Des scientifiques viennent de découvrir un immense supervolcan caché

Le secret enfoui sous une terre de tranquillité

La Toscane est mondialement réputée pour ses collines vallonnées couvertes de vignes, ses chefs-d’œuvre de la Renaissance et une gastronomie célébrée sur tous les continents. Ce pour quoi elle n’a jamais été connue, en revanche, ce sont les volcans. Aucun cratère menaçant ne se détache sur l’horizon toscan, aucune ville antique n’est tachée de cendres, et aucune éruption n’a été enregistrée dans la mémoire vivante d’aucune civilisation. L’identité géologique de cette région s’est toujours définie par une tranquillité absolue, du moins en apparence. Pourtant, ce qui s’agite sous cette surface raconte une tout autre histoire, que les géologues commencent tout juste à appréhender dans sa globalité.

En avril 2026, une équipe de recherche internationale a rendu publiques des conclusions qui redéfinissent intégralement les connaissances scientifiques sur la nature géologique de l’Italie centrale. Publiée dans la revue Communications Earth & Environment, l’étude décrit la mise au jour d’un immense réservoir de magma enfoui profondément dans la croûte continentale de la Toscane. Ce corps de roche en fusion et partiellement en fusion est si vaste qu’il se classe dans la même catégorie de taille que les systèmes magmatiques ayant alimenté certains des événements volcaniques les plus catastrophiques de l’histoire de la Terre. La région, connue pour produire de l’électricité géothermique depuis plus d’un siècle, cachait ainsi la véritable source de cette chaleur, dont personne ne soupçonnait l’ampleur jusqu’à aujourd’hui.

Cette avancée soulève des interrogations qui dépassent largement le cadre de la géologie académique. Si un système d’une telle envergure peut se dissimuler au vu et au su de tous sous l’une des régions les plus visitées et les mieux documentées d’Europe, quels autres phénomènes pourraient se tapir, indétectés, sous d’autres zones densément peuplées de la planète ? Quelles sont les implications de cette découverte pour la volcanologie, la politique énergétique mondiale, et pour les populations qui vivent directement au-dessus de cette province magmatique de la taille d’un supervolcan ?

L’ampleur de la découverte : un géant de 6 000 kilomètres cubes

C’est une équipe composée de chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE), de l’Institut de géosciences et ressources terrestres (CNR-IGG) et de l’Institut national de géophysique et de volcanologie (INGV) qui a identifié ce réservoir tentaculaire. Les scientifiques ont localisé des réservoirs de fluides volcaniques totalisant environ 6 000 km³, situés à des profondeurs variant entre 8 et 15 km au sein de la croûte continentale. Ce volume se répartit principalement sous deux zones distinctes : le champ géothermique de Larderello-Travale, évalué à 6 000 km³, et le système du Monte Amiata, situé plus au sud-est, estimé à 2 000 km³. Ces volumes correspondent à des zones d’accumulation de roches partiellement en fusion.

Matteo Lupi, professeur associé au département des sciences de la Terre de l’UNIGE et chercheur principal de l’étude, a exprimé la stupéfaction de son équipe face à ces données. « Nous savions que cette région, qui s’étend du nord au sud à travers la Toscane, est active sur le plan géothermique, mais nous ne réalisions pas qu’elle contenait un si grand volume de magma, comparable à celui de systèmes supervolcaniques tels que Yellowstone », a-t-il expliqué. Habituellement, les accumulations de magma de cette envergure sont signalées par des dépôts volcaniques, des cratères, des mouvements du sol ou des émissions de gaz. La Toscane, elle, ne présentait quasiment aucun de ces indicateurs de surface.

Aucune déformation spectaculaire du sol n’indiquait l’activité souterraine, et aucune éruption volcanique n’est connue dans la région durant l’Holocène, une période couvrant les 11 700 dernières années. Le dernier événement volcanique répertorié dans ce secteur s’est produit il y a environ 300 000 ans depuis le Monte Amiata, et fut d’une ampleur relativement mineure. L’activité intense de Larderello était jusqu’alors attribuée à des processus superficiels de la croûte, à une frontière tectonique ou à une déformation souterraine. Ces nouvelles données démontrent que de vastes accumulations de magma peuvent rester cachées pendant des millions d’années sans générer la moindre activité volcanique visible.

