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[Patricia]

suite de ce précédent forum
http://www.laterredufutur.com/html/modu ... pic&t=1455

[Geomalin]

L’année 2010 est remarquable par ses évènements extrêmes. Elle comporte à ce titre des points communs avec l’année 1783. Dans son ouvrage « Nouveau voyage au centre de la Terre » (chapitre 16), Vincent Courtillot relate les évènements décrits pour cette année grâce à un document qu’il est allé dénicher au premier étage de la bibliothèque de l’Académie des sciences à Paris. Notons que l'article qui suit a été écrit en 2009 soit avant l’éruption de l’Eyjafjöll en Islande. Voici ce qu’écrit Courtillot :

PREMIERE PARTIE

« Dans un remarquable article de vingt pages, présenté oralement le 7 août 1783, puis publié dans les mémoires de la Société royale des sciences de Montpellier dont il était membre, Mourgue de Montredon (1734-1818), seigneur de Montredon, non loin de la capitale du Languedoc, et y possédant un château, décrit ses Recherches sur l’origine et la nature des vapeurs qui ont régné dans l’atmosphère pendant l’été 1783. Mourgue de Montredon était doué d’un sens remarquable de l’observation et d’un esprit critique exercé. Passionné de météorologie, il notait méticuleusement chaque jour la température, l’état du ciel, la direction et la force des vents (pour cela il avait mis au point sa propre échelle) et la pluviométrie. Il remarque des modifications inhabituelles du temps à partir de la mi-juin 1783 ; son tableau du mois de juillet note des vapeurs épaisses les 1er et 2 juillet, un retour de ces vapeurs les 4 et 5, même par beau temps, et à nouveau pendant quatre jours, du 16 au 19. De juin à septembre, Mourgue de Montredon constate des températures anomales, et la répétition de ces épisodes d’épaisses vapeurs, dont il observe qu’elles sont sèches et parfois associées à une odeur de souffre. Comparée aux décennies qui précèdent et qui vont suivre, l’année 1783 est exceptionnelle d’un point de vue climatique. Elle recevra le surnom d’Annus mirabilis en raison du nombre impressionnant d’évènements extrêmes (climatiques, volcaniques et tectoniques qui l’accompagnent.

L’été 1783 est anormalement chaud dans une grande partie de l’Europe occidentale ; les annales de la météorologie anglaise donnent pour le mois d’août une moyenne de 3°C supérieure à celle de tous les mois d’août depuis 1659 (seul l’été de la canicule de 2003 a été plus chaud) ! L’hiver qui suit est lui exceptionnellement froid. La végétation est affectée non seulement par la température, mais aussi par ces fameuses vapeurs (acides) qu’on interpréterait aujourd’hui comme la preuve d’une pollution massive par des composés soufrés. La même année plusieurs volcans entrent en éruption : l’Etna, le Stromboli et le Vésuve en Italie du Sud, l’Asama au Japon. Des tremblements de terre ébranlent la Calabre. Mais surtout, Mourgue de Montredon a eu vent (si l’on ose écrire) du récit de voyageurs ayant assisté en juin 1783 aux premières phases d’un grand épisode volcanique en Islande. Il songe à lier pêle-mêle ces divers phénomènes et donc à voir une relation de cause à effet entre les colères de la Terre et les changements tout à fait inhabituels du climat. Il peut à ce titre être considéré comme l’un des pères de l’écriture scientifique des relations entre volcanisme et climat.

Ce titre de gloire est en général attribué à Benjamin Franklin (1706-1790 ; c’est ce que j’ai fait moi-même dans La vie en catastrophes ; j’ignorais alors, comme presque tout le monde, l’existence du travail de Montredon qui dormait dans les archives de l’Académie). Si l’avance de Montredon est de plus d’un an, cela ne retire rien à la qualité et à l’originalité du travail que Franklin conçut en grande partie dans sa villa de Passy, alors qu’il représentait auprès de Louis XVI les intérêts des « insurgents » américains, travail qu’il communiqua en 1784 à la société littéraire et philosophique de Manchester. Lui aussi voulait associer les exceptionnels brouillards observés cette année-là sur une grande partie de l’Europe à des condensats directement liés à l’éruption d’Islande.

