Le volcan Krakatau présente un spectacle moderne BEAUCOUP plus petit qu'en 1883. © Martin Rietze/Westend61/Corbis En 1883, un volcan indonésien est entré en éruption avec la force de plusieurs milliers de bombes atomiques, tuant environ 36, 000 personnes et produisant ce que certains appellent le son le plus fort jamais entendu sur Terre [source :Bhatia]. Krakatau (alias Krakatoa) résonnait comme un tir de canon lointain sur 3, 000 milles (4, 828 kilomètres) de terre et d'océan. Il a craché suffisamment de gaz et de poussière vers le ciel pour abaisser la température mondiale moyenne de 0,9-1,8 F (0,5-1,0 C) [sources :Geological Society of London; Tharoor]. À ce jour, son nom est synonyme de cataclysme.
A côté d'un supervolcan, Krakatau est une casquette à pression. Un paquet de Pop Rocks.
D'ACCORD, c'est exagéré, et mieux adapté aux petits volcans. Mais imaginez 50 Krakataus ou 1, 000 Mont St. Helens en éruption en un seul endroit, explosant autant d'éjecta en quelques minutes que les petits volcans en produisent en des années.
Autant nous pouvons craindre les tremblements de terre, tsunami, feux de forêt et tempêtes meurtrières, en réalité, seuls quelques événements naturels ont le pouvoir de renverser la civilisation mondiale. L'un est un météore tueur de planète. Envie de deviner l'autre ?
Voici un indice :74, il y a 000 ans, l'île voisine du Krakatau, Sumatra, a vu une superéruption qui, selon certains, a presque anéanti la race humaine. Bien que cet hypothétique goulot d'étranglement démographique reste l'objet d'enquêtes et de débats, nous savons que la superéruption de Toba a produit 670 milles cubes (2, 800 kilomètres cubes) d'éjecta, laissé derrière lui une caldeira mesurant 19 sur 62 milles (30 sur 100 kilomètres) et a peut-être déclenché un 10, ère glaciaire de 000 ans [sources :Achenbach; Friedman-Rudovski; Société géologique de Londres; Maréchal ; Tyson ; USGS].
Les scientifiques ont identifié environ 30 à 40 supervolcans dans le monde, dont 6 à 10 potentiellement actifs [sources :Friedman-Rudovsky; Marshall]. Le dernier à éclater était près de Taupo, Nouvelle-Zélande, 26, il y a 000 ans [sources :WTVY; USGS]. Le plus grand que nous connaissons, l'événement Fish Canyon Tuff dans le Colorado il y a environ 28 millions d'années, éructé 1, 200 milles cubes (5, 000 kilomètres cubes) de gisements -- cinq fois la quantité habituellement requise pour rejoindre la Légion volcanique de Boom [source :Geological Society of London].
Aujourd'hui, Amérique du Nord, L'Amérique du Sud et l'Asie sont confrontées aux plus grands risques de futures superéruptions. Le seul supervolcan connu d'Europe, la zone des Champs Phlégréens située de l'autre côté de la baie de Naples depuis le Vésuve, dernière éruption 35, Il y a 000 ans [source :Geological Society of London].
Comme nous examinons les supervolcans dans cet article, nous accorderons une attention particulière au géant endormi dans l'arrière-cour des États-Unis :le point chaud sous le parc national de Yellowstone, foyer de 2 à 3 superéruptions au cours des 2,1 millions d'années passées [sources :Achenbach; Robinson ; Tyson ; USGS]. Et nous espérons que les volcanologues ont correctement estimé la fréquence de ces cataclysmes à environ un tous les 100, 000 ans parce que, à l'heure actuelle, nous ne pouvons pas faire grand-chose à leur sujet.
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Cette vieille affiche de Yellowstone donne peu d'indices sur les merveilles géologiques cachées à l'intérieur des frontières du parc. © David Pollack/Corbis Il n'y a pas de critères universellement acceptés pour les supervolcans. Les volcans existent sur un continuum, bien que logarithmique, les arêtes catégorielles ont donc tendance à être floues [sources :Achenbach; Société géologique de Londres; Tyson]. Par conséquent, les estimations varient quant au nombre de supervolcans, et de combien de fois ils soufflent leurs sommets.
