Nous savons déjà que le changement climatique influence des processus terrestres tels que l'érosion et les fluctuations du niveau de la mer. Mais les processus de surface ont-ils à leur tour une influence sur l'activité volcanique ? C'est la question posée par les géologues de l'Université de Genève (UNIGE, Suisse) et des collaborateurs internationaux. Les chercheurs ont analysé les données volcaniques de la crise de salinité messinienne en mer Méditerranée, lorsque le détroit de Gibraltar a été bloqué et la Méditerranée temporairement isolée de l'Atlantique. Après avoir observé une forte augmentation de l'activité volcanique au cours de cette période, et tester différents scénarios, les géologues ont conclu que l'augmentation de l'activité magmatique ne pouvait s'expliquer que par l'assèchement presque total de la Méditerranée. Ces résultats, Publié dans Géosciences de la nature , révéler l'influence des processus de surface, largement contrôlé par le climat, sur l'activité volcanique.

On sait que le détroit de Gibraltar a été temporairement fermé pendant l'ère messénien (plus précisément, il y a 5,96 à 5,33 millions d'années) et que la mer Méditerranée était isolée de l'Atlantique. En réalité, dès les années 1970, des scientifiques ont découvert des couches de sel de plusieurs centaines de mètres d'épaisseur sur les fonds marins. La seule explication est qu'il y avait une connexion très limitée entre la Méditerranée et l'Atlantique. Les scientifiques ont également découvert d'immenses canyons sous-marins datant de la même période, creusé par les rivières coulant sur des terres aujourd'hui submergées, suggérant que le niveau de la mer était beaucoup plus bas à l'époque. Cela indique également l'assèchement massif de la Méditerranée avec d'énormes perturbations géographiques et climatiques sur l'ensemble du bassin. Cette hypothèse, cependant, continue d'être une source de débat.

Néanmoins, une équipe de géologues dirigée par l'UNIGE a fourni de nouvelles preuves de l'assèchement de la Méditerranée et du forçage des processus de surface sur l'activité magmatique. "Nous comprenons que ce qui se passe à la surface de la Terre, comme une baisse soudaine du niveau de la mer, fait changer la pression en profondeur et a un effet sur la production de magma, " dit Pietro Sternai, chercheur au Département des Sciences de la Terre de la Faculté des Sciences de l'UNIGE. Etant donné que la crise de salinité était susceptible de générer ces changements de pression, les géologues, travaillant sur l'hypothèse d'un dessèchement de la Méditerranée, ont étudié les changements de l'activité volcanique au cours de cette période.

Quand un volcan entre en éruption, le magma se refroidit à la surface de la Terre et les minéraux se cristallisent. Sur la base de ces témoins silencieux de l'activité volcanique, les scientifiques ont pu établir qu'il y a eu 13 éruptions autour de la Méditerranée entre 5,9 et 5,3 millions d'années. C'est plus du double de l'activité moyenne, ce qui représente environ 4,5 éruptions sur une période plus longue englobant la crise de salinité. Pourquoi le chiffre est-il si élevé ? "La seule explication logique, " suggère Sternai, "est l'hypothèse que la mer s'est asséchée, car c'est le seul événement assez puissant pour modifier la pression terrestre et la production magmatique sur l'ensemble de la Méditerranée."

Les géologues ont utilisé des modèles numériques pour tester l'hypothèse d'un assèchement de la Méditerranée. Ils reproduisent l'histoire du chargement et du déchargement du poids de l'eau et des sédiments en Méditerranée au fur et à mesure de son dessèchement. Ensuite, ils ont calculé les changements de pression en profondeur et l'impact sur la production de magma.

Deux scénarios ont été examinés :Le premier prenant en compte la crise de salinité avec abaissement drastique du niveau de la mer, et la seconde excluait le prélèvement. "Les simulations ont montré que la seule façon de tenir compte de l'augmentation prouvée de l'activité volcanique était que le niveau (et donc le poids) de la mer Méditerranée a baissé d'environ deux kilomètres, " explique Sternai. " Je vous laisse imaginer à quoi ressemblait le paysage. "

En plus d'apporter une preuve supplémentaire de l'assèchement de la Méditerranée, la recherche démontre également l'impact du changement climatique sur la Terre profonde. Le changement climatique influence la production magmatique, notamment via les effets sur l'érosion et l'hydrologie, qui modifient la pression exercée à la surface de la Terre sur les couches profondes. Bien que nous soyons conscients de l'impact du volcanisme sur le climat depuis un certain temps, les résultats présentés dans l'étude ont révélé que l'inverse est également possible. « Ce travail pionnier ouvre de nouvelles perspectives pour des études interdisciplinaires sur le couplage entre la Terre solide et la Terre fluide, et, par exemple, impliquant des volcanologues, géomorphologues et climatologues, " conclut Sternai.