Jean-Paul Poirier a reconstitué dans le détail l’histoire de cette découverte dans sa biographie de l’abbé Bertholon. Plusieurs savants européens ont très rapidement recherché, alors que l’éruption du Laki avait moins d’un mois, les causes du fameux brouillard. Parmi eux, des Italiens, dont l’abbé Spallanzani, qui pensent surtout, comme cela peut sembler naturel, aux tremblements de terre et aux éruption volcaniques de Calabre et de Sicile. Dom Robert Hickmann, bénédictin ardennais (1720-1787), adresse le 29 juillet 1783 (donc une semaine avant Montredon !) une note au Journal encyclopédique (tome VI, p.505-512) avec ses « observations […] sur la cause du brouillard extraordinaire qui a régné cette année ». Hickmann note que le brouillard était sec et sulfureux. Défendant par ailleurs l’idée d’un feu permanent, au centre du globe, citant les éruptions de Sicile et de Calabre, mais aussi « de nouvelles terres enveloppées de brouillard, d’où […] vit s’élever d’épaisses fumées » à 10 lieues de l’Islande, Hickmann attribue l’éruption d’Islande à un contrecoup de celles d’Italie pour conclure de manière remarquable : « Enfin, c’est à ces bouleversements de l’Islande et des pays voisins, probablement plus considérables que ceux de la Calabre, et qui ne sont pas encore terminés, que j’attribue ce fameux brouillard sec et sulfureux qui a régné ici depuis le 25 juin jusqu’au 4 juillet. ». C’est donc Hickmann qui semble à la fois le premier et le plus clair dans l’attribution de l’origine des brouillards. Il n’avait pas perdu de temps !

Cette année fut réellement exceptionnelle, comme l’attestent la plupart des historiens du climat, au premier rang desquels Emmanuel Leroy-Ladurie. Pareils brouillards polluants et irritants n’ont jamais étés rencontrés en Europe depuis 1783 ; du moins pareils brouillards de sources naturelles, car nombreux sont ceux qui en ont hélas fait l’expérience à la suite de pollutions d’origine humaine (la plupart du temps quand on brûle massivement du charbon de mauvaise qualité, riche en soufre). Et ces brouillards ne furent pas sans conséquences sérieuses sur la santé humaine. Nous reviendrons bientôt sur l’éruption islandaise elle-même, qui causa la mort (par empoisonnement dû aux gaz volcaniques, non seulement soufrés, mais aussi riches en chlore et en fluor) des trois quarts du cheptel islandais et (par maladies respiratoires sans doute, mais aussi par la famine qui s’ensuivit) du quart de la population.

Les effets mortels de l’éruption s’étendirent bien au-delà de l’île. John Grattan, de l’Université du pays de Galles à Aberystwyth, et ses collaborateurs ont eu l’idée d’interroger les registres des inhumations en Grande-Bretagne : sur une période de trente ans, entre 1770 et 1800, leur nombre pendant l’été en Angleterre a culminé de manière flagrante en 1783, se situant à plus de 30% au-dessus de la moyenne à long terme. Ces statistiques ne permettant pas une résolution dans le temps suffisamment fine, John Grattan a repris le même exercice en France, avec l’aide de R. Rabartin et des étudiants d’une université du Temps libre (dont je n’avais jamais entendu parler auparavant), en s’appuyant sur les registres des paroisses permettant une analyse mensuelle. Le doute n’est plus permis : sur une période allant de janvier 1782 à décembre 1784, l’analyse dans des dizaines de paroisses révèle presque partout la même signature : une mortalité élevée en août, et exceptionnellement élevée pendant les deux mois de septembre et d’octobre 1783, soit deux mois après le début de l’éruption.