Écouter le bruit de la Terre : la tomographie par bruit ambiant

Pour réaliser cette percée, les scientifiques se sont appuyés sur une technique de pointe appelée tomographie par bruit ambiant (ANT). Il s’agit d’une méthode d’imagerie du sous-sol qui permet de radiographier la croûte terrestre en exploitant les vibrations environnementales naturelles, telles que celles générées par les vagues océaniques, le vent ou l’activité humaine. Ces signaux continus se propagent dans le sol et sont captés en surface. Pour cette étude, un réseau de 63 sismomètres à large bande a été déployé à travers le sud de la Toscane, de septembre 2020 à septembre 2021, et intégré au réseau national de surveillance de l’INGV italien.

La physique qui sous-tend cette méthode repose sur l’étude des ondes de cisaillement, qui sont les ondes sismiques secondaires produites par les tremblements de terre et les mouvements du sol. Ces ondes ralentissent de façon spectaculaire lorsqu’elles traversent des matériaux en fusion ou partiellement en fusion, les liquides étant incapables de soutenir le mouvement de cisaillement. Les cartes générées ont ainsi révélé une chute des vitesses des ondes de cisaillement à 1,25 km par seconde à 10 km de profondeur sous Larderello, soit une réduction d’environ 40 pour cent par rapport à la ligne de base régionale. En combinant ces données, l’équipe a reconstruit des cartes tridimensionnelles jusqu’à 15 kilomètres de profondeur.

L’image 3D a mis en évidence non pas une poche isolée, mais un système magmatique continu à l’échelle régionale, s’étendant horizontalement sur plus de 100 kilomètres en direction du sud-est, vers les systèmes géothermiques de Piancastagnaio et de l’Amiata. Ce complexe regroupe de multiples zones d’exploitation géothermique, des villes de province et de vastes secteurs de la Toscane méridionale. Selon Gilberto Saccorotti de l’INGV, cette méthode « permet une exploration du sous-sol précise et durable », soulignant son impact environnemental nul. Cette avancée souligne également une faille : aucun réseau permanent et dense de surveillance sismique équivalent à ceux de Yellowstone ou des Campi Flegrei n’opère actuellement sur l’ensemble de la province magmatique toscane.

Une comparaison frappante avec les supervolcans mondiaux

Le terme de supervolcan répond à un seuil scientifique très précis : il désigne un centre volcanique ayant connu au moins une éruption de magnitude 8 sur l’indice d’explosivité volcanique (VEI), ce qui signifie l’éjection de plus de 1 000 kilomètres cubes de matériaux en un seul événement. Yellowstone en est l’exemple le plus fréquemment cité. Sa chambre magmatique supérieure, composée de rhyolite, s’étend de 5 à environ 17 km sous la surface, mesure 90 km de long sur 40 km de large, et contiendrait près de 4 000 km³ de matériaux partiellement fondus. Le réservoir principal du système toscan, avec ses 6 000 km³, dépasse ce volume, selon l’analyse de la tomographie par bruit ambiant.

La mise en perspective avec d’autres sites est tout aussi édifiante. Le système toscan rivalise en termes volumétriques avec des géants tels que le lac Toba en Indonésie ou le volcan Taupo en Nouvelle-Zélande. L’éruption du Toba, considérée comme la plus importante des deux derniers millions d’années, s’est produite il y a environ 74 000 ans et a éjecté un volume estimé à 670 miles cubes, soit 2 800 kilomètres cubes. Bien que l’ouest de l’Italie soit connu pour abriter une activité volcanique majeure, c’est la première fois que de tels réservoirs sont identifiés dans le centre du pays, venant étayer de précédentes suspicions, comme évoqué dans notre précédent rapport sur le supervolcan de Yellowstone ou l’article consacré aux États américains qui pourraient être anéantis par Yellowstone en déclenchant une catastrophe climatique mondiale.

