Certaines éruptions sont effectivement accompagnées d’arcs électriques qui déchirent le nuage de cendres de part en part… Mais depuis l’Antiquité, seuls 80 volcans se sont illustrés de la sorte, avec un épais panache de fumée caractéristique. La foudre naît des cendres qui se chargent électriquement, selon leur taille (du millimètre au micromètre) : les plus lourdes, qui restent près du sol, accumulent des électrons, tandis que les plus légères, qui s’envolent très haut, ont tendance à en perdre et devenir positives (l’électron étant de charge négative).

Ainsi, par la force – gravitationnelle – des choses, deux régions électriquement opposées apparaissent. Leur différence de potentiel devient si importante que des éclairs surgissent : les électrons forcent le passage pour rétablir la neutralité du nuage, portant l’air à incandescence. Elémentaire ! Un peu trop, d’ailleurs. La poignée de chercheurs qui étudie le phénomène demeure perplexe sur certains aspects de ce scénario. Le magma est électriquement neutre, alors par quel prodige les cendres qui en sont issues se chargent-elles ?

LES VOLCANS PRODUISENT DES ÉCLAIRS PAR LA FRICTION ET FRACTURATION

Certes, il semblerait que ce soit par friction : les particules qui se frottent les unes aux autres échangent des électrons. Mais pourquoi les plus lourdes en capturent, tandis que les plus légères en perdent ? En réalité, de nombreux processus interviennent. Le nuage se charge aussi par fragmentation : lorsque les particules solides se fracturent, elles libèrent des électrons et des ions positifs, électriquement chargés…

Quant aux volcans situés au bord d’océans, ou près de nappes phréatiques, le contact de la lave avec l’eau fait entrer dans l’air des ions de l’eau : dans le panache baignent des molécules chargées, qui parfois s’attachent aux cendres. Or, des reconstitutions en laboratoire ont montré qu’elles s’attachent plus ou moins selon la taille des poussières. Et l’air n’étant pas un parfait isolant électrique, les poussières chargées perdent ou gagnent des électrons en permanence, en fonction de la taille des particules. Il faudrait aussi approfondir le rôle de gouttelettes liquides et des gaz. Bref, on commence seulement à avancer dans la compréhension de la ségrégation des charges selon la nature du nuage.

LES VOLCANS À L’ORIGINE DE LA VIE ?

Et c’est loin d’être un point de détail. Car la foudre volcanique pourrait être ni plus ni moins à l’origine de la vie sur Terre ! Elle est en effet soupçonnée d’avoir permis certaines réactions chimiques dans l’atmosphère primitive, dont auraient émergé des acides aminés, premières briques de la vie. Or, autour des volcans, la concentration des ingrédients de base nécessaires à cette synthèse, comme le méthane ou l’ammoniac, est bien plus importante qu’ailleurs. En outre, le volcanisme était plus intense et explosif qu’aujourd’hui… il y a donc beaucoup de chances que nous soyons tous issus d’un coup de foudre volcanique.

D’après S&V n°1125