Bien qu’une analyse à l’échelle de l’Europe entière reste à faire, Grattan estime à plus de 10 000 l’excès « anormal » du nombre de décès en Angleterre, et pense que la crise fut plus intense encore en France et aux Pays-Bas. Si ces résultats peuvent être extrapolés au reste de la France et à une partie de l’Europe occidentale, l’excès du nombre de morts que l’on peut attribuer à cette crise volcanique pourrait dépasser d’un ordre de grandeur les 16 000 morts de la vague de chaleur de 2003. L’éruption islandaise s’est traduite par une pollution de vaste échelle en Europe, sans doute due à des concentrations de produits acides (soufrés) supérieurs au niveau critique pour la santé humaine, à une amplification des variations de températures (chaleur excessive en été, froid excessif en hiver) ayant à leur tour amplifié les effets mortels par le biais de difficultés respiratoires, de maladies cardio-vasculaires et d’autres formes de stress sévères."

Seconde partie, en principe demain

[AntoineConte]

Il serait peut-être bien pour la compréhension du texte de modifier une erreur de frappe à l'avant dernière ligne du paragraphe 5 :
"famine" et non "famille".

Cdt

[Geomalin]

1783 : Annus mirabilis

DEUXIÈME PARTIE (extraite du chapitre 16 de l'ouvrage de Vincent Courtillot : Nouveau Voyage au centre de la Terre chez Odile Jacob (septembre 2009)

"Deux volcanologues, le britannique Steve Self et l’Islandais Thorvaldur Thordarson, se sont attachés à reconstruire dans le détail l’histoire de ce phénomène, si important dans l’histoire des Européens qu’on lui attribue en partie le déclenchement des troubles qui devaient conduire à la Révolution française… Travaillant tant sur le terrain, en géologues, reconnaissant la trace du volcan et l’étendue de ses dépôts, qu’en historiens, recherchant les témoignages écrits de l’époque, Self et Thordarson ont reconstitué la chronologie de la grande éruption volcanique du Laki avec un degré de détail remarquable. Ils ont aussi retrouvé la description de ses effets tant en Islande que sur le reste de l’hémisphère Nord.

L’été 1783 est ainsi celui de la « grande famine du riz » au Japon. En Alaska, la température d’été est de 5°C inférieure à la normale et nombre d’Eskimos n’y survivent pas. De la mi-juin au début de juillet, des observateurs rapportent l’apparition de l’étrange brouillard sulfureux observé par Mourgue de Montredon, en Afrique du Nord, en Asie centrale, au sud de l’Alaska, à Terre-Neuve… Les manifestations de l’évènement climatique ont occupé une large calotte circulaire, couvrant une grande partie de l’hémisphère Nord et centrée quelque part au nord de la Scandinavie.

La « fissure du Laki », comme elle est généralement appelée, est une « petite » déchirure d’une dizaine de kilomètres de long située au sud de l’île. La fissure montre aujourd’hui un alignement de cônes de scories fendues et de départs de coulées mangés par les lichens. C’est une des « éléments de base » de la structure de l’Islande, île entièrement volcanique, située sur la dorsale médio-atlantique qui la traverse de part en part du sud au nord, et à l’aplomb du point chaud qui a donné naissance il y a 60 millions d’années aux traps du Groenland et à la province volcanique britannique qui comprend les îles de Rhum et de Skye. L’île est déchirée par des réseaux de failles en extension (ou failles « normales ») et de fissures verticales qui traduisent l’écartement continuel entre Groenland et Europe et l’ouverture de l’océan Atlantique Nord. Par ces grandes fissures s’échappe épisodiquement la lave basaltique qui construit l’île. La grande fissure du Laki en a fourni l’illustration la plus récente : elle a émis -entre juin 1783 et février 1784- 15 km cubes de lave sur 565 km2 (ainsi que 250 mégatonnes de gaz sulfureux, converties dans l’atmosphère en acide sulfurique, et 1100 mégatonnes de cendres et de téphras, fragments de lave solide émis au cours de l’éruption). C’est l’une des deux plus importantes éruptions basaltiques des deux derniers millénaires (une plus importante encore s’étant produite à Eldjà, toujours en Islande, entre 934 et 940). Il s’en produit, sans doute de manière irrégulière, une tous les quelques siècles. Il s’en reproduira dans les siècles qui viennent.

Notons dès à présent que la prochaine éruption (car elle se produira forcément) stoppera tout trafic aérien et maritime sur l’océan Atlantique Nord, avec des conséquences économiques considérables, sans parler des effets sur la santé humaine pour des continents plus peuplés et plus sensibles aux pollutions et sujets aux maladies respiratoires qu’en 1783.

