Les volcans et les sources chaudes sont étroitement liés, mais toutes les sources chaudes du Japon ne sont pas formées uniquement par les volcans. Près d'un volcan, la chaleur souterraine réchauffe facilement les eaux souterraines et favorise l'apparition de sources chaudes. Mais même loin des volcans, certaines jaillissent grâce au mouvement des plaques et à la circulation de l'eau en grande profondeur.

En résumé, s'il y a autant de sources chaudes au Japon, c'est parce que le pays se trouve dans une zone de convergence de 4 plaques, avec de nombreuses sources de chaleur souterraines, et aussi parce qu'il pleut et neige beaucoup, ce qui rend les eaux souterraines abondantes. Les volcans en sont une source majeure, mais pas la seule. Dans cet article, nous expliquons le mécanisme de formation des sources chaudes par les volcans, la différence entre sources volcaniques et non volcaniques, et pourquoi certaines jaillissent même sans volcan, avec des chiffres à l'appui.

Pourquoi y a-t-il autant de sources chaudes au Japon ?

L'archipel japonais se situe à l'endroit où 4 plaques, le Pacifique, la mer des Philippines, l'Amérique du Nord et l'Eurasie, se rencontrent. La plaque océanique plonge sous la plaque continentale, ce qui active les mouvements de la croûte et le volcanisme. Il existe donc de nombreux endroits dotés d'une source de chaleur souterraine.

Côté chiffres, l'Agence météorologique du Japon surveille 111 volcans actifs, soit environ 7 % des volcans actifs du monde, estimés à environ 1 500. Les sources chaudes sont aussi nombreuses : selon le ministère de l'Environnement, on compte environ 27 000 sources et environ 2 900 stations thermales, au moment de l'exercice 4 de l'année Reiwa. Ajoutez à cela des précipitations abondantes, et les conditions sont réunies pour que l'eau infiltrée sous terre se réchauffe puis remonte à la surface.

Pourquoi les volcans favorisent-ils la formation de sources chaudes ?

Sous un volcan se trouve une chambre magmatique, source de chaleur très élevée. Lorsque les eaux souterraines y pénètrent, elles se réchauffent et remontent plus facilement sous forme de source chaude.

De plus, les gaz et minéraux d'origine volcanique se dissolvent dans l'eau, ce qui favorise des sources chaudes au caractère très marqué, comme les sources soufrées ou acides. Dans les zones volcaniques, l'odeur de soufre, l'aspect laiteux et l'acidité prononcée sont visibles pour cette raison. On pense alors facilement à des stations thermales comme Kusatsu, Noboribetsu, Hakone ou Beppu.

Différences entre sources volcaniques et non volcaniques

Selon leur source de chaleur, les sources chaudes se divisent en deux grandes catégories. Cela ne signifie toutefois pas que cette distinction détermine à elle seule la qualité de l'eau.

Le caractère volcanique ne signifie pas forcément que l'eau est plus riche en éléments ni meilleure. Certaines personnes trouvent ces eaux trop stimulantes, tandis que d'autres préfèrent la douceur des sources non volcaniques. Pour les voyageurs, il est plus utile de regarder le type de source, la température et le niveau de stimulation que de se limiter à la distinction volcanique ou non.

Les sources chaudes existent même sans volcan : l'exemple d'Arima onsen

Plus on descend en profondeur, plus la température augmente. En général, elle s'élève d'environ 3 °C tous les 100 m, ce qu'on appelle le gradient géothermique. Même sans volcan, il est parfois possible d'obtenir des eaux souterraines chauffées en forant profondément. Le mécanisme global de formation des sources chaudes est détaillé dans l'article comment jaillit une source chaude.

Un autre exemple représentatif d'eau chaude et très salée dans une zone sans volcan est Arima onsen. Pourquoi cette eau chaude et très minéralisée jaillit-elle alors qu'il n'y a pas de volcan actif à proximité ? Selon une étude de l'université de Kobe publiée en 2020, la plaque des Philippines, relativement jeune et chaude, qui plonge depuis la fosse de Nankai, se déshydrate à environ 60 km de profondeur, et les fluides à haute température remontent ensuite vers la surface par des failles. Ce type d'eau est appelé source de type Arima. Autrement dit, la présence d'une source chaude ne signifie pas forcément qu'un volcan se trouve tout près.

Idées reçues fréquentes

• Toutes les sources chaudes du Japon sont d'origine volcanique ... En réalité, il existe aussi de nombreuses sources non volcaniques. Il n'existe pas de statistique définitive sur la proportion entre sources volcaniques et non volcaniques, mais des eaux jaillissent partout au Japon sans lien direct avec un volcan, comme les sources de type Arima ou les eaux profondes.
• Les sources volcaniques sont forcément plus précieuses ... La valeur n'est pas uniforme. Beaucoup de gens préfèrent les eaux non volcaniques plus douces, et la richesse minérale ne suffit pas à établir une hiérarchie.

Questions fréquentes

Pourquoi le Japon compte-t-il autant de sources chaudes ?

Parce que le pays se trouve dans une zone de convergence de 4 plaques, où les sources de chaleur souterraine sont nombreuses, et parce que les précipitations abondantes rendent les eaux souterraines très riches. On compte environ 27 000 sources à l'échelle nationale, selon le ministère de l'Environnement.

Pourquoi existe-t-il des sources chaudes dans des endroits sans volcan ?

Parce que la température augmente en profondeur, d'environ 3 °C tous les 100 m. De plus, il existe des cas comme Arima onsen, où des fluides chauds issus de plaques en subduction remontent à la surface.

Les sources volcaniques et non volcaniques, lesquelles sont les meilleures ?

On ne peut pas le dire de manière générale. Les sources volcaniques ont souvent une personnalité plus marquée, tandis que les sources non volcaniques sont plus douces. Il est plus pratique de choisir selon le type d'eau et la température.

Combien y a-t-il de volcans au Japon ?

L'Agence météorologique du Japon surveille 111 volcans actifs, soit environ 7 % des volcans actifs du monde.

Conclusion

Les volcans et les sources chaudes sont profondément liés, car les eaux souterraines sont réchauffées par la chaleur du sous-sol, ce qui influence aussi leur composition. Mais si le Japon compte autant de sources chaudes, ce n'est pas seulement à cause du volcanisme : c'est aussi parce que la géologie du pays réunit 4 plaques en convergence et une eau souterraine abondante. À Arima onsen, par exemple, l'eau chaude jaillit même sans volcan. Comprendre ce mécanisme permet de mieux apprécier les différences d'odeur, de couleur et de température rencontrées dans les stations thermales.

Sources

• Agence météorologique du Japon « Qu'est-ce qu'un volcan actif ? »
• Ministère de l'Environnement « Situation d'utilisation des sources chaudes »
• Institut national de recherche pour les sciences de la Terre et la résilience en cas de catastrophe, Hi-net « Tectonique des plaques »
• Université de Kobe « Élucidation de l'origine des eaux chaudes d'Arima onsen » (2020)
• Institut de recherche géologique des sources chaudes de la préfecture de Kanagawa « Sources volcaniques et non volcaniques »