Les chercheurs ont analysé des cristaux de quartz de Toba, et a trouvé un décalage distinct dans la composition isotopique vers le bord extérieur des cristaux. Crédit :Troll et al.
Les chercheurs ont maintenant trouvé une explication à ce qui a déclenché la plus grande éruption volcanique jamais vue par l'humanité. Le secret du volcan a été révélé par des indices géochimiques cachés à l'intérieur des cristaux de quartz volcaniques.
Les volcans les plus meurtriers de la planète sont appelés supervolcans, capable de produire des éruptions cataclysmiques qui dévastent d'immenses régions, et provoquer un refroidissement global du climat. Le supervolcan indonésien Toba a eu une de ces éruptions il y a environ 73 000 ans, lorsque 2 800 kilomètres cubes de cendres volcaniques ont été éjectés dans l'atmosphère et ont plu et ont couvert d'énormes régions en Indonésie et en Inde.
Les scientifiques ont longtemps débattu de la façon dont ces volumes extraordinaires de magma sont générés, et qu'est-ce qui fait que ce magma éclate de manière si explosive. Une équipe de chercheurs de l'Université d'Uppsala, avec des collègues internationaux, ont maintenant trouvé des indices intrigants cachés à l'intérieur de cristaux de la taille d'un millimètre provenant des cendres volcaniques et de la roche.
« Les cristaux de quartz qui se développent dans le magma enregistrent des changements chimiques et thermodynamiques dans le système magmatique avant l'éruption, similaire à la façon dont les cernes des arbres enregistrent les variations climatiques. Lorsque les conditions dans le magma changent, les cristaux réagissent et produisent des zones de croissance distinctes qui enregistrent ces changements. Le problème est que chaque « anneau d'arbre » analogique ne mesure que quelques micromètres de diamètre, c'est pourquoi ils sont extrêmement difficiles à analyser en détail, ", déclare le Dr David Budd du Département des sciences de la Terre, Université d'Uppsala.
Les chercheurs ont analysé des cristaux de quartz de Toba, et a trouvé un décalage distinct dans la composition isotopique vers le bord extérieur des cristaux. Les bords cristallins contiennent une proportion relativement plus faible de l'isotope lourd 18 O par rapport au briquet 16 O.
« Le faible ratio de 18 O à 16 Le contenu en O dans les cercles cristallins indique que quelque chose dans le système magmatique a radicalement changé juste avant la grande éruption. L'explication derrière ces signatures chimiques est que le magma a fondu et assimilé un grand volume d'une roche locale qui elle-même est caractérisée par un rapport relativement faible de 18 O à 16 O. Ce type de roche contient aussi souvent beaucoup d'eau, qui peut être libéré dans le magma, produire de la vapeur, et ainsi une augmentation de la pression du gaz à l'intérieur de la chambre magmatique. Cette augmentation rapide de la pression du gaz a finalement permis au magma de rompre la croûte sus-jacente, et envoyer des milliers de kilomètres cubes de magma dans l'atmosphère, ' explique le Dr Frances Deegan du Département des sciences de la Terre, Université d'Uppsala.
Heureusement, ces super-éruptions cataclysmiques se produisent très rarement.
«Les biologistes ont déjà montré que cette éruption particulière à Toba a poussé l'humanité au bord de l'extinction. Il faudra, espérons-le, plusieurs milliers d'années, mais le fait est que ce n'est qu'une question de temps avant la prochaine super éruption, peut-être à Toba, Yellowstone (États-Unis), ou ailleurs. Avec un peu de chance, nous en saurons plus et serons mieux préparés la prochaine fois !' déclare le professeur Valentin Troll au Département des sciences de la Terre, qui a dirigé cette étude sur les quartz Toba à l'Université d'Uppsala.