Self et Thordarson ont pu montrer que l’éruption du Laki s’était produite sous forme d’une série de dix évènements très explosifs (ce qu’on n’attendait pas forcément de laves basaltiques réputées très fluides), les trois premiers entre les 9 et 15 juin, un vers le 27 juin, trois en juillet, trois en septembre et un dernier vers le 25 octobre. Entre ces paroxysmes explosifs, une lave basaltique fluide s’écoulait jusqu’à quelques dizaines de kilomètres des bouches éruptives. Des cendres ont recouvert une grande partie du sud de l’Islande ; elles sont sans doute, avec les exhalaisons gazeuses, à l’origine du dépérissement de la végétation et de la mort du cheptel. Mais le plus important sans doute pour notre quête, c’est la preuve apportée par Thordarson et Self (fondée sur des observations géologiques et des témoignages visuels de l’époque) que, lors des épisodes explosifs, un panache a atteint une altitude estimée à 13 km, c’est-à-dire à la base de la stratosphère à cette latitude. La hauteur était en grande partie due à la puissance de chaque éruption, nécessaire pour déboucher la fissure. Claude Jopart a suggéré de plus un effet d’entraînement dû à la colonne d’air chauffée par les produits de l’éruption et aux coulées de lace elles-mêmes. Cette observation est pour nous essentielle : elle démontre en effet qu’une (grande) éruption basaltique fissurale peut entraîner ses produits jusqu’à la stratosphère, qu’elle est donc capable de les distribuer, et d’avoir un effet climatique, à l’échelle globale.

Depuis le début des années 1980, une séquence d’éruptions bien étudiées a introduit le doute dans l’esprit des chercheurs sur la validité du lien exclusif entre éruption à dominante explosive, non basaltique, des zones de subduction et changement climatique. L’éruption de 1984 du Mont Saint-Helens, qui projeta plus de trois kilomètres cubes de cendres dans la haute atmosphère n’eut pratiquement aucun effet sur le climat. Celle du El Chichon en 1982 et plus récemment du Pinatubo dans les Philippines en 1991 ont en revanche eu un effet sensible : non seulement couchers de soleil « couleur de sang », mais surtout baisse moyenne globale de la température de la basse atmosphère dans les mois suivants. Or ce qui distinguait ces trois éruptions les unes des autres, c’était leur teneur en soufre : presque rien pour le Saint-Helens, significative pour le Chichon et le Pinatubo. Et l’on sait désormais que, même si les cendres émises à très haute altitude jouent bien un rôle significatif, le paramètre déterminant qui fait jouer à une éruption un rôle climatique (ou non) est la teneur en soufre de la lave et des gaz qu’elle exhale. Et la quantité de soufre émise en 1783 par le Laki était très supérieure à celle émise tout récemment par le Pinatubo…" […]

Troisième partie, sans doute demain

[FredTDF]

Merci Geomalin, c'est passionnant

[Patricia]

Oui merci à Geomalin et surtout Vincent Courtillot, qui avait bien vu le réveil du volcan islandais (je ne me souviens pas s'il avait nommé Eyjafjoll précisément). Un grand nom dont les bons conseils sont à entendre et surtout écouter.
J'aimerais bien savoir s'il a écrit autre chose sur la prochaine activité sismique. :roll:

[Geomalin]

1783 : Annus mirabilis (III)

Dans cette dernière partie, le Pr Vincent Courtillot relate les expériences de modélisation de l'éruption du Laki. Enfin il s'interroge sur l'impact presque négligeable d'un tel évènement à l'échelle géologique et tente d'y apporter des explications en donnant les conditions nécessaires pour une extinction en masse...

