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Earth of fire

Actualité volcanique, Articles de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

 

Lokon-5---07.06.2009-MR-jpgLe Lokon-Empung en juin 2009 - avec l'aimable autorisation de Thorsten Boeckel - un clic sur la photo vous mène à sa page web.

 

Le Lokon, situé dans le nord de l'île de Sulawesi / archipel indonésien, a été placé au niveau d'alerte maximum dans la nuit de dimanche à lundi, par le PVMBG.

D'après le volcanologue Kristianto, il y a un regain substantiel d'activité depuis le 9 juillet, et durant le week-endle volcan à émis un panache de cendres à 500 m. de hauteur.Il recommande l'évacuation des populations dans un rayon de 3-5 km. , car en cas d'éruption plus importante, cette zone pourrait connaître des coulées pyroclastiques. La sismicité révèle l'apparition de trémor, laissant croire à une alimentation en magma.

A peu près 28.000 personnes vivent dans cette zone d'évacuation - Le Lokon n'est situé qu'à 20 km. de Manado, la capitale de la province du nord-Sulawesi - mais seulement une centaine d'entre elles a bien voulu quitter la zone ce lundi.

L'excursion d'un jour au volcan Lokon est interdite aux touristes.

Le VAAC Darwin a fait passé le niveau d'alerte aviation à l'orange, après repérage d'un panache de cendres à une altitude de 1500 m.

 

Lokon-2009---Th.Boeckel.jpg              Le lac de cratère avec un dôme de 20-30 m. à proximité - photo Th.Boeckel 06.2009

 

Sources:

- PVBMG - VAAC Darwin - Activolcans

- photos de Thorsten Boeckel

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Dossiers

 

La caldeira La Garita est une gigantesque caldera localisée au sein du champ volcanique San Juan, lui-même situé dans le sud-ouest du Colorado, aux Etats-Unis. Elle est proche de la ville de Garita, dont elle tire son nom.

L'éruption responsable de sa formation est l'une des plus grandes éruptions explosives dans l'histoire terrestre.

 

Le champ volcanique San Juan a connu dans le passé deux phases distinctes de volcanisme :

- la première au cours de l'Oligocène consiste en l'émission de laves et brèches de composition intermédiaire accompagnée d'ignimbrites, à mettre en relation avec le phénomène de subduction le long de la bordure ouest de l'Amérique du nord.

- la seconde au cours du Miocène-Pliocène, est de composition basaltique. Elle doit être interprétée comme une fusion partielle de la croûte inférieure, suivie de sa mise en surface. (Lipman & al.)


 

Caldeiras-Mid-tertiary-volc.-rocks-of-San-Juan-region---Lip.gif                 Le champ volcanique San Juan et, en encadré, la caldeira La Garita - doc. P.W. Lipman

 

La caldeira La Garita n'est que l'une des nombreuses caldeira formées durant l'éclatement massif d'ignimbrites qui ont recouvert les actuels états du Colorado, de l'Utah et du Nevada, entre 40 millions d'années et 25 millions d'années.


Elle fut aussi le site d'une éruption cataclysmique au cours de l'Oligocène, il y a 28-26 Ma. L'aire dévastée par cette éruption couvre une grande part de l'actuel Colorado, et les retombées de cendres sont constatées jusque sur la côte est des Etats-Unis et les Caraïbes.

Les dépôts résultants sont connus sous le nom de tuff de Fish Canyon ; ils ont un volume d'environ 5.000 km³ (1.200 cubic miles) ... pour fixer les idées, les volumes qui caractérisent l'éruption du St Helens en 1980 sont de l'ordre d'un km³. Niveau puissance, l'éruption La Garita a été 100.000 fois plus puissante que celle de la bombe atomique "Tsar" de 50 mégatonnes, le dispositif explosif le plus destructeur d'origine humaine.

 

P.Lipman - caldera Bonanza            P.W. Lipman sur le terrain lors de relevés dans la caldeira Bonanza - photo site Lipman / USGS

 

De récentes études pétrologiques et de terrain dans le groupe central du champ volcanique San Juan ont montré que les Fish Canyon tuff, associés à la caldeira La Garita, sont beaucoup plus volumineux et complexes qu'initiallement reconnus.

Ce tuff consiste en matériaux dacitiques riche en phénocristaux ; il est unique à la fois par l'importance de son volume émis, et sa composition uniforme : 67,5 à 68,5 % SiO2, sa haute teneur en phénocristaux, 35à 50 %, et un assemblage presque solide de ceux-ci ( plagioclase, sanidine, quartz, biotite, hornblende,sphène, apatite, zircon, oxydes de fer et titane). C'est aussi la seule nappe de cendres du champ San Juan à contenir des cristaux de hornblende sans augite.

En dépit de son volume gigantesque, la nappe de tuff forme une seule unité de refroidissement. Bien que la composition de sa masse soit dacitique, à cause de sa haute teneur en phénocristaux, sa matrice est de nature rhyolitique, à 75-76% SiO2.

