Supervolcans ? Sommes nous menacés?

 Les supervolcans ? Sommes nous menacés?

Les super-éruptions se produisent environ toutes les dizaines ou centaines de millénaires ….

La plus récente super-éruption répertoriée est celle du Toba à Sumatra il y a 75000 ans

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Supervolcans

Liste des supervolcans Cliquez sur l’image pour l’agrandirQuelques caractéristiques des supervolcans?

  • Les super-éruptions sont rares.
  • Les super-éruptions (vol>1000 km3)  sont paroxysmales
  • Morphologie: les caldeiras  sont gigantesques (Ø de dizaines de km)
  • Les hambres magmatiques  sont gigantesques (milliers de km3), les magmas sont acides
  • Les activités sismique, tectonique et géothermique sont intenses

Ils éjectent plus de 1000 km3 de matériaux volcaniques

Ils ont un indice d’explosivité volcanique de 8, ils correspondent à des volcans avec d’immenses caldeiras d’effondrement .
indice 8 : Ultra-Plinien supervolcan ,de type apocalyptique, volume de magma éjecté supérieur à 1000 km3
NB: L’indice d’explosivité volcanique ( échelle VEI de l’anglais Volcanic Explosivity Index ) fut inventé en 1982 par Chris Newhall ( USGS) et par Steve Self(Université d’Hawaii) pour établir une mesure relative de l’explosivité des éruptions volcaniques.
Les super-éruptions ?
Les super-éruptions, toutes préhistoriques, donc jamais observées, ne sont connues que par leur dépôts (Yellowstone, Toba, Taupo en Nouvelle-Zélande)…
La plus récente super-éruption répertoriée est celle du Toba à Sumatra il y a 75000 ans

Voir le dossier  volcanisme-paroxysmal-biosphere

Ci dessous vous pouvez écouter la conférence « Le volcanisme paroxysmal et ses interactions avec la biosphère « Droits réservés – © 2015 Pierre Thomas / Olivier Dequincey pour Planet-Terre – ENS Lyon Durée ~ 1h08min

Les éruptions explosives sont comparées ici en volume d’origine du magma (sphères oranges): voir le document sur USGS

Comment se produisent les super-éruptions ?

Des scientifiques français du CNRS ont reproduit les conditions de pression et de température régnant dans la chambre magmatique des supervolcans pour comprendre comment se déclenchent leurs explosions.

Comme il est impossible de percer un trou dans la chambre magmatique d’un supervolcan pour l’étudier directement, les scientifiques ont reproduit en laboratoire les conditions extrêmes de pression et de température au niveau du magma.

supervolcan

@ESRF/Nigel Hawtin Cette impression d’artiste décrit la chambre magmatique d’un supervolcan. La pression résultant des différences de densité entre la roche solide et le magma liquide est suffisante pour fissurer la croûte terrestre dans laquelle pénètre le magma

Ils ont établi que les éruptions des supervolcans peuvent se produire spontanément; une simple augmentation de la pression magmatique résultant des différences de densité entre la roche solide et le magma liquide est suffisante pour fissurer la croûte terrestre sur une distance de 10 km de la chambre magmatique, sans besoin de cause externe (voir le dossier du CNRS).

 

Sanchez-Valle de l’ETH Zurich conclut : « Notre recherche a montré que la pression est suffisante pour que la croûte terrestre se fissure et le magma pénètre dans la croûte, même en l’absence d’eau ou de bulles de dioxyde de carbone. En montant vers la surface, une expansion violente du magma connue pour être à l’origine des explosions volcaniques, peut se mettre en place.»

Les super-éruptions refroidissent l’atmosphère …. Plus de 10 degrés pendant 10 ans …

C’est une éruption de supervolcan, il y a 600 000 ans dans le Wyoming aux Etats-Unis, qui a créé le cratère gigantesque, appelé caldeira, au centre duquel se trouve aujourd’hui le Parc National de Yellowstone.Quand le volcan a explosé, il a éjecté plus de 1000 km3 de cendres et de lave dans l’atmosphère, 100 fois plus que l’éruption du Mt Pinatubo aux Philippines en 1992.

L’éruption du Mt Pinatubo a fait décroître la température du globe de 0,4 degrés pendant plusieurs mois. Pour un supervolcan, la chute de température pourrait être de 10 degrés pendant 10 ans.

Les super-éruptions, heureusement très rares, sont les catastrophes naturelles les plus dramatiques sur Terre, à l’exception des chutes de météorites géantes …

 Selon un rapport de la Société géologique de Londres, en 2005, « même la science-fiction ne peut imaginer un mécanisme crédible qui permettrait d’éviter l’éruption d’un supervolcan. Nous devons cependant essayer de comprendre les mécanismes impliqués dans les super-éruptions et prédire la catastrophe suffisamment à l’avance pour que la société en soit avertie. La préparation est le seul moyen de limiter les effets désastreux d’une super-éruption. »

Supervolcans: comment se déclenchent les éruptions ?