TROISIÈME ET DERNIÈRE PARTIE (extraite du chapitre 16 de l'ouvrage de Vincent Courtillot : Nouveau Voyage au centre de la Terre chez Odile Jacob (septembre 2009)

"Les climatologues sont désormais capables de modéliser un tel scénario. C’est ce que nous avons fait avec Anne-Lise Chenet et Frédéric Fluteau pour tenter de reconstituer a posteriori les évolutions climatiques de l’extraordinaire année 1783. En injectant à la position de l’Islande les produits volcaniques selon l’histoire, l’altitude et le taux trouvés par Thordarson et Self, nous avons reconstitué, pour chaque cellule atmosphérique et pour chaque niveau d’altitude, la concentration des aérosols sulfuriques (responsables au sol du brouillard et des maladies) et leur évolution quotidienne. L’animation conçue par Chenet et Fluteau, et visible sur le site d’Anne-Lise Chenet (http://www.ipgp.fr/~alchenet/chenet_2005.pdf), est parlante. Les couleurs représentent la concentration en soufre sur une échelle multiplicative (logarithmique). Il y a plus de trois ordres de grandeur (un facteur 1000) entre les couleurs les plus froides et les plus chaudes. La concentration atteint en Islande 1000 ppm et 50 ppm en Europe de manière soutenue. On considère en général qu’on ne peut se tenir plus d’un quart d’heure à proximité d’un volcan actif quand la concentration y dépasse 300 ppm : c’est le seuil d’évacuation des abords du volcan à Hawaï. Disons que sur la figure, les concentrations représentées par la couleur jaune et au-delà sont considérées comme toxiques (et au niveau rouge létales).

Notre modèle prédit pour le début de juin 1783, comme on pouvait s’y attendre, des vents dominants principalement orientés vers l’est et le sud-est, en direction de l’Europe, mais aussi parfois vers l’ouest et le Groenland. Dès la première quinzaine de juin (nos calculs « lissent » un peu le temps et l’espace et les détails ne doivent pas être pris au pied de la lettre), la « zone jaune » a déjà atteint l’Europe du Nord jusqu’à Moscou, le sud du Groenland et l’extrémité de Terre-Neuve, mais surtout une grande bande d’orientation nord-ouest / sud-est couvrant le nord-est des îles britanniques, et l’Europe continentale de la France et de l’Italie au Sud à la Scandinavie au Nord, avec des maxima en Allemagne, aux Pays-Bas et en Europe centrale. Une deuxième bouffée fin juin, puis une troisième début juillet suivent en gros le même chemin. La concentration reste élevée sur l’Europe en juillet (mais la péninsule ibérique paraît souvent épargnée) ; des zones très boréales et l’Asie centrale sont atteintes. Presque toute la partie de la Terre située au nord de 10°N de latitude connaît des concentrations anormales : l’effet de l’éruption est quasiment hémisphérique. Jusqu’en septembre, et de façon intermittente, chaque éruption est suivie d’un effet important en Europe et jusqu’au sud de la Méditerranée centrale. A partir d’octobre, la situation se stabilise. Fin décembre, tout l’hémisphère Nord au-delà de 30°N est cependant encore perturbé principalement dans la stratosphère. Le lessivage de la troposphère débarrasse en effet les basses couches de l’atmosphère plus rapidement des aérosols. […]

Les effets climatiques de très grandes éruptions, qu’elles soient basaltiques ou non, ne font plus de doute. Or un évènement comme le Laki n’a laissé qu’une trace faible dans l’histoire de l’humanité, reconstituée avec difficulté, et totalement invisible à l’échelle du temps d’un géologue. Bien que certains cherchent à associer certaines éruptions de super-volcans, comme Toba, à des effets environnementaux, ceux-ci semblent relativement mineurs, toujours à l’échelle des géologues. Aucun volcan des derniers millions d’années ne peut être associé à un évènement immensément plus catastrophique qu’est une extinction en masse. Le plus récent (qui se trouve être le plus petit) des traps, celui de Columbia (situé non loin des super-volcans de l’Ouest américain), est à ce titre particulièrement intéressant. Les géologues y ont suivi, à pied, le marteau à la main, munis de leur sacoche, de leurs cartes, de leurs crayons de couleur et de leur loupe, une énorme coulée (de quelques centaines de mètres d’épaisseur) de plus de 100 km. Le volume du « Rosa flow » a ainsi pu être estimé (en particulier par Steve Self et Thor Thordarson) à plus de 1500 km3. C'est-à-dire 100 fois plus que la coulée du Laki et presque autant que les projections du Toba. Partant d’arguments de physique des fluides, Self et Jaupart ont montré que la mise en place de telles coulées devait se faire très rapidement. Quelques dizaines devraient suffire, sinon le refroidissement entraînerait une rapide augmentation de la viscosité de la lave et la coulée s’arrêterait bien avant. 5000 km3 en, disons, cinquante ans, cela représente un flux à peine imaginable de 100 km3 par an soit six fois la valeur de l’éruption du Laki pendant 50 fois plus longtemps ! On imagine là encore que pareil objet ne puisse laisser l’atmosphère intacte… Et pourtant, pas d’extinction significative associée à la coulée de Roza, ni même à l’ensemble de 100 à 200 000 km3 de lave des traps de Columbia pris dans leur ensemble.