 

books_005.jpg

Etudes et interprétations successives de la partie centrale de San Juan, en 1965, 1969-1976, et 1995-97 - doc. P.W. Lipman & al..

 

Les dernières études en 1997 ont permis d'identifier un vaste corps ressemblant à de la lave dacitique, daté "pré-caldeira", le long de la frontière sud de la caldeira, nouvellement reconnue : 200 à 300 km³ sur 30km. et une épaisseur de 0,5à 1 mètre. Ce serait le produit d'un fontaining pyroclastique de basse énergie, plutôt que de la lave fluide. Il constitue le seul précurseur du volumineux Fish Canyon ash tuff.

 

 La caldeira La Garita est aussi considérée comme plus grande que lors des précédentes études, plus allongée et segmentée. Ses mensurations passent de 30 sur 40 km. (en 1976) à 35 sur 75 km (en 1997).


De nombreuses résurgences viennent perturber le relief de la caldeira : dans le secteur nord, un bloc de Fish Canyon tuff, surélevé et de plus de 1200 m. d'épaisseur, constitue les Montagnes de La Garita. Le tuff intérieur à la caldeira est induré et oxydé, de couleur brun-rouge, comparé aux flots extérieurs gris pâles, et il contient des lentilles de ponces porphyriques plus larges.


 

Wheeler-geologic-area---amphitheater---A.Johnson.jpg"L'amphithéatre" - Wheeler geologic area-  cette formation a été désignée Monument National par Th. Roosevelt en 1908. - photo A.Johnson.

 

la-garita-caldera_fWWrN_24429.jpg                            La Garita - promenade dans le Fish Canyon tuff - photo Greendiary


Le long du côté ouest du secteur central, un bloc incliné représente un autre lieu de résurgence et expose plus de 350 m. d'épaisseur de tuff reposant sur d'anciennes unités volcaniques du plancher de la caldeira.

L'érosion, marquant aussi bien le secteur sud que le nord, expose des épaisseurs de tuff intracaldérique (plus de 800 m.) sans atteindre le plancher de la caldeira

Le secteur sud ne présente pas de résurgence, mais des failles qui ont perturbé son remplissage, incluant des laves andésitiques dont les coulées sont responsables d'inondation survenues après l'effondrement de la caldeira.

"La nouvelle version" de la caldeira entoure complètement "l'ancienne version", source de sept émissions majeures de cendres, au départ du centre du champ volcanique San Juan au cours du dernier 1,5 Ma.

 

  Penitente-canyon---La-garita---heritage-xceltech.jpg

                     La Garita - Penitente canyon, haut lieu d'escalade -  photo héritage xceltech

 

La-Garita-caldera---geosphere.jpg                 Topographie de la caldeira La Garita  et ses diverses entités - doc. P.W.Lipman

 

F13---2.jpgDe bas en haut, étapes de la formation de la caldeira : a. intrusions - b. nappes d'ignimbrites dans et hors de la caldeira - c. résurgences et dômes. -doc Lipman 1978

 

1-Saddle_Mtn--with-Fish-canyon-tuff---P.Lipman.jpg             Saddle Mountain - exposant des parties de fish Canyon tuff - photo P.W. Lipman /USGS

 

8-S_LGarita-caldera-south-margin---P.Lipman.jpgFrontière sud de la caldeira La Garita - à gauche de la photo, Sugarloaf mountain, où le Fish Canyon tuff surmonte des laves et brèches foncées de la formation Conejos. - à droite, l'andésite foncée "Huerto" surmonte le Fish Canyon tuff, exposé sur les pentes basses de la vallée - photo P.W. Lipman / USGS

  

 

Sources :

- Lipman, P.W.; Doe, B.R.; Hedge, C.E.; Steven, T.A. (1978). "Petrologic evolution of the San Juan volcanic field, southwestern Colorado: Pb and Sr isotope evidence". Geological Society of America Bulletin

- Geological Society of America - Central san Juan caldera cluster :  regional volcanic framework - par P.W. Lipman

- Steven, T.A., and P.W. Lipman (1976)  - Calderas of the San Juan volcanic field, southwestern Colorado. - USGS

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

683px-Location_of_Katlas_caldera.png

  Localisation des glaciers voisins, l'Eyjafjallajökull et le Myrdalsjökull, et de la caldeira du Katla.

 

La débâcle glaciaire qui a marqué la région du Myrdalsjökull ces jours derniers n'est pas une première.

 

 

Covering and area of over 500 square kilometers, Myrdalsjokull glacier covers the Katla active volcano.

                          La grande calotte glaciaire du Myrdalsjökull.- mbls.is

 

Le glacier a une superficie de  50 km² , et abrite la caldeira du volcan Katla, d'un diamètre de 10 km., sous une couche de glace épaisse de 200 à 700 mètres.


c_jokullhaup.jpg

  Le lac sous-glaciaire contenu dans le chaudron du Katla voit son niveau augmenter, au risque de déborder, suite à une fonte accélérée de la glace soit sous l'effet d'une éruption plus ou moins importante, soit par réchauffement géothermique.