Mais quelques délimitations communes existent, comprenant ordre de grandeur , le volume ou la masse de magma qui a éclaté, et intensité , la vitesse à laquelle ce magma éclate [source :Geological Society of London]. Le magma est chaud, matériau en fusion qui provient du manteau ou de la croûte terrestre et est expulsé sous forme de lave lors des éruptions volcaniques. Il contient généralement des silicates, cristaux en suspension et gaz dissous [source :Oxford Dictionary of Science].
Une autre catégorisation courante, appelé le Indice d'explosivité volcanique (VEI) , classe les volcans selon la hauteur de la colonne de cendres et la quantité de cendres, pierre ponce et lave éjectées [source :USGS]. Les supervolcans occupent généralement la catégorie VEI la plus élevée, grandeur 8, ce qui signifie qu'ils produisent plus de 240 milles cubes (1, 000 kilomètres cubes) de matière en éruption et un panache de plus de 25 kilomètres (16 milles) de haut [sources :Marshall; Rowlett; USGS]. Les supervolcans détruisent des régions entières et laissent derrière eux des caldeiras de la taille de Rhode Island [sources :Achenbach; Société géologique de Londres; Robinson ; Tyson].
Pour ces merveilles énormes et destructrices, les supervolcans sont étonnamment difficiles à repérer. En effet, leur taille et leur puissance font partie du problème. Au lieu de construire des montagnes, ces géants les font exploser. En réalité, le supervolcan du parc national de Yellowstone a été découvert en partie à cause d'un écart qu'il a créé dans le paysage autrement accidenté. Même à ce moment là, son étendue -- 30 par 45 miles (50 par 70 kilomètres) -- dépasse la capacité de l'esprit à tout assimiler [sources :Achenbach; Société géologique de Londres; Tyson].
Ajoutez à cela l'immensité du temps - les centaines de milliers à millions d'années pendant lesquelles une caldeira peut s'éroder, remplir de lave provenant de petites éruptions ou devenir un lac bordé d'arbres - et il n'est pas difficile de comprendre comment les supervolcans peuvent se cacher à la vue de tous. Mais les chercheurs restent bloqués par une autre immensité, à savoir l'échelle des processus qui les alimentent - des mécanismes qui pénètrent profondément dans la Terre et s'étendent sur des centaines de kilomètres à travers [sources :Friedman-Rudovsky; Société géologique de Londres; Maréchal ; Tyson ; USGS].
Ne les considérez donc pas comme des volcans à grande échelle. Les supervolcans sont un phénomène à part entière, un processus profond que nous avons encore du mal à appréhender [sources :Achenbach; Malfait et al.]. Pour mieux comprendre leur fonctionnement, les chercheurs se tournent vers des supervolcans potentiels comme Uturuncu en Bolivie, qui a augmenté d'un demi-pouce (1,3 centimètre) par an au cours des deux dernières décennies, et à savoir points chauds de magma d'upwelling comme celui sous Yellowstone [source :Friedman-Rudovsky].
Tout calme (pour l'instant) lors d'un coucher de soleil hivernal dans le parc national de Yellowstone. © Michael Kittell/Corbis Tracez une ligne sur la carte du nord du Nevada au sud de l'Idaho et jusqu'au nord-ouest du Wyoming, et vous suivrez une cicatrice intermittente de chaos volcanique s'étendant sur 350 miles (560 kilomètres) et remontant à 18 millions d'années. La chaîne des volcans rajeunit progressivement au fur et à mesure que vous vous déplacez le long de cette ligne d'ouest en est, chacun marquant une zone où la pression magmatique d'un point chaud isolé a traversé. La chaine, comme le point chaud, impasses dans le parc national de Yellowstone [sources :Achenbach; Société géologique de Londres].
