Comme c'est le cas pour toutes les îles océaniques, l'île d'Hawaï est formée de basalte, une lave très fluide. Ce type de lave a tendance à surgir du sol très doucement. Comme les autres types de lave, elle contient des gaz. Par contre, en raison de sa faible viscosité, les gaz s'échappent facilement de la lave sans provoquer d'éruptions explosives.

La viscosité est le terme que les géologues utilisent pour décrire la consistance de la lave. Quand elle est peu visqueuse, comme c'est le cas pour le Kilauea, la lave coule comme un torrent. Par contre, quand elle est très visqueuse, la lave se déplace lentement. L'Etna, en Italie, produit une lave si épaisse qu'elle déboule plus qu'elle ne dévale les pentes. Comment expliquer la différence de viscosité entre les laves?

La viscosité de la lave dépend de sa teneur en silice (SiO₂). Plus il y a de silice dans la roche, plus celle-ci est visqueuse. Dans le basalte, on trouve de 45 à 50 % de silice. Les roches plus visqueuses, comme les rhyolites ou le granite, peuvent contenir jusqu'à 75 % de silice. Une bouteille de verre est faite de silice à 100 %, silice dont on a retiré toutes les impuretés. Bref, plus la teneur en silice est élevée, plus une lave est visqueuse et plus elle retient les gaz captifs, ce qui peut conduire à des éruptions explosives. C'est exactement le cas des volcans St Helens et Pinatubo, qui ont été le siège d'irruptions spectaculaires ces dernières années.

Recette pour un cataclysme

Quand les gaz sont piégés dans une chambre à magma très riche en silice, ils ne peuvent tout simplement pas s'échapper. À mesure qu'ils s'accumulent, ils exercent une pression sous le volcan, le dôme devenant de plus en plus gros. À un certain moment, le magma très visqueux finit par céder. C'est le cataclysme : le volcan explose!

Les plus fortes concentrations de silice se retrouvent dans la croûte terrestre des continents. Les volcans d'Hawaï, dont le Kilauea, sont alimentés par le plancher océanique fait de basalte, une roche pauvre en silice, d'où leur plus grande fluidité.

Volcan sous pression

Si les géologues connaissent bien la viscosité de la lave du Kilauea et la quantité de gaz qui y est emprisonnée, ils doivent tenir compte d'un troisième élément : la pression à l'intérieur du volcan. La pression varie avec l'ascension plus ou moins rapide du magma. Malheureusement, les volcanologues ne possèdent pas encore d'outil pour mesurer cette ascension. C'est un élément important du puzzle, car c'est la pression qui est responsable de la projection du magma dans l'atmosphère sous la forme de nuages de cendres et de pierres.