 

 Ces débordements occasionnels empruntent trois axes : ouest, en direction de la vallée de Markarfljöts, sud-sud-est ou encore est-sud-est. C'est ce dernier axe qui est le plus commun : sur les 1100 dernières années, il fut emprunté 18 fois sur 20. La route ouest fut emprunté deux fois au cours des temps historiques , et la route plus au sud une seule fois en 405 avant JC.

Cette préférence est liée à une hauteur différente des parois est et ouest de la caldeira.

 

Katla-07.2011-mbls.is---Jonas-erlendsson.jpg L'étendue de l'inondation et le pont détruit sur la route circulaire- photo mbls.is / Jonas Erlendsson.

 

Les jökulhlaup, constitués d'eau, de glace et de débris divers, sont accélérés par la pente, par une plaine costale courte et une entrée dans l'océan non obstruée.

La plaine costale de Myrdalssandur est un désert de 30 sur 40 km. , résultat des multiples jökulhlaup générés par le volcan et sa couverture glaciaire. Elle offre peu de résistance à ce genre de débâcle, et le mur d'eau d'une hauteur pouvant atteindre cinq mètres, qui charrie rochers et blocs de glace, emporte alors routes et ponts sur son passage.

 

3631-sandur.jpg

                                             Myrdalssandur, désert lié aux jökulhlaups.

   

A mi-chemin entre Vík et Kirkjubæjarklaustur se trouve un lieu nommé Laufskalavördur. L'histoire rapporte qu'une grande ferme nommée Laufskálar se trouvait par ici et qu'elle disparut lors de l'éruption de Katla en 894. Le monticule de lave Laufskálavörður tire son nom de cette ferme. Tout homme qui passait par là pour la première fois devait ériger un cairn afin que son voyage se déroule sans encombres. Les ponts et chaussées ont veillé à ce que ceux qui passent par les sables du Mýrdalssandur puissent faire de même en érigeant un tas de cailloux.

 

3647-stone-mounds.jpg                               Les cairns de Laufskálavörður - photo Danny Yee.

 

Les coasts guards et divers scientifiques ont survolé le glacier ce dimanche ; ils ont découvert deux caldeiras, situées dans la partie sud du glacier, et profonde d'une cinquantaine de mètres. Le glacier est recouvert des cndres de la récente éruption du Grimsvötn, tandis qu'on retrouve la trace de l'éruption de l'Eyjafjallajökull en 2010, sous forme d'une ligne noire sur la partie supérieure de la paroi du chaudron. La verticalité des parois indique que la fonte glaciaire a été rapide.

  

 

gigur_fra_gaeslunni---Ruv.is.jpg                                             Un des chaudrons du Katla - photo mbls.is

 

Les chaudrons sont entourés de crevasses profondes concentriques, bien visibles sur la vidéo rapportant un survol en hélico.

 

 

Document Helicopter.is / artiofilms.

 

Sources :

- Iceland Review

- You tube - vidéo Helicopter.is

- mbls.is

 

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Dossiers

 

Supervolcano---BBC.jpg

                        Image extraite du docu-fiction de la BBC "Supervolcano" - doc. bbc.co.uk


Comme suite logique aux grandes éruptions susceptibles de modifier le climat de la Terre, on ne peut passer sous silence quelques "super-éruptions" ... il faut donc parler de "supervolcans".

 

Les supervolcans ne répondent à aucune définition qui fasse concensus; le terme ne commence à être utilisé que par certains volcanologues et géologues, terme rejeté jusqu'à présent par la majorité d'entre eux.


Supervolcano---BBC---Sceptre.jpg

 

 

 

 

Le terme "supervolcan" est un terme inventé en 2000 par les producteurs de la BBC, responsables des programmes de vulgarisation scientifique "Horizon", et particulièrement dans un docu-fiction : Supervolcano.

 

Supervolcano---2----BBC.jpg                    Image extraite du docu-fiction de la BBC "Supervolcano" - doc. bbc.co.uk

 

 

Rassurez-vous, pas de volcano-fiction ... mais un examen sur base d'articles scientifiques, puisque l'USGS - United States Geological Survey - l'applique depuis peu.

 

Quels sont leurs critères ?

Le terme "supervolcan" est appliqué par l'USGS à des centres volcaniques ayant eu une éruption de magnitude 8 comme VEI - Volcano explosivity Index - , correspondant à des dépôts mesurés de plus de 1.000 km³ (> 240 cubic miles)

Ce critère qualifie deux types d'éruptions:

- celles responsables des grandes provinces ignées, les LIPs, vues précédemment. Le volume de ces éruptions se calcule en millions de km³,

- et les éruptions massives, avec un volume en milliers de km³.


 

magmavolume550.jpg                            Quelques exemples de taille d'éruption en volume - doc. Glossary USGS

 

Comme on peut le voir sur le diagramme ci-dessus, et bien que celles-ci ne soient pas négligeables, il y a plus de petites éruptions que de super-éruptions.

 

Quelles sont celles qui nous intéressent ?