Les supervolcans ?

Les supervolcans ont un indice d’explosivité volcanique de 8, ils correspondent à des volcans avec d’immenses caldeiras d’effondrement .

indice 8 : Ultra-Plinien supervolcan ,de type apocalyptique, volume de magma éjecté supérieur à 1000 km3

NB: L’indice d’explosivité volcanique ( échelle VEI de l’anglais Volcanic Explosivity Index ) fut inventé  en 1982 par Chris Newhall ( USGS) et  par Steve Self(Université d’Hawaii) pour établir une mesure relative de l’explosivité des éruptions volcaniques.

Les superéruptions ?

Les super-éruptions, toutes préhistoriques,  donc jamais  observées, ne sont connues que par leur dépôts (Yellowstone, Toba, Taupo en Nouvelle-Zélande)…

Yellowstone_Nationalpark3Yellowstone_Nationalpark

fs2005-3024_fig_15

Les éruptions explosives sont comparées  ici en volume d’origine du magma (sphères oranges): voir le document sur  USGS

Comment se produisent les superéruptions ?

 

Les conditions d’éruption d’un supervolcan  viennent d’être recréées dans un laboratoire de rayons X …

Des scientifiques ont reproduit les conditions de pression et de température régnant dans la chambre magmatique des supervolcans pour comprendre comment se déclenchent leurs explosions.

Ces explosions, heureusement très rares, sont les catastrophes naturelles les plus dramatiques sur Terre, à l’exception des chutes de météorites géantes. Grâce aux rayons X du synchrotron européen (ESRF), les scientifiques ont établi que les éruptions des supervolcans peuvent se produire spontanément, par simple augmentation de la pression magmatique, sans besoin de cause externe. Ces travaux impliquent en France le Laboratoire de géologie de Lyon : Terre, planètes et environnement (CNRS / Université Lyon 1 / ENS Lyon) et l’ESRF (Synchrotron Européen) à Grenoble ainsi que l’université Polytechnique (ETH) de Zurich, l’Institut Paul Scherrer à Villingen (Suisse) et l’université Okayama (Japon). Ils sont publiés dans Nature Geoscience le 5 janvier 2014….

C’est une éruption de supervolcan, il y a 600 000 ans dans le Wyoming aux Etats-Unis, qui a créé le cratère gigantesque, appelé caldeira, au centre duquel se trouve aujourd’hui le Parc National de Yellowstone. Quand le volcan a explosé, il a éjecté plus de 1000 km3 de cendres et de lave dans l’atmosphère, 100 fois plus que l’éruption du Mt Pinatubo aux Philippines en 1992. Les grosses éruptions volcaniques ont un impact majeur sur le climat de la planète. L’éruption du Mt Pinatubo a fait décroître la température du globe de 0,4 degrés pendant plusieurs mois. Pour un supervolcan, la chute de température pourrait être de 10 degrés pendant 10 ans.

Selon un rapport de la Société géologique de Londres, en 2005, « même la science-fiction ne peut imaginer un mécanisme crédible qui permettrait d’éviter l’éruption d’un supervolcan. Nous devons cependant essayer de comprendre les mécanismes impliqués dans les super-éruptions et prédire la catastrophe suffisamment à l’avance pour que la société en soit avertie. La préparation est le seul moyen de limiter les effets désastreux d’une super-éruption. »

Les mécanismes qui provoquent les éruptions de supervolcans sont restés obscurs jusqu’à maintenant. Ils sont bien différents des phénomènes éruptifs observés dans les volcans conventionnels tels que le Mt Pinatubo. Un supervolcan possède une chambre magmatique beaucoup plus grande et il est toujours situé dans une zone où le flux thermique en provenance du centre de la Terre est très élevé. De ce fait, la chambre magmatique est beaucoup plus grande et chaude, mais aussi déformable : sa forme change en fonction de la pression au fur et à mesure qu’elle se remplit de magma chaud. Cette plasticité permet à la pression de se dissiper plus efficacement que dans un volcan normal, dont la chambre magmatique est plus rigide. C’est pour cette raison que les supervolcans n’explosent pas souvent.

D’où la question : qu’est-ce qui peut alors provoquer l’éruption d’un supervolcan ?

voir la suite ici : supervolcans CNRS

Supervolcan1

© ESRF/Blascha Faust

Cette photo montre Jean-Philippe Perillat, un des chercheurs, préparant l’échantillon.