Réellement, ce n'est pas le point chaud qui bouge. Plutôt, la plaque nord-américaine broie au-dessus d'environ 1,8 pouces (4,6 centimètres) par an. De temps en temps, le point chaud éclate. Au cours de ses plus de 2 millions d'années sous Yellowstone, il a produit trois événements géants [sources :Achenbach; Robinson ; Tyson ; USGS] :
Aujourd'hui, le point chaud de Yellowstone a pris une allure plus douce, pour autant que nous sachions. Il chauffe les célèbres geysers du parc, sources chaudes, évents de vapeur et mudpots, et prend une partie du froid du lac Yellowstone - lui-même en partie formé à partir d'une caldeira de supervolcan effondrée. Mais cela provoque aussi parfois un dôme troublant du sol au-dessus et nous rappelle qu'un dragon endormi est immobile, après tout, un dragon [sources :Achenbach; Encyclopédie Britannica; USGS].
Bien que les chercheurs surveillent Yellowstone pour les tremblements de terre, déformation du sol, débit et température du cours d'eau, le degré d'avertissement qu'un supervolcan pourrait fournir avant d'entrer en éruption reste incertain [sources :Société géologique de Londres ; Tyson ; USGS]. Tremblements de terre, dont Yellowstone en possède 1, 000-3, 000 par an, pourrait avertir d'un événement volcanique, mais ils pourraient aussi relâcher la pression et ainsi aider à en prévenir une [sources :Achenbach; USGS].
Les supervolcans libèrent également périodiquement de la pression via des éruptions plus petites. Dans le 640, 000 ans depuis Lava Creek, Yellowstone a connu environ 80 non explosifs, éruptions productrices de lave, et la prochaine éruption de Yellowstone sera plus probablement de l'échelle de Pinatubo - loin d'être insignifiante, mais pas un supervolcan [sources :Achenbach; USGS].
Mais que se passe-t-il si les dés ne tombent pas sur nous ? À quoi pourrait ressembler une éruption supervolcanique à Yellowstone ?
Point de basculementLa taille des supervolcans, combiné à notre manque de données concernant les types et les quantités de gaz qu'ils produisent, rendent difficile la prévision de leurs impacts climatiques - surtout si l'on considère la complexité du système climatique de la Terre. Mais nous connaissons des points de bascule dans la nature qui peuvent provoquer des altérations climatiques irréversibles (ou lentes à s'inverser). Croissance des glaciers et fonte des calottes glaciaires, par exemple, les deux fonctionnent via des boucles de rétroaction qui peuvent s'accélérer avec le temps. Le supervolcan Toba a vraisemblablement accéléré une ère glaciaire en mettant un pouce sur l'échelle de l'un de ces équilibres [sources :Achenbach; Friedman-Rudovski; Société géologique de Londres; Maréchal ; Tyson].
Une statue de la Vierge Marie surplombe un village de l'île de Luzon cinq mois après l'éruption du mont Pinatubo en 1991. Bien que considérablement plus petite qu'un supervolcan, L'éruption du Pinatubo en 1991 a fait baisser les températures dans l'hémisphère nord. © Les Stone/Sygma/Corbis La plupart des superéruptions se produisent dans des zones qui restent actives pendant des millions d'années mais jouissent d'une longue période de repos , alors ne faites pas trop confiance au calme apparent de Yellowstone. D'une manière générale, plus le dormance , plus le boom est important [source :Geological Society of London].
Comme d'autres zones supervolcaniques, Yellowstone se trouve sur une zone tectonique active depuis longtemps, une croûte fragilisée et amincie recouvrant un 2, 500 F (1, 370 C) dôme magmatique s'élevant du manteau supérieur. Ce dôme a fondu et s'est brisé dans la croûte pour créer deux chambres magmatiques à environ 8 à 11 kilomètres sous terre, chacun mesurant plus de 30 milles (plus de 48 kilomètres) à travers [source :Encyclopedia Britannica]. Ces chambres magmatiques sont remplies d'un amalgame de magma, la roche semi-solide et les gaz dissous comme la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone.
Au fil des siècles et des millénaires, du magma supplémentaire s'accumule, fournir plus de chaleur et de pression, poussant peu à peu le sol de recouvrement vers le haut. Si la chambre reçoit un approvisionnement constant et substantiel de magma chaud, la pression s'accumule dans un processus souvent cyclique appelé incubation . Si ce n'est pas le cas, puis certains matériaux se solidifient et coulent, en supprimant la pression. Le volume même de la chambre magmatique d'un supervolcan signifie que l'incubation nécessite un débit de chaleur de 2 à 3 ordres de grandeur supérieur à celui d'un volcan traditionnel [sources :Achenbach; Klemetti].