Ces éruptions, qualifiées de méga colossales ou apocalyptiques, sont capables de détruire toute vie dans un rayon de plusieurs centaines de kilomètres et de brûler et d'ensevelir sous des mètres de cendres des régions entières. Ce type d'éruption laisse de grande caldeira circulaires à ovale, qui peuvent subsister des millions d'années après la disparition de l'activité volcanique.

 

VEI 9 :

 

- La Garita cadera  -  USA, Colorado  -  source du Fish Canyon tuff - il y a 27,8 Ma  - 5000 km³

 

VEI 8 :


 - Heise volcanic field  -  USA - source du Blacktail tuff - il y a 6,6 Ma - 1500 km³

- Heise volcanic field  - USA  - source du Kilgore tuff - il y a 4,5 Ma - 1800km³

- Pacana caldera - Chili  - source de Atana ignimbrite - il y a 4 Ma - 2500 km³

- Cerro Galan  -  Argentine  - il y a 2,5 Ma - 1050 km³

- Island Parl caldera  - USA, Yellowstone  - il y a 2,1 Ma - 2500 km³

- Yellowstone caldera  - USA  - il y a 640.000 ans - 1000 km³

- Whakamaru  - New Zealand, Taupo volcanic zone - il y a 254.000 ans  - 1200-2000 km³

- Lac Toba - Indonésie, Sumatra - il y a 74.000 ans  - 2800 km³

- Lac Taupo - New Zealand, Taupo volcanic zone - éruption Oruanui - il y a 26.500 ans - 1170 km³.

 

Nous passerons ur l'éruption du lac Toba, examinée récemment.

 

Sur un total de 47 super-éruptions datées de l'Ordovicien au Pléistocène, 42 datent des 36 derniers millions d'années.

Sur base de l'activité durant les derniers 13 millions d'années, la probabilité d'occurrence d'une éruption de VEI 8 dans le prochain million d'années est de 75%, et 1% de chance d'en avoir une au cours des prochains 460 - 7200 ans. (Mason & al.)

Ces méga-éruptions se font donc rares ... heureusement pour l'espèce humaine !

 

 

volcans-dangereux.jpg                                                                   Doc. RIA Novosti 2010

 

Sources :

- The effects and consequences of very large explosive volcanic eruptions , by Stephen Self / The Royal Society.

- The size and frequency of the largest explosive eruptions on Earth, by B. Mason, D. Pyle and Cl. Oppenheimer.

- USGS - Yellowstone volcanic history - frequently asked questions.

- BBC TV - Supervolcanoes - link

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

 

Etna :

 

La reprise de l'activité strombolienne, démarrée ce matin,  produit vers 12h une coulée de lave par débordement du pit crater; à 14h 45, elle s'est transformée en une fontaine de lave, "violente et de courte durée" selon Boris Behncke. La fontaine fut accompagnée de fortes émissions de cendres, avec des retombées sur Nicolosi, Catane-sud, Trecastagni, Viagrande et Acireale, forçant la fermeture de l'aéroprt de Catanelle (trafic détourné vers Palerme) . Elle a alimenté une coulée en direction de la Valle del Bove.

Les émissions de matériaux pyroclastiques ont diminué vers 15h.30 . L'amplitude du trémor a rejoint son plus bas niveau.

 

Emot0395-09.07.2011-19h45.jpg            La caméra thermique relève à 19h45 la trace des retombées pyroclastiques et de la coulée.

 

EBELZ-09.07.2011-19h52.gif                                        Le trémor a retrouvé son niveau de base à 19h52.

 

Sources :

- Boris Behncke

- INGV Catania

- News - You reporter.it

 

Katla :

 

Katla-jokulhlaup-09.07.11---DV-is.jpg                Le pont sur la route circulaire détruit par le jökulhlaup - DV.is 09.07.2011


La débâcle glaciaire qui a atteint son pic la nuit dernière a diminué d'intensité. Le jökulhlaup qui a détruit un pont sur la route circulaire et forcé sa fermeture, ne semble pas lié à une éruption.

Les services compétents s'occupent de rétablir les communications en construisant un pont provisoire; la circulation devrait être rétablie dans les 2-3 jours ... heureusement pour les touristes placés du "mauvais côté" et qui doivent pour l'instant faire le tour de l'île pour rejoindre Reykjavik.

Les petits séismes sous-glaciaires sont en diminution et aucune activité sismique n'est enregistrée sur le continent européen, comme lors des trois éruptions récentes à Fimmvorduhals, Eyjafjallajökull et Grimsvötn.

 

Sources :

- Iceland Review

- Ice News

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

Etna :

Dans la nuit du 7 au 8 juillet, l'activité du nouveau cratère sud-est s'est progressivement accrue, comme le trémor.Les explosions stromboliennes ont vu leur fréquence augmenter.

L'activité strombolienne est présente depuis le matin du 9 : après 14h, l'évent était rempli à ras bord par la lave, et un petit débordement de lave est remarqué sur la lèvre est du cratère.

 

Emot0248---09.07.11-12h24.jpg

                                       Image thermique du 09.07.2011 / 12h24 - INGV Catania.

 

EBELZ-09.07.11.gif

                                               Trémor mesuré à proximité du cratère sud-est

 

Sources : INGV Catania et Boris Behncke.

