Les éruptions rares mais spectaculaires de supervolcans peuvent provoquer des destructions massives et affecter les modèles climatiques à l'échelle mondiale pendant des décennies - et une nouvelle étude a révélé que ces sites peuvent également subir des, bien que de plus petites éruptions pendant des dizaines de milliers d'années après.

En réalité, Des chercheurs de l'Oregon State University ont pu relier les récentes éruptions du mont Sinabung, dans le nord de Sumatra, à la dernière éruption sur Terre d'un supervolcan 74, Il y a 000 ans dans la caldeira de Toba à environ 25 miles de là.

Les résultats sont rapportés cette semaine dans le journal Communication Nature .

"La récupération d'une éruption supervolcanique est un long processus, alors que le volcan et le système magmatique tentent de rétablir l'équilibre - comme une masse d'eau qui a été perturbée par une roche qui y tombe, " dit Adonara Mucek, un doctorant de l'État de l'Oregon et auteur principal de l'étude.

« A Toba, il semble que les éruptions se soient poursuivies pendant au moins 15 ans, 000 à 20, 000 ans après la superéruption et l'ajustement structurel se sont poursuivis au moins jusqu'à il y a quelques siècles - et se poursuivent probablement aujourd'hui. C'est l'équivalent magmatique des répliques qui suivent un tremblement de terre."

C'est la première fois que des scientifiques parviennent à identifier ce qui se passe suite à l'éruption d'un supervolcan. Pour être qualifié de supervolcan, l'éruption doit atteindre au moins la magnitude 8 sur l'indice d'explosivité volcanique, ce qui signifie que les dépôts mesurés pour cette éruption sont supérieurs à 1, 000 kilomètres cubes, ou 240 milles cubes.

Quand Toba est entré en éruption, il a émis un volume de magma 28, 000 fois supérieure à celle de l'éruption du mont St. Helens en 1980 dans l'État de Washington. C'était tellement énorme, on pense qu'il a créé un hiver volcanique sur Terre qui a duré des années, et peut-être déclencher un goulot d'étranglement dans l'évolution humaine.

D'autres sites de supervolcans bien connus incluent Yellowstone Park aux États-Unis, Taupo Caldera en Nouvelle-Zélande, et Campi Flegrei en Italie.

"Les supervolcans ont des durées de vie de millions d'années au cours desquelles il peut y avoir plusieurs superéruptions, " dit Shanaka " Shan " de Silva, un volcanologue de l'Oregon State University et co-auteur de l'étude. « Entre ces éruptions, ils ne meurent pas. Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que les éruptions continuent après l'éruption initiale, mais c'est la première fois que nous avons été en mesure de mettre des âges précis avec ces éruptions."

Des études antérieures de datation à l'argon avaient fourni des âges approximatifs d'éruptions à Toba, mais ces dates d'éruption avaient une trop grande marge d'erreur, disent les chercheurs. Dans leur étude, les chercheurs de l'OSU et leurs collègues australiens, Allemagne, les États-Unis et l'Indonésie ont pu déchiffrer l'histoire volcanique la plus récente de Toba en mesurant la quantité d'hélium restant dans les cristaux de zircon dans la pierre ponce et la lave en éruption.

L'hélium restant dans les cristaux est un vestige du processus de désintégration de l'uranium, qui a un chemin de désintégration radioactive et une demi-vie bien compris.

"Toba a au moins 1,3 million d'années, sa superéruption a eu lieu vers 74, il y a 000 ans, et il y a eu au moins six éruptions définitives après cela - et probablement plusieurs autres, " a déclaré Mucek. " La dernière éruption que nous avons détectée s'est produite vers 56, il y a 000 ans, mais il y a d'autres éruptions qui restent à étudier."

Les chercheurs ont également réussi à estimer l'historique de l'ajustement structurel à Toba en utilisant la datation au carbone 14 de sédiments lacustres qui ont été soulevés jusqu'à 600 mètres au-dessus du lac dans lequel ils se sont formés. Ces données montrent que l'ajustement structurel s'est poursuivi d'au moins 30, il y a 000 ans jusqu'à 2, il y a 000 ans - et se poursuit peut-être aujourd'hui.

L'étude a également révélé que le magma du système de Toba a une empreinte chimique et un historique de cristallisation du zircon identiques à ceux du mont Sinabung, qui est actuellement en éruption et se distingue des autres volcans de Sumatra. Cela suggère que le système Toba est peut-être plus vaste et plus répandu qu'on ne le pensait auparavant, a noté de Silva.

"Nos données suggèrent que les éruptions récentes et en cours du mont Sinabung font partie du processus de récupération du système Toba après la superéruption, " il a dit.

La découverte de la connexion ne suggère pas que la caldeira de Toba risque d'entrer en éruption à une échelle catastrophique de si tôt, ont souligné les chercheurs. "Il s'agit probablement de 'business as usual' pour un supervolcan en voie de récupération, " a déclaré de Silva. Cela souligne l'importance d'avoir une surveillance plus sophistiquée et plus fréquente du site pour mesurer le soulèvement du sol et imager le système magmatique, notent les chercheurs.

"Les dangers d'un supervolcan ne s'arrêtent pas après l'éruption initiale, " a déclaré de Silva. " Ils se transforment en risques plus locaux et régionaux liés aux éruptions, tremblements de terre, glissements de terrain et tsunamis qui peuvent se poursuivre régulièrement pendant plusieurs dizaines de milliers d'années.

"Toba reste vivant et actif aujourd'hui."

Aussi grande que soit l'éruption de Toba, le réservoir de magma en dessous de la caldeira est beaucoup, beaucoup plus grand, disent les chercheurs. Des études dans d'autres caldeiras autour de la Terre, comme Yellowstone, ont estimé qu'il y a entre 10 et 50 fois plus de magma qu'il n'y en a en éruption lors d'une superéruption.