Malgré ces dimensions colossales, les chercheurs sont catégoriques : ce système ne représente aucune menace volcanique active. Comme le précise Matteo Lupi, « Bien que ce corps magmatique puisse, en théorie, contribuer à la formation d’un supervolcan sur des échelles de temps géologiques, il ne représente actuellement aucune menace. » Cette absence de danger réside dans la chimie du magma. Formé par la fusion partielle des roches sédimentaires du socle de la croûte toscane plutôt que par du basalte remontant du manteau, ce magma, classé comme un granite anatectique hyperalumineux, est extrêmement visqueux. Situé à une grande profondeur (8 à 15 km) par rapport aux chambres magmatiques éruptives classiques (3 à 5 km), il s’accumule lentement et reste en place sur de très longues périodes géologiques, soutenant un rendement thermique intense depuis des millions d’années sans éruption.

Un moteur géothermique historique et des enjeux stratégiques cruciaux

La présence de ce corps magmatique mature apporte une explication définitive à un mystère persistant : pourquoi la Toscane affiche-t-elle une activité géothermique aussi extrême sans source volcanique apparente ? La zone de Larderello, historiquement surnommée la vallée du Diable en raison de son intense activité fumerollienne, abrite le système d’énergie géothermique le plus productif au monde. L’histoire énergétique de ce site s’étend sur plus d’un siècle. Dès 1904, Piero Ginori Conti utilisait une simple génératrice à dynamo pour allumer les cinq premières ampoules électriques géothermiques. En 1913, la première centrale géothermique au monde y était construite. Aujourd’hui, le site produit 4 800 GWh par an, soit 10 % de l’offre mondiale d’électricité géothermique, alimentant environ un million de foyers italiens. Ce champ, exploité depuis 120 ans, reposait au-dessus d’un système à l’échelle d’un supervolcan sans que les géologues n’aient eu les outils pour s’en apercevoir.

Au-delà de la volcanologie, cette recherche révèle des implications stratégiques majeures pour l’approvisionnement en matériaux critiques. Les fluides magmatiques profonds transportent souvent du lithium dissous, un élément fondamental pour les batteries des véhicules électriques (VE), ainsi que des terres rares indispensables aux éoliennes, à l’électronique et aux applications de défense. « Ces résultats sont importants tant pour la recherche fondamentale que pour des applications pratiques, telles que la localisation de réservoirs géothermiques ou de gisements riches en lithium et en terres rares, qui sont utilisés, par exemple, dans les batteries de véhicules électriques », a souligné Matteo Lupi, ajoutant que la tomographie, en explorant le sous-sol à faible coût, est un outil utile pour la transition énergétique. Cette perspective offre à l’Europe une opportunité de consolider sa chaîne d’approvisionnement nationale en énergie propre et de réduire sa dépendance à l’égard des terres rares chinoises.

Les auteurs de l’étude rappellent que ces systèmes de fusion partielle sont cruciaux pour comprendre à la fois les processus d’évolution à long terme des systèmes ayant connu des super-éruptions, et les systèmes à haute enthalpie à l’échelle régionale qui n’ont jamais connu d’éruption, catégorie à laquelle appartient la Toscane. La région sous le mont Amiata pourrait recéler des volumes encore plus importants, nécessitant des analyses plus poussées. Cette découverte démontre que la tomographie par bruit ambiant pourrait être déployée dans d’autres régions géothermiquement chaudes mais volcaniquement calmes d’Europe, d’Asie et d’Amérique du Sud. Pour les habitants de la Toscane méridionale, le message est limpide : le sol sous leurs pieds est géologiquement actif depuis des millions d’années sans avoir jamais fait éruption. Trop profond et trop visqueux pour être dangereux, il continue, depuis un siècle et demi, à alimenter discrètement l’Italie en électricité, une ressource qu’il convient aujourd’hui d’utiliser avec encore plus de perspicacité.

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