 

Katla / Myrdalsjökull :

Un jökulhlaup s'est produit au départ de deux caldeiras dans la partie sud du Katla (E.Kjartansson) ... après la destruction du pont au dessus de Múlakvísl coupant la route circulaire; son origine est située sous la langue glaciaire Höfdabrekkujöjull.

Ce type de débacle glaciaire n'est pas nécessairement lié à une éruption ... mais peut être lié à un changement de la géothermie.

Un survol matinal a permis de remarquer des fissures dans les deux caldeiras. Le Met Office indique que ses sensors montrent des changements pouvant être liés à une petite éruption ... mais ceci reste pour le moment au conditionnel !  

 

Sources :

- Iceland Review

- Icelandic Met Office - IMO.      

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

Petit intermède dans le traitement de nos éruptions cataclysmiques, avec la publication d'une découverte dans le journal "Nature" :

 

  Un nouveau mécanisme pour les mouvements des plaques tectoniques !

 

Cette nouvelle hypothèse vient compléter le panel des forces géologiques qui façonnent notre planète, depuis les séismes destructeurs jusqu'à la formation des montagnes.

 

La théorie de la tectonique des plaques, maintenant largement admise, a quand même dû attendre la fin des "sixties" pour s'imposer dans le monde des géosciences. Nous avons aujourd'hui accepté le concept d'une planète active et complexe, dont la croûte est composée de plaques océaniques et continentales , en mouvement perpétuel sous l'action combinée de courants de convection internes et de la gravité terrestre. Des blocs continentaux se forment par collision des plaques tectoniques, des plaques plus lourdes finissent par plonger par un phénomène de subduction sous d'autres avant d'être recyclées, d'autres se déchirent suite à un phénomène d'accrétion.

 

RTEmagicC terrecoupe170-2 01                                                                Doc. ESA - G.Balmino

 

Des scientifiques de la Scripps Instiution of Oceanography, Steve Cande et Dave Stegman, ont découvert une nouvelle force animant le mouvement de ces plaques tectoniques, en addition avec les forces connus de type "push-pull" .

L'analyse des mouvements des plaques tectoniques, au travers de l'histoire de notre Terre, met en évidence l'action des "points chauds", ou panaches mantelliques, en tant que responsables des mouvements de continents entiers.

 

Fig1ReconstructionOfIndianOcean.jpg

 

Reconstitution de la situation des continents il y a 63,1 Ma : Les flèches montre le ratio de convergence relative de l'Afrique (non encore dissociée) - flèches noires - et de l'Inde (en gris) - flèches bleues-par rapport à l'eurasie ... les flèches indiquent,  de gauche à droite, la vitesse relative des mouvements avant, pendant et après la période d'activité maximale du point chaud. Les lignes crénelées, rouge et brune, montrent les deux positions possibles de la zone de subduction entre l'Inde et l'Eurasie, selon qu'on fixe la date de la collision à 52 Ma ou 43 Ma.

Credit: Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego


 

Himalaya-formationIls se basent sur l'étude du déplacement au cours des temps géologiques du sous-continent indien.

Il y a environ 70 millions d'années, la plaque tectonique supportant le sous-continent indien se trouvait au nord-est de Madagascar. Subitement, elle a commencé à se déplacer très vite, selon les standards géologiques, ... soit à une vitesse de 10 cm. par an. A la même période, un volcanisme important marque le plateau du Deccan, situé à l'ouest de l'Inde.

Ainsi, les trapps du Deccan se sont formés lorsque l'Inde était à 4500 km. de sa position actuelle, au dessus de la position du point chaud "dit de La Réunion".

 

Les mecanismes du climat 2006-19

 

Le panache mantellique formé de roches chaudes est monté vers la croûte terrestre et s'est déployé à l'endroit où se trouve actuellement l'île de La Réunion. La force de poussée du panache a fait bouger le sous-continent Indien vers le nord-est, en direction de l'Asie.

Cande et Stegman pensent que le panache de La Réunion est aussi responsable du ralentissement des mouvements de la plaque Africaine autour de 5 millions d'années. Avec un tassement de l'activité du point chaud, la plaque portant l'Inde a ralenti pour retrouver une vitesse de déplacement plus normale, de l'ordre de quelques centimètres par an, tandis que la plaque Africaine retrouvait sa vitesse de déplacement. Le mouvement de ces deux plaques, en synchronisme et se contrariant à la fois, prouverait la responsabilité d'un puissant panache mantellique dans leurs déplacements.

 

L'implication des panaches mantelliques était connue dans l'explication du volcanisme intraplaque ... cette hypothèse étend leur champ d'action à celui du déplacement des plaques tectoniques, venant étoffer le rôle des cellules de convection déjà connu ... Un pas de plus dans la connaissance de la "machine Terre"

 

Sources :

- Scripps Researchers Discover New Force Driving Earth's Tectonic Plates : 'Hot spots' of plume from deep Earth could propel plate motions around globe. - Scripps Institution of Oceanography / University of California, San Diego

- Earth times - Hotspots driving tectonic plate movements - link

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Dossiers

Depuis que nous nous préoccupons de l’effet de serre, et de la quantité de dioxyde de carbone que nous émettons par an, certains veulent se déculpabiliser en incrimination la part prise par les volcans dans les émissions.

