6 000 kilomètres cubes de roche en fusion. C’est ce que des chercheurs viennent de découvrir sous les collines de Toscane, entre 8 et 15 kilomètres de profondeur. Un volume comparable à celui du supervolcan de Yellowstone, enfoui sous l’une des destinations touristiques les plus paisibles d’Europe.
Ni cratère, ni fumée, ni tremblement
La Toscane ne ressemble en rien à une zone volcanique. Pas de cratère visible, pas de fumerolles spectaculaires, pas de déformation du sol mesurable. C’est précisément ce qui rend la découverte si surprenante. Une équipe internationale menée par le professeur Matteo Lupi, de l’Université de Genève, a utilisé une technique appelée tomographie du bruit ambiant pour radiographier le sous-sol toscan. Le principe repose sur les vibrations permanentes de la Terre, provoquées par les vagues océaniques, le vent ou les activités humaines. Soixante capteurs sismiques haute résolution ont été déployés en surface pour capter ces micro-signaux. Quand les ondes traversent des matériaux chauds et moins denses, comme le magma, elles ralentissent. En mesurant ces variations, les chercheurs ont reconstitué une image en trois dimensions du sous-sol.
Le résultat est spectaculaire. Une immense poche de magma s’étend du nord au sud de la Toscane, sur un volume estimé à 6 000 km³. Pour donner un ordre de grandeur, c’est l’équivalent de six fois le lac Léman rempli de roche en fusion. L’étude, publiée le 14 avril dans la revue Communications Earth & Environment (groupe Nature), est le fruit d’une collaboration entre l’UNIGE, l’Institut des géosciences et des ressources de la Terre (CNR-IGG) et l’Institut national italien de géophysique et de volcanologie (INGV).
Yellowstone sous les vignes du Chianti
La comparaison avec Yellowstone n’est pas un effet d’annonce. Le supervolcan américain, situé dans le Wyoming, abrite un réservoir magmatique dont le volume est du même ordre de grandeur. Sauf que Yellowstone est surveillé comme un patient en soins intensifs depuis des décennies, avec des geysers, des sources chaudes et une sismicité régulière qui rappellent constamment sa présence. La Toscane, elle, ne montrait rien.
« Nous savions que cette zone était active en termes de géothermie, mais nous ignorions qu’elle abritait un tel volume de magma, comparable au volume des systèmes de supervolcans comme Yellowstone », a déclaré Matteo Lupi dans le communiqué de l’UNIGE. Le chercheur insiste sur le fait que l’absence de signes de surface rendait cette découverte quasiment impossible sans la tomographie du bruit ambiant, une technique encore marginale il y a dix ans.
Aucun risque d’éruption, mais un trésor sous les pieds
Faut-il annuler ses vacances en Toscane ? La réponse est non, et les scientifiques sont catégoriques. Ce réservoir de magma est un « résidu passif » d’une activité ancienne, en phase de refroidissement lent. Aucune remontée de pression, aucune déformation du sol, aucune activité sismique anormale n’a été détectée. Si ce magma devait un jour former un supervolcan actif, ce serait dans plusieurs millions d’années.
Ce qui intéresse les chercheurs, c’est tout autre chose. La Toscane abrite déjà Larderello, le plus ancien site géothermique au monde en activité continue. Ses 34 centrales, opérées par Enel Green Power, produisent 4 800 GWh par an, soit 10 % de toute l’électricité géothermique mondiale. La géothermie couvre à elle seule entre 30 et 36 % des besoins en électricité de la région. Mais jusqu’à présent, personne ne savait exactement d’où venait toute cette chaleur.
La découverte du réservoir de magma répond enfin à cette question. Larderello ne puise pas dans une source diffuse : elle est assise sur l’un des plus grands réservoirs de chaleur identifiés sur Terre. « Ces résultats sont importants à la fois pour la recherche fondamentale et pour des applications concrètes, comme la localisation de réservoirs géothermiques ou de gisements riches en lithium », a précisé Matteo Lupi.
Lithium et terres rares dans le sous-sol italien
L’enjeu dépasse la curiosité scientifique. Les zones magmatiques de ce type sont souvent associées à des gisements de lithium et de terres rares, deux ressources critiques pour la fabrication des batteries de véhicules électriques et des technologies de transition énergétique. L’Europe, qui importe aujourd’hui la quasi-totalité de son lithium de Chine, d’Australie et d’Amérique du Sud, cherche activement des gisements sur son propre sol.
L’Italie pourrait devenir un acteur inattendu de cette course. Si la cartographie précise du réservoir toscan confirme la présence de lithium exploitable, ce serait un basculement stratégique pour l’Union européenne. La Commission européenne a classé le lithium parmi les matières premières critiques dans sa législation de 2023, et finance activement des projets d’extraction sur le continent.
Le cas toscan rejoint d’autres initiatives européennes. En Allemagne, le projet de géothermie profonde dans le fossé rhénan cible aussi le lithium dissous dans les eaux géothermales. En France, le projet EMILI en Alsace poursuit le même objectif. La différence, c’est que la Toscane dispose désormais d’une cartographie souterraine d’une précision sans précédent, grâce à la méthode de l’UNIGE.
Une technique qui pourrait changer la donne ailleurs
La tomographie du bruit ambiant a déjà été utilisée ponctuellement pour étudier des zones volcaniques connues. Ce qui change avec l’étude toscane, c’est son application à une région sans activité volcanique visible. Si la méthode fonctionne sous les collines du Chianti, elle pourrait révéler des réservoirs similaires ailleurs dans le monde, dans des zones considérées comme géologiquement calmes.
Les candidats ne manquent pas. Des anomalies thermiques inexpliquées existent en Turquie occidentale, dans certaines régions des Andes, ou encore en Nouvelle-Zélande. Chacune pourrait cacher un réservoir comparable, avec les mêmes implications pour la géothermie et les ressources minérales.
Les chercheurs de l’UNIGE prévoient de déployer leur réseau de capteurs dans d’autres régions européennes dès 2027. La course au lithium souterrain ne fait que commencer, et la Toscane vient d’en tracer la première carte.