Finalement, la surpression crée des fractures le long de la périphérie du dôme, pression d'évacuation de la chambre. Le magma rempli de gaz explose vers le ciel, pleuvoir des cendres et des débris sur des centaines de kilomètres et libérer des coulées pyroclastiques -- rapide, d'épais nuages de gaz, cendres et roches bouillantes loin de l'éruption à 1, 470 F (800 C) – sur des dizaines de milliers de miles carrés [sources :Achenbach; Société géologique de Londres].
Des explosions supplémentaires se déclenchent périodiquement pendant des semaines. Les cendres dérivent à l'échelle régionale, remplir le ciel de polluants et recouvrir des dizaines de millions de kilomètres carrés de cendres qui tuent les cultures [sources :Geological Society of London; Klemetti]. Jusqu'à ce que ça s'arrange, quiconque se trouve à des milliers de kilomètres à la ronde risque de respirer de minuscules aiguilles de verre, éclatement des vaisseaux sanguins pulmonaires et noyade dans une boue de cendres et d'humidité pulmonaire [sources :Achenbach; Société géologique de Londres; Tyson]. La cendre effondre les toits, pollue les sources d'eau vitales et encrasse les moteurs des véhicules, déclenchant une crise de la production alimentaire, transport, communication et économie durant des mois ou des années [sources :Geological Society of London; Klemetti].
En quelques semaines, des aérosols de poussières et de sulfates encerclent le globe, filtrer la lumière du soleil et refroidir les températures moyennes mondiales d'environ 5-9 F (3-5 C) pendant plusieurs années par la suite [sources :Geological Society of London; Klemetti; Marshall]. Un tiers des États-Unis, en particulier les états du Montana, Idaho et Wyoming, rester inhabitable pendant des mois, peut-être des années [sources :Tyson; USGS].
Heureusement, les chances s'opposent à ce que cela se produise de si tôt. Mais une autre superéruption, un jour, quelque part dans le monde, est inévitable. Il est peut-être temps que nous nous lancions dans cette colonie de Mars après tout.
Il ne faut pas grand-choseBien que 50 fois plus petit qu'un supervolcan, Pinatubo (1991), sur l'île philippine de Luzon, a baissé les températures de surface dans l'hémisphère nord jusqu'à 0,9-1,1 F (0,5-0,6 C). Tambora (1815) a abaissé les températures estivales dans l'hémisphère nord pendant deux années consécutives. Krakatau (1883) a causé une baisse moyenne de 0,9-1,8 F (0,5-1,0 C) des températures dans la basse atmosphère qui a duré des années. Ces moyennes cachent probablement des effets locaux plus sévères [sources :Geological Society of London; Self et al.].
Les supervolcans présentent un sujet fascinant, mais difficile à écrire. D'un côté, nous nous émerveillons de l'énorme échelle révélée par leurs vastes caldeiras et leurs dépôts empilés, et nous pouvons deviner leur capacité de changement climatique via des carottes de glace, les cernes des arbres et les microbes qui modifient leur structure en réponse aux changements climatiques. De l'autre, il y a tellement de choses que nous ne savons pas sur le contenu de leurs magmas et la dynamique qui anime leurs panaches de puits profonds. Même des produits chimiques et des matériaux apparemment inoffensifs peuvent provoquer des perturbations incalculables du climat s'ils sont déversés dans l'atmosphère en quantités suffisantes. Nous ne savons tout simplement pas.
Et c'est ce qui est terrifiant chez ces mastodontes. Malgré toutes nos connaissances sur les événements volcaniques et tectoniques, et même si des supervolcans existent ici même sur Terre, à certains égards, ils pourraient tout aussi bien être des météores au niveau de l'extinction de l'espace. Notre capacité à les prévoir, ou de faire quoi que ce soit à leur sujet, est tout aussi petit, et dans les deux cas, nous nous accrochons au froid confort des longues cotes.