Terry Gerlach, un géologue de l’USGS, a examiné la question … histoire de tordre le cou à cette désinformation, qui veut que quels que soient nos efforts en la matière, ils sont mis à mal par une seule éruption volcanique importante.


Avant d’examiner les chiffres, il convient de revoir le pourcentage moyen de CO2 dans les gaz volcaniques :


Examples of volcanic gas compositions, in volume percent concentrations
(from Symonds et. al., 1994)

 

Volcano
Tectonic Style
Temperature

Kilauea Summit
Hot Spot
1170°C

Erta` Ale
Divergent Plate
1130°C

Momotombo
Convergent Plate
820°C

H20

37.1

77.2

97.1

C02

48.9

11.3

1.44

S02

11.8

8.34

0.50

H2

0.49

1.39

0.70

CO

1.51

0.44

0.01

H2S

0.04

0.68

0.23

HCl

0.08

0.42

2.89

HF

---

---

0.26

 

Le gaz prépondérant est la vapeur d’eau, suivi par le dioxyde de carbone, avec des différences considérables selon les volcans, leur situation et l’environnement géodynamique : caractéristiques tectonique et température des magmas/laves.

Les taux de CO2 varient entre 1,44 et 48,9 % en vol. (dans les exemples pris).

 

carbon_cycle.jpg

Cycle du Carbone - chiffres jaunes : flux naturels - chiffres rouges : contributions humaines / en gigatonnes par an.

This diagram of the fast carbon cycle shows the movement of carbon between land, atmosphere, and oceans. Yellow numbers are natural fluxes, and red are human contributions in gigatons of carbon per year. White numbers indicate stored carbon. (Diagram adapted from U.S. DOE, Biological and Environmental Research Information System.)

 

 

 

 

En compilant les études sur les émissions volcaniques annuelles globales de CO2, réalisées grâce à des mesures à distance, des mesures aériennes dans les nuages de gaz et des mesures à proximité des volcans sous-marins, Gerlach arrive à une moyenne de 0,15-0,26 gigatonnes (milliards de tonnes) par an, incluant les éruptions sous-marines et aériennes. Cela semble énorme, mais comparé aux émanations anthropiques, on relativise : elles sont de 35 gigatonnes par an.

La production anthropogénique de CO2 est donc 135 fois plus importante que la production volcanique. Ce facteur, appelé ACM – Anthropogenic CO2 Multiplier -  par Gerlach, était en 1900 de l’ordre de 18 !


Mais que se passe-t-il en cas d’éruption suffisamment importante pour influencer le climat, du type de celle du Pinatubo en 1991 ?  Reprenons le chiffre moyen des émissions volcaniques de CO2 de 0,26 gigatonnes /an … il passerait dans le cas d’une éruption à caractère climatique à 0,31 gigatonnes /an, soit une augmentation de 0,05 gigatonnes CO2/an .

Autrement dit, il faudrait 700 Pinatubos pour égaler la production anthropogénique de CO2, soit une émission d’environ 3.500 km³ de magma, ou en gros 8 éruptions de "supervolcans".

 

Pinatubo-91.jpgMettez-vous le chiffre en tête : il faut 700 Pinatubos pour égaler notre production de dioxyde de carbone. - doc. Eos / T.Gerlach / USGS.


Source :  

- EOS / American Geophysical Union newspaper – Volcanic versus anthropogenic carno dioxide (v.92, n°24, p. 201-203)  14.06.2011– by Terry Gerlach / USGS - link in Earth magazine 

- Cycle du carbone - Nasa Earth Observatory - link

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Publié le par Bernard Duyck
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Ce Vendredi 8 juillet 2011, à 20h35, sur France 3, dans la série "Vu du ciel" :

                          " La terre déchaînée "

 

 

Un programme alléchant :

 

Yann Arthus Bertrand, accompagné de Jacques-Marie Bardintzeff, éminent volcanologue français, est allé à la rencontre de ceux qui ont choisi de vivre avec "leur" volcan, source de fertilité, de sagesse et de sérénité malgré les dangers que leur cohabitation comporte.

 

M.Fulle 31.10.2002L’Italie :  là où l'on trouve le plus grand nombre de volcans en activité d'Europe. Un territoire également à part car c'est l'une des zones volcaniques les plus peuplées du monde. Boris Behncke raconte l'éruption de l'Etna en automne 2002.           photo M.Fulle 31.10.2002

 

22.07.1980---The-Oregonian.jpg

 

 

 

Le Mont Saint Helens : L’éruption du Mont St Helens en 1980 aux Etats-Unis est l’équivalent en puissance de 500 bombes atomiques comme celle d’Hiroshima. Cette éruption a anéanti toute forme de vie sur près de 500 km². Depuis 30 ans, les scientifiques américains étudient la renaissance de la nature et ils sont stupéfaits par la vitesse à laquelle ça se passe.

