Longue Vallée, Californie, a longtemps défini la "super-éruption". Environ 765, il y a 000 ans, une flaque de roche en fusion a explosé dans le ciel. En une semaine cauchemardesque, 760 kilomètres cubes de lave et de cendres crachés dans le genre de cataclysme volcanique que nous espérons ne jamais voir.

Les cendres ont probablement refroidi la planète en protégeant le soleil, avant de s'installer dans la moitié ouest de l'Amérique du Nord.

Voici une règle de la géoscience :le passé annonce l'avenir. Ce n'est donc pas seulement la curiosité morbide qui attire les géoscientifiques dans des endroits comme Long Valley. C'est un désir ardent de comprendre pourquoi les super-éruptions se produisent, en fin de compte pour comprendre où et quand ils sont susceptibles de se reproduire.

Cette semaine (6 novembre, 2017), dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , un rapport montre que le corps géant de magma - la roche en fusion - à Long Valley était beaucoup plus froid avant l'éruption qu'on ne le pensait auparavant.

"L'opinion plus ancienne est qu'il y a une longue période avec un grand réservoir de roche en fusion dans la croûte, " dit le premier auteur Nathan Andersen, qui a récemment obtenu un doctorat de l'Université du Wisconsin-Madison. en géosciences. "Mais cette idée est en train de tomber en désuétude.

"Une nouvelle vision est que le magma est stocké pendant une longue période dans un état verrouillé, frais, cristalline, et incapable de produire une éruption. Ce système dormant aurait besoin d'une énorme infusion de chaleur pour éclater."

Il est difficile de comprendre comment la roche pourrait être chauffée d'environ 400 degrés Celsius aux 700 à 850 degrés nécessaires pour éclater, mais la cause principale doit être une montée rapide de roches beaucoup plus chaudes depuis les profondeurs.

Au lieu d'une mare durable de roche en fusion, les cristaux de roche solidifiée ont été incorporés peu avant l'éruption, dit Andersen. Ainsi, les conditions de fusion n'ont probablement duré que quelques décennies, au plus quelques siècles. "Essentiellement, l'image a évolué de la vue "gros réservoir" à la vue "bouillie", et maintenant nous proposons qu'il y ait une sous-estimation de la contribution du froid vraiment, roche solidifiée."

Les nouveaux résultats sont enracinés dans une analyse détaillée des isotopes de l'argon dans les cristaux de Bishop Tuff, la roche en grand volume libérée lors de la formation de la caldeira de Long Valley. Argon, produit par la désintégration radioactive du potassium, s'échappe rapidement des cristaux chauds, donc si le corps magmatique qui contenait ces cristaux était uniformément chaud avant l'éruption, l'argon ne s'accumulerait pas, et les dates pour les 49 cristaux doivent être les mêmes.

Et encore, en utilisant un nouveau, spectromètre de masse de haute précision dans le laboratoire de géochronologie de l'UW-Madison, les dates du groupe de recherche se sont étendues sur un 16, Gamme de 000 ans, indiquant la présence d'argon qui s'est formé bien avant l'éruption. Cela indique des conditions de fraîcheur inattendues avant l'éruption géante.

De meilleurs outils font une meilleure science, dit Andersen. « Le nouvel instrument est plus sensible que ses prédécesseurs, il peut donc mesurer un plus petit volume de gaz avec une plus grande précision. Lorsque nous avons examiné plus en détail les monocristaux, il est devenu clair que certains devaient provenir de magma qui s'était complètement solidifié - passé d'une bouillie à une roche."

"Nathan a découvert qu'environ la moitié des cristaux ont commencé à se cristalliser quelques milliers d'années avant l'éruption, indiquant des conditions plus fraîches, " dit Brad Singer, professeur de géosciences à l'UW-Madison et directeur du laboratoire de géochronologie. "Pour obtenir le véritable âge de l'éruption, il faut voir la dispersion des dates. Les cristaux les plus jeunes indiquent la date de l'éruption."

Les résultats ont un sens au-delà de la volcanologie, cependant, comme les cendres de Long Valley et d'autres éruptions géantes sont couramment utilisées pour la datation.

"Ces énormes éruptions déposent des cendres partout, et cela vous permet de faire des corrélations dans l'enregistrement de la roche pour aider la géologie, études biologiques et climatiques à travers le continent, " dit Andersen. " Cette couverture de cendres vous ancre dans le temps. Plus nous pouvons déterminer l'âge de l'éruption, mieux nous pourrons étudier toutes les facettes de l'histoire de la Terre."

"C'est controversé, mais trouver ces cristaux plus anciens signifie qu'une partie de ce grand corps de magma était très froide juste avant l'éruption, " dit le chanteur, un volcanologue qui était le conseiller UW d'Andersen. "Cela va à l'encontre de beaucoup de thermodynamique."

Une meilleure compréhension du processus de pré-éruption pourrait conduire à une meilleure prévision des volcans, une proposition très utile mais difficile à l'heure actuelle.

"Cela n'indique aucune prédiction concrète, " dit le chanteur, "mais cela indique que nous ne comprenons pas ce qui se passe dans ces systèmes, dans la période de 10 à 1, 000 ans qui précèdent une grande éruption."