Le complexe volcanique de Laguna del Maule au Chili est un vaste paysage compliqué et explosif qui, bizarrement, manque le cône classique vu sur de nombreux volcans, dont Fuego, le volcan guatémaltèque qui a tué des centaines de personnes lors d'une éruption le 3 juin.

Comprendre une région montagneuse qui a éclaté 50 fois au cours des 20 dernières 000 ans. Mais le point de départ pour saisir la vue d'ensemble d'une étude publiée aujourd'hui (27 juin) dans Avancées scientifiques est assez simple :c'est l'anneau que l'eau stagnante laisse sur une baignoire.

Comme la rive d'un ancien lac, un anneau de baignoire doit être horizontal lorsqu'il se forme. Mais, comme l'a remarqué Brad Singer, professeur de géosciences à l'Université du Wisconsin-Madison il y a des années, l'ancien, Le rivage surélevé de Maule s'incline maintenant d'un point bas au nord à un point haut au sud.

Les volcans du Maule, situé dans une région qui a connu d'énormes éruptions au cours du dernier million d'années, sont agités. Depuis 2007, les instruments satellites ont mesuré un soulèvement moyen de 8 pouces par an - de loin l'élévation mesurée la plus rapide et la plus longue d'un volcan agité dans le monde, et un signe indubitable que la roche en fusion sous la zone monte.

Chanteur, volcanologue et spécialiste de la datation des roches, dirige actuellement un projet de cinq ans de la National Science Foundation pour explorer Maule avec une grande variété de techniques géologiques. Comprendre pourquoi cette hausse a lieu, et ce qu'il laisse présager, sont deux objectifs centraux du projet, qui a amené des dizaines de scientifiques et d'étudiants sur le site.

Généralement, la volcanologie est un exercice de rétroviseur. Mois, années, ou même 50 millions d'années après le refroidissement de la lave et le dépôt des cendres, les scientifiques examinent la chimie, forme, et la distribution des roches dans un effort médico-légal pour comprendre un site volcanique. A Laguna del Maule, parmi les régions volcaniques les plus actives au monde, Singer essaie de documenter les conditions et les processus avant la prochaine éruption.

Le Chili compte plus de 80 volcans. Maulé, avec beaucoup d'autres, fait éclater de la rhyolite, une sorte de roche en fusion particulièrement explosive. La rhyolite contient un niveau élevé d'eau et de dioxyde de carbone, qui à la fois se transforment en gaz lorsque la pression chute lorsque le magma s'approche de la surface de la Terre.

Connaître le taux et les variations du magma montant dans un réservoir sous un volcan est essentiel pour les questions sur les éruptions futures, mais les mesures des propriétés de la roche jusqu'à une douzaine de milles sous terre doivent, par définition, être indirect.

Le but, Le chanteur dit, "Est de construire une image mentale, un modèle, pour les mécanismes qui fonctionnent devant un grand, ou "super" éruption."

L'étude en Avancées scientifiques utilisé l'ancien rivage pour obtenir des informations de base sur le paysage de la région 10, il y a 000 ans. C'est alors qu'une coulée de lave de rhyolite qui a "bouché" la sortie du lac s'est effondrée, baisser le niveau de l'eau d'environ 200 mètres jusqu'à son niveau actuel.

Le rivage relique mesurait au moins 60 kilomètres de long, bien qu'une grande partie ait depuis été recouverte par des coulées de lave. Au cours de quatre sorties sur le terrain, Le chanteur et ses collègues ont utilisé des instruments GPS précis pour obtenir des mesures d'altitude à 64 points le long du rivage.

Le point le plus haut, ils ont trouvé, était à 62 mètres au-dessus du point le plus bas, permettant aux chercheurs de calculer une élévation moyenne de 6 millimètres par an. Mais si le soulèvement rapide actuel après une période de stabilité est typique, le soulèvement total s'est probablement produit en 16 impulsions rapides, en moyenne 50 ans chacun, au cours des 10 dernières, 000 ans ou plus.

Les informations de base sur le soulèvement ont ensuite été combinées avec des données sur les tremblements de terre, gravité et conductivité électrique, et des analyses de minéraux à la surface - les reliques d'éruptions passées - pour brosser un meilleur tableau de la situation géologique.

Hélène Le Mével, un doctorat en géosciences UW-Madison. et co-auteur de l'article, utilisé le gauchissement du rivage pour estimer la forme, la taille et la profondeur du corps magmatique qui s'est développé sous l'extrémité sud du lac. Le corps mesure 7 kilomètres de profondeur et a une forme semblable à un œuf.

Depuis que le barrage de lave naturelle a éclaté et que le niveau du lac a baissé, les chercheurs ont calculé que 13 kilomètres cubes de magma sont montés dans ce réservoir pour créer le corps de magma qui a soulevé la région volcanique sus-jacente.

Dans la même période, neuf autres kilomètres cubes de magma sont entrés en éruption.

Une vue clarifiée du rythme et des détails du soulèvement a aidé l'équipe de Singer à résoudre deux problèmes urgents en volcanologie :

• Quel rôle les fluides jouent-ils dans le soulèvement au plus grand, volcans les plus dangereux ? Le soulèvement volcanique peut être causé par la montée du magma, ou par liquide ou gaz sous pression. Si les chercheurs ont raison, des périodes de soulèvement ont alterné avec des périodes de stabilité sur 9, 400 ans, alors le magma a dû se refroidir en roche solide. Autrement, chaque éruption aurait permis aux fluides et aux gaz de s'échapper, provoquant une déflation.
• Qu'est-ce qui détermine si le réservoir de magma éclate ou gèle en un géant, corps rocheux homogène comme Half Dome (appelé pluton) ? Les deux phénomènes peuvent-ils se produire dans le même bassin de magma essentiellement en même temps ? "Ici, nous avons la preuve que le même réservoir de magma peut soutenir les deux processus, " dit Singer. " Le réservoir de magma se développe lentement depuis des milliers d'années, à faible profondeur, et une partie gèle, mais pendant la même période, c'est aussi en éruption."

Quant à Maule lui-même, le taux d'augmentation semble ralentir après 11 années de course automobile. Cela réduit probablement la probabilité d'une éruption à court terme, ce qui est une bonne nouvelle pour les Chiliens, et aux Argentins, qui vivent sous le vent de ce complexe à cheval sur la frontière. Le statut d'alerte de Maule est actuellement bas sur la liste des plus de 40 volcans dangereux surveillés par l'observatoire chilien des volcans des Andes du Sud.

Mais ce n'est pas la fin de l'histoire, dit le chanteur. Même si les intrusions de magma à Maule s'arrêtent lentement, d'autres facteurs pourraient déclencher une éruption.

Chili, partie de l'Anneau de Feu, a été le site de deux des quatre tremblements de terre les plus intenses du siècle dernier. De plus, même si le soulèvement diminue, un tremblement de terre le long d'une petite faille locale pourrait favoriser suffisamment de mouvement de magma pour déclencher une autre éruption à Maule, dit le chanteur.