 

photo The Oregonian 22.07.1980

 

 

 

canvas2.pngL'Indonésie : Le volcan qui produit le plus de soufre au monde, c’est le Kawai Ijen sur l’ile de Java  en Indonésie. Son nom « Kawai Ijen » signifie « cratère vert » : il abrite en son centre un petit lac de couleur jade. Ce volcan produit 6 tonnes de soufre par jour, ce qui est énorme! Et des centaines de personnes en vivent. Mais ce soufre, il faut le mériter : grimper sur le volcan, descendre dans le cratère, le couper et redescendre en pleine nuit, ce travail est très difficile.             Le soufre du Kawah-Ijen - photo Canvas

 

Kilauea-basaltic-lava---C.Heliker-USGS.jpgLe Kilauea à Hawaii : Jack Lockwood est américain, et il a fait de sa passion pour les volcans sa vie. Volcanologue depuis près de 50 ans, il parcourt le monde à la recherche des volcans en activité. Mais celui qu’il préfère c’est le Kilauea, l’un des derniers volcans apparus dans l’archipel hawaiien. Et c’est là où il habite avec sa femme, ses animaux, et Pelé, la déesse du volcan.                Lave basaltique du Kilauea - photo C.Heliker HVO / USGS.

 

eyjafjallajokull_097---26.04-P.Bl.jpgL'Islande ...En France nous vivons à des centaines de kilomètres de volcans actifs, on a du mal à croire, ou même à imaginer, qu’on peut subir les conséquences d’une éruption. Et pourtant, au printemps 2010, le réveil du volcan islandais Eyjafjöll, a perturbé toute l’Europe. A ce moment-là, on s’est souvenu que l’Islande est une terre volcanique unique. A l’origine du monde, la Terre devait ressembler à cet incroyable pays.

                                    Eyjafjallajökull - avril 2010 - photo Pascal Blondé

 


 

Bonne soirée à tous !

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Publié le par Bernard Duyck
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07pin01f.png

Localisation du Pinatubo et autres volcans actifs de l'ïle de Luzon / archipel des Philippines - d'après Wolfe & Self / GVP.


L'éruption du Pinatubo, en 1991 aux Philippines, fut une des éruptions les plus surveillée du 20° siècle ... peut-être en raison de la présence de la base militaire américaine de Clark à proximité du volcan.

 

L'éruption de 1991-92 :

 

Le 2 avril 1991, une explosion phréatique dévaste 1 km² de zone forestière et éjecte un panache de  vapeur contenant peu de cendres à une hauteur de 500 à 800 mètres; ces cendres recouvrent 10.000 m², incluant un village. Il n'y eu aucune victime, une évacuation préventive de 2.000 personnes ayant été effectuée. Suite à cette éruption, une ligne de nouvelles fumerolles s'est développée au départ de six évents alignés ENE-OSO.

Du 7 au 12 juin, on assiste à la croissance d'un dôme et à des émissions de poussières.

Du 12 au 14 juin, quatre éruptions verticales avec émission de panaches et coulées pyroclastiques mineures.

 

Pinatubo-13.06.1991---Rick-Hoblit-USGS.jpg                              Pinatubo - le panache du 13.06.1991 - photo rick Hoblit / USGS.

 

Pinatubo ash cloud NOAA - NasaLe panache éruptif du Pinatubo mêlé au typhon Yunga le 15 juin 1991, à 7h30 locale ... 3 heures avant le climax éruptif - doc. NOAA / AVHRR.

 

15.06.91 - 5h.55 - R.La Pointe USAFL'éruption du Pinatubo, le 15.06.1991 à 5h55 - photo La Pointe / USAF/ depuis la base américaine de Clark. - le haut du panache n'est pas visible, étant donné la présence d'un typhon sur l'archipel au moment de l'éruption.

 

 Les 15 et 16 juin, une série de fortes explosions culmine en ce qui constituera une des plus grandes éruption du siècle. Un gigantesque panache monte à au moins 35.000 mètres, générant de volumineuses coulées pyroclastiques et laissant une petite caldeira au sommet du Pinatubo (Lynch & Stephens).

Du 15 juin à début septembre : phase postclimactique, avec des émissions continues de poussièresjusqu'en fin juillet, puis intermittentes  jusqu'en septembre.

 

 

Pinatubo_early_eruption_1991---T.J.Casadevall-USGS-R-jpg   La caldeira sommitale du Pinatubo - en août 91, 3 mois après l'éruption - photo T.Casadevall / USGS

 

En juillet 1992, la sismicité révèle une nouvelle ascension de magma, et la constitution, puis la croissance d'un nouveau dôme ... et potentiellement de nouvelles éruptions explosives.

 

Dome-Pinatubo-21.11.1992---C.Newhall.jpgPinatubo - l'état du nouveau dôme de lave situé dans un lac de cratère intracaldérique - 21.11.1992 - photo de Chris Newhall

 

Les émissions du Pinatubo et leur action sur le climat :


Cinq kilomètres cube de magma dacitique ont été produits et le panache injecta 17 mégatonnes de dioxyde de soufre dans les couches basses de la stratosphère, soit une quantité double de celle émise par El chichon en 1982.