Allons encore plus loin : il existe, nous l’avons vu, des traps de plus d’un million de km3 qui n’ont pas causé d’extinction en masse sévère. Il faut donc, si notre hypothèse est correcte, que des conditions particulières soient remplies lors de l’éruption d’un trap pour qu’il puisse causer une extinction. Même si leur taille et leur chimie sont assez voisines, les traps diffèrent par de nombreux aspects susceptibles de modifier leur impact climatique.
- Leur latitude, qui peut affecter différemment les zones climatiques.
- Leur altitude d’injection, qui peut ne pas toujours atteindre la stratosphère (quoique, au vu du Laki…).
- Leur milieu, sous l’eau ou au contraire à l’air libre. L’effet dans ce cas ne fait pas de doute. Les effets de l’éruption sous-marine du plateau d’Otong-Java, il y a 115 millions d’années, ont été considérablement atténuées par la masse que représentent les eaux océaniques dans lesquelles les gaz pouvaient se dissoudre. La conséquence en est un « simple » évènement d’anoxie océanique, pas une extinction en masse. Ces évènements d’anoxie sont marqués dans les sédiments par un appauvrissement des faunes et des niveaux de sédiments noirâtres, témoins d’une chute drastique de la concentration en oxygène dans les eaux océaniques.
- La nature des sédiments traversés par la lave lors de son ascension vers la surface : selon que ceux-ci sont riches en sulfates (gypse) ou en carbonates (calcaire), elles injectent des quantités massives de SO2 ou de CO2 dans l’atmosphère.

Au vu des flux étonnants du Rosa flow, une hypothèse se fait jour : si une éruption du type Roza flow ne suffit pas, c’est toute la séquence d’un trap qu’il nous faut analyser. Quand l’atmosphère est perturbée, les réactions physico-chimiques avec l’océan permettent à l’ensemble d’atteindre une nouvel équilibre au bout de 1000 ans environ (c’est la « constante de temps » de l’océan). Si une éruption importante, mais insuffisante pour amorcer une extinction est suivie d’une autre quelques milliers d’années après, l’océan a permis au système de revenir à l’équilibre. La nouvelle perturbation ignore alors la précédente et il n’y a pas d’effet multiplicatif. Si, en revanche, une nouvelle éruption survient avec ce retour à l’équilibre, puis une autre, un effet catastrophique peut se produire, le système n’est plus capable de retour à l’équilibre et il s’emballe. Une extinction devient alors possible, voire inévitable…"

THE END

[Invité W]

A t-on au moins une autorisation de l'auteur pour publier ses textes sur un forum internet?

Je pose cette question par rapport aux droits d'auteur juste par curiosité... :roll:

[Geomalin]

A t-on au moins une autorisation de l'auteur pour publier ses textes sur un forum internet?

Je pose cette question par rapport aux droits d'auteur juste par curiosité... :roll:

Il s'agit d'un extrait de l'ouvrage (celui-ci fait quand-même 350 pages) utilisé uniquement dans le but d'illustrer un sujet bien précis. Les références et l'auteur sont cités. A priori ça ne sort pas des règles.

[FredTDF]

Il s'agit d'un extrait de l'ouvrage (celui-ci fait quand-même 350 pages) utilisé uniquement dans le but d'illustrer un sujet bien précis. Les références et l'auteur sont cités. A priori ça ne sort pas des règles.

Geomalin, tu as parfaitement répondu. Merci pour ces extraits