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Les éruptions de supervolcans ont provoqué certaines des plus grandes catastrophes de l’histoire de notre planète, et pourtant nous ne savons toujours pas comment prédire quand et comment elles vont frapper.

Au lieu de s’établir dans une période d’une certaine tranquillité, de nouvelles recherches suggèrent que certains de ces grands volcans peuvent rester actifs pendant des milliers d’années après leur éruption initiale, constituant une menace pendant bien plus longtemps que nous le pensions.

Parfois, le supervolcan peut même rester « tranquille » pendant des milliers d’années avant de se réveiller brièvement. Ces nouvelles éruptions sont beaucoup plus petites que l’explosion initiale, mais elles représentent tout de même un danger.

« Alors qu’une super-éruption peut avoir un impact régional et mondial et que la récupération peut prendre des décennies, voire des siècles », explique le volcanologue Martin Danišík de l’université Curtin en Australie, « nos résultats montrent que le danger n’est pas terminé avec la super-éruption et que la menace d’autres dangers existe pendant plusieurs milliers d’années après. »

Les résultats sont basés sur des modèles de la superéruption de Toba, qui s’est produite il y a près de 75 000 ans dans ce qui est aujourd’hui le lac Toba à Sumatra, en Indonésie. Ce qu’il en reste aujourd’hui, c’est une caldeira complexe, parsemée de dômes et d’autres éléments, notamment le Youngest Toba Tuff, qui représente la dernière éruption majeure du site.

À l’époque, ce supervolcan a soufflé environ 2 800 km3 de magma chaud dans l’atmosphère – l’une des plus grandes éruptions connues à ce jour. Certains scientifiques pensent que l’explosion était si massive qu’elle a déclenché un « hiver volcanique » d’une dizaine d’années et une période glaciaire qui aurait duré un millier d’années, bien que les détails des retombées soient encore très controversés.

Aujourd’hui, il semble que la phase de récupération du volcan, connue sous le nom technique de résurgence, soit également contestée. La période de calme qui suit une éruption supervolcanique n’est peut-être pas si calme après tout.

« Ces résultats remettent en question les connaissances actuelles et l’étude des éruptions, qui consiste normalement à rechercher du magma liquide sous un volcan pour évaluer les risques futurs », explique M. Danišík.

Mais le magma liquide sous le Toba ne semble pas être resté longtemps en place après l’éruption initiale. Au lieu de cela, lorsque le fond de la caldeira s’est refroidi, il a comprimé le magma résiduel vers le haut et vers l’extérieur le long des lignes de faille, avec une « carapace » sur le dessus que Danišík compare à une carapace de tortue.

Cette découverte repose sur deux indicateurs – les minéraux feldspath et zircon – qui contiennent un horodatage des gaz volcaniques, comme l’argon et l’hélium. Ces indicateurs ont été mesurés à partir d’échantillons de roche volcanique prélevés dans la caldeira de Toba, afin de déterminer si sa période de dormance avait donné lieu à des éruptions.

Lorsque les chercheurs ont utilisé les données géochronologiques ainsi obtenues et les ont branchées sur un modèle thermique, ils ont découvert de multiples éruptions de feldspath et de zircon, et ces éruptions étaient séparées d’environ 13,6 mille ans.

En fin de compte, les modèles suggèrent qu’un dôme au nord de la caldeira est entré en éruption environ 4 600 milliers d’années après l’éruption initiale colossale, tandis que le dôme Tuk Tuk vers le centre est entré en éruption après un délai de 8 000 ans, tandis qu’un dôme au sud est entré en éruption après un délai de 13 000 ans.

Toutes ces éruptions ultérieures semblent avoir « exploité le ‘halo froid' » du système magmatique original de Toba pendant sa période de dormance.

« Notre travail démontre donc un délai important entre l’éruption du plus jeune tuf de Toba et l’éruption de ces dômes », écrivent les auteurs.

« Nous proposons que les éruptions des dômes signalent le début du soulèvement résurgent et l’ouverture associée de voies vers la surface par lesquelles les bouchons de conduit et les digues solidifiés restants ont été extrudés vers la surface par le magma envahissant agissant comme le piston d’une seringue. »

Même si ces dômes ont retenu du magma refroidi pendant des milliers d’années, le matériau n’était pas suffisamment froid pour résister à une éruption.

Le magma n’a pas été réchauffé par la lave située en dessous, mais il a probablement été projeté en l’air dans un état subsolide. À la lumière de ces résultats, les auteurs affirment que nous devons réévaluer notre concept de ce qui est réellement « éruptible ».

Selon les auteurs, le magma résiduel après l’éruption initiale du Toba était probablement « une bouillie grossièrement cristalline, à peine mobile et non éruptible ».

Pourtant, une fois qu’il a pénétré dans les dômes, il semble être redevenu éruptible. D’autres recherches sont nécessaires pour comprendre ce qui a exactement déclenché cette volatilité et pour savoir si quelque chose de similaire pourrait arriver à d’autres supervolcans sur notre planète, comme Yellowstone.

Étant donné le peu de connaissances que nous possédons sur les supervolcans en général, la suggestion selon laquelle le supervolcan Toba a continué à cracher de petites quantités de magma au cours de sa période de résurgence continuera sans aucun doute à faire l’objet de discussions dans les années à venir.

Il y a peut-être du repos pour les volcans, mais pas pour les volcanologues.

« Il est important d’apprendre comment fonctionnent les supervolcans pour comprendre la menace future d’une super-éruption inévitable, qui se produit environ une fois tous les 17 000 ans », explique M. Danišík.

« Gagner une compréhension de ces longues périodes de dormance déterminera ce que nous recherchons dans les jeunes supervolcans actifs pour nous aider à prédire les futures éruptions. »

L’étude a été publiée dans la revue Communications Earth & Environment.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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