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Les super éruptions volcaniques ne peuvent nous prévenir qu’un an à l’avance

Les Super-éruptions sont des événements volcaniques assez importants pour dévaster la planète entière et ne donnent qu’un avertissement d’environ un an avant de souffler les caldeiras. 

C’est la conclusion d’une nouvelle analyse microscopique de cristaux de quartz de ponce prélevé à Bishop Tuff à l’est de la Californie, qui est le site de la super-éruption qui a formé la caldeira de Long Valley il y a 760 000 ans.

L’étude est décrite dans un document dénommé « L’année qui apporta une super éruption » de Guilherme Gualda , professeur agrégé des sciences de la terre et de l’environnement à l’Université Vanderbilt, et Stephen Sutton à l’Université de Chicago, publié le 20 juillet 2017 dans le journal PLOS One .

« L’évolution d’une masse de magma géant, de l’alimentation d’une super-éruption se caractérise par des événements qui se déroulent à une échelle de temps variable », a déclaré Gualda. Des dizaines de milliers d’années sont nécessaires pour amorcer la croûte terrestre et générer suffisamment de magma éruptif. Une fois établi, ces corps de magma géants riches en masse fondue ont des caractéristiques instables qui ne durent que quelques siècles à quelques millénaires. « Maintenant, nous avons démontré que l’apparition du processus de décompression, qui libère les bulles de gaz qui alimentent l’éruption, commence moins d’un an avant l’éruption ».

Gualda et Sutton ont analysé des douzaines de petits cristaux de quartz de Bishop Tuff. Les recherches précédentes des cristaux de quartz provenant de plusieurs super-éruptions, y compris Long Valley, ont noté qu’elles possèdent des jantes de surface distinctes. Ces études ont conclu que les jantes se formaient en moins d’un siècle avant l’éruption.

La nouvelle étude utilise une méthode plus précise pour mesurer le temps de croissance des jantes sur des variations de concentration du titane dans le cristal. Le titane est l’une des impuretés qui est incorporé dans le quartz en des quantités appréciables et qui est diffusé assez rapidement pour permettre le sondage d’échelles de temps jusqu’à quelques simples minutes. Cependant, il est extrêmement difficile de mesurer les petits niveaux de titane impliqués à une résolution spatiale suffisante. Ainsi, les chercheurs ont établi que la concentration de titane dans le quartz correspond directement à la quantité de lumière produite lorsqu’un matériau est bombardé par des électrons, un effet appelé cathodoluminescence. Cela leur a permis d’utiliser des images de cathodoluminescence pour effectuer des mesures de haute résolution des variations de la concentration en titane et, en fonction de cela, déterminer le temps de croissance des jantes et les taux de croissance.

« Les durées maximales de croissance de la jante s’étendent d’environ 1 minute à 35 ans, avec une médiane d’environ 4 jours. Plus de 70% du temps de croissance de la jante sont inférieurs à 1 an, montrant que les jantes en quartz ont augmenté principalement dans les jours à mois avant l’éruption …. La croissance a eu lieu dans des conditions de sursaturation élevée, ce qui suggère que la croissance de la jante marque l’apparition de la décompression et de la transition de conditions pré-éruptives à éruptives « .

Selon Gualda, la période de décompression devrait être accompagnée par l’expansion du corps du magma qui devrait avoir des effets détectables sur la surface de la Terre. Bien que plus de travail soit nécessaire pour comprendre ce que sont exactement les signes en surface, l’étude suggère que les signes d’une super-éruption imminente commenceraient à se faire ressentir un an avant et ils s’intensifieront à mesure que l’éruption approcherait.

Des éruptions très importantes, y compris des super-éruptions, ont eu lieu dans un certain nombre d’endroits dans le passé géologique récent. La zone volcanique de Taupo en Nouvelle-Zélande a été le site de la plus récente des super-éruptions – l’éruption d’Oruanui, il y a 26 500 ans ! et comprend des dépôts provenant de plus d’une douzaine d’éruptions très importantes qui ont eu lieu au cours des deux derniers millions d’années. Le Campi Flegrei en Italie a produit une très grande éruption il y a près de 40 000 ans. L’Indonésie a été le site de la super-éruption du Toba à Sumatra il y a 75 000 ans et l’éruption de Tambora en 1815. Aux États-Unis, le Yellowstone a connu trois super-éruptions au cours des deux derniers millions d’années. À la lumière de tout ceci, il semble inévitable qu’une autre super-éruption frappera la Terre dans le futur.

« Dans la mesure où nous pouvons le déterminer, aucun de ces endroits ne dégage actuellement ce type de corps de magma géant et fondant pour produire une super-éruption », a déclaré Gualda. « Cependant, ce sont des endroits où des super-éruptions se sont produites dans le passé, donc plus susceptibles d’arriver dans l’avenir ».

L’étude de Gualda et Sutton fournit de nouveaux points de vue sur les délais sur lesquels un tel événement avec les conséquences d’une fin de civilisation pourrait avoir lieu.

L’étude est soutenue par la subvention de la National Science Foundation EAR-1151337. L’utilisation de l’installation de synchrotron à la source Advanced Photon a été financée par la NSF et le Department of Energy Office of Science.

Adaptation et traduction de la Terre du Futur

source : https://news.vanderbilt.edu/

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