Ces énormes quantités de dioxyde de soufre sont dues probablement, selon Gerlach, "à la présence conjointe d'une phase fluide porteuse de soufre, et riche en eau, et d'un magma dacitique".

 

NOAA---AVHRR-Pinatubo.jpg                  Epaisseur optique des aérosols avant et après l'éruption - doc. NOAA / AVHRR.

 

Dix jours plus tard, le nuage d'aérosols sulfurique forme une bande quasi continue s'étirant sur 11.000 km. depuis l'Indonésie jusqu'en Centre afrique. Le nuage fit le tour de la planète en trois semaines et sa couverture fut globale un an après l'éruption, avec une persistance durant trois années à un niveau de concentration au dessus de la normale.

 

fig7.jpg

La double couche d'aérosols du Pinatubo surmonte les cumulonimbus - photo navette Atlantis / mission STS-43 le 08.08.1991.

 

La baisse des températures sur l'hémisphère nord fut de 0,5 à 0,6°C, et globalement de 0,4°C.

Ces données viennent confirmer le modèle climatique mis au point, avant l'éruption, par James E.Hansen du Goddard Institute for Space Studies de la Nasa.

 

aerosols-pinatubo-fig12.jpg

De gauche à droite et de haut en bas : carte du 10.04 au 13.05.91 - du 15.06 au 25.07.91 -

                                                           du 23.08 au 30.09.91 - du 05.12.93 au 16.01.94

 

L'instrument SAGE II (Stratospheric Aerosol and Gas Experiment II), lancé en octobre 1984 à bord du satellite ERBS, mesure la lumière du soleil à travers l'atmosphère à 7 longueurs d'ondes différentes. La lumière mesurée qui a été diffusée et absorbée par les gaz et les aérosols de l'atmosphère est convertie en profils atmosphériques de la concentration en ozone, en vapeur d'eau, en dioxyde d'azote et en aérosols.

Source : Pat McCormick, NASA Langley Research Center.

 


aerosols-pinatubo-fig04.jpg

Estimations de la surcharge stratosphérique en aérosols (mass loading en km³) - comparaison de diverses éruptions - Source : Pat McCormick, NASA Langley Research Center.

 

Les aérosols stratosphériques eurent un effet sur la couche protectrice d'ozone, dont les taux atteignirent leur plus bas niveau jamais enregistré; le trou dans la couche d'ozone de l'hémisphère sud s'est accru dans des proportions inquiétantes : 27 millions de km². Cette baisse des niveaux d'ozone n'est due qu'en partie aux aérosols émis par le Pinatubo, l'autre part est attribuée à l'éruption du Cerro Hudson au Chili en août 1991.

 

 

TOMS_SO2_Jun17_91.gif                   Mesures des taux de SO2 par le satellite Nimbus 7 / TOMS - doc. Nasa GSFC

 

Les mesures satellitaires TOMS enregistrèrent le premier record d'émission de SO2 en 13 ans de fonctionnement : 20 +/- 6 mégatonnes de SO2 émises durant les neuf heures de durée du climax ( sur base d'une émission de 18,5 Mt. , 36 heures après la fin de l'éruption, en combinaison avec une diminution de 1 à 1,5 Mt/jour dans le nuage ensuite / erreur possible de 30%). Le nuage stratosphérique encercla, d'après TOMS, la terre en 22 jours.

 

Une découverte récente :

On pensait que la chambre magmatique d'un volcan, une fois refroidie, restait des siècles en sommeil avant de pouvoir être ranimée par de la lave fraîche. Un modèle théorique, développé par un chercheur de l'Institut des Sciences de la Terre d'Orléans (CNRS/Universités d'Orléans et de Tours) avec un chercheur américain du Département des sciences de la Terre et de l'espace, à Seattle , et testé sur deux éruptions majeures, vient contredire complètement cette hypothèse : le réveil d'une chambre pourrait s'opérer en seulement quelques mois.

En tenant compte de divers paramètres physiques connus des deux volcans concernés (température des laves en jeu, taille du réservoir, concentration en cristaux déduite de l'étude des laves...), les deux scientifiques ont réussi à reproduire approximativement les durées entre ces signaux d'alarme et les éruptions. Par exemple, pour le Pinatubo, le modèle mathématique a prédit que 20 à 80 jours suffisaient pour remobiliser la chambre sous-jacente, alors que la théorie classique envisageait, elle, 500 ans.

Ces recherches vont conduire à réévaluer la dangerosité de certains volcans endormis.

 

Sources :

- Fire and mud : Eruptive history of Mt Pinatubo - by Chris Newhall & al. - link

- The atmospheric impact of the 1991 Mount Pinatubo eruption - by Stepehen self & al./Univ. de Hawaii - Manoa.

- A rapid mechanism to remobilize and homogenize highly crystalline magma bodies - by Burgisser A., Bergantz, G.W. Nature, 3 mars 2011.- link

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