Crédit :Luisa Denu / Unsplash
Le paysage de l'est de l'Australie est parsemé de centaines de volcans éteints. Ils ont donné naissance à un environnement auquel les Autochtones sont connectés depuis des dizaines de milliers d'années, et les sols riches sur lesquels l'Australie moderne s'est développée au cours des cent dernières années.
Pourtant, jusqu'à récemment, ces volcans posaient un mystère géologique. Les volcans se forment de deux manières courantes :aux bords des plaques tectoniques, ou sur des gouttes de matière chaude appelées « panaches du manteau, " qui s'élèvent de l'intérieur profond de la planète. Pour la plupart des volcans de l'est de l'Australie, cependant, aucune de ces explications ne convient.
Nous avons maintenant résolu l'énigme. En étudiant l'histoire des éruptions et la composition chimique des roches qu'elles ont crachées, nous avons découvert un mécanisme géologique jusqu'alors inconnu qui relie les volcans de l'extrême nord du Queensland à la pointe sud de la Tasmanie.
La connexion volcanique de l'Australie
Vous serez peut-être surpris d'apprendre que des centaines de volcans sont entrés en éruption tout au long de la côte est de l'Australie au cours des 100 derniers millions d'années. Ce volcanisme s'est également étendu au large de la Nouvelle-Zélande et du continent submergé de Zealandia.
La plupart des volcans du monde se forment lorsqu'un processus appelé "subduction" pousse des parties du fond marin dans le manteau terrestre, où il fond et produit du volcanisme en surface. L'exemple le plus connu de ce type de volcanisme est l'anneau de feu autour de l'océan Pacifique.
Il existe de nombreux volcans en Australie et en Zealandia. Les points forts pour les observateurs de volcans comprennent :(A) Sawn Rocks en Nouvelle-Galles du Sud, (B) Glass House Mountains et (C) Undara Lava Tubes dans le Queensland, (D) Mt Gambier en Australie-Méridionale, (E) Tuyaux d'orgue à Victoria et (F) Cradle Mountain en Tasmanie. Crédit :Jo Condon / Mahsa-Chitsaz / Luisa Denu / Jane Farquhar / Charles G / Nick Carson / Laura Smetsers
Alternativement, des chaînes d'îles volcaniques peuvent être construites par des matériaux chauds s'élevant de l'intérieur profond de la Terre - appelés « panaches du manteau » - dans un processus qui a créé les goûts d'Hawaï, Islande, et les îles Galapagos. Ces soi-disant « chaînes de points chauds » suivent le mouvement des plaques tectoniques à mesure que de nouvelles îles se forment sur un panache de manteau stationnaire.
Cependant, la plupart des volcans de notre arrière-cour ne sont pas liés aux panaches du manteau et ne sont pas proches des limites des plaques. Alors pourquoi sont-ils ici ?
Examiner le pouls volcanique de l'Australie
Notre étude, publié aujourd'hui dans Science Advances, montre que la fréquence des éruptions volcaniques dans l'est de l'Australie et de Zealandia dépend de ce qui arrive au fond marin environ 3, 000 kilomètres plus à l'est.
Pourquoi cela arrive-t-il? Tout dépend de la quantité d'eau et de dioxyde de carbone piégés dans le fond marin, qui est recyclé dans le manteau.
Sur plusieurs millions d'années, un réservoir de ces ingrédients volatils s'est constitué dans le manteau, plus de 410 kilomètres sous la surface. Ce réservoir reste en sommeil sous la plaque australienne, jusqu'à ce que les forces tectoniques créent des sursauts de mouvement.
La plupart des volcans sont regroupés près des zones de subduction, où la croûte océanique est recyclée dans le manteau terrestre, ou au-dessus de points chauds qui créent des chaînes d'îles dans les océans. Crédit :Université de la Saskatchewan
Au fur et à mesure que des dalles de fond marin sont subductées dans la tranchée Tonga-Kermadec, qui va de la Nouvelle-Zélande jusqu'aux Samoa, les vibrations atteignent tout le chemin jusqu'au réservoir du manteau sous l'est de l'Australie et Zealandia. Par conséquent, l'eau et le dioxyde de carbone se détachent du réservoir et s'élèvent pour produire des éruptions volcaniques à la surface.
Nous avons trouvé notre première preuve de ce processus moteur dans l'histoire profonde des éruptions volcaniques dans la région. Il y a eu deux augmentations graduelles du volcanisme, un entre il y a 60 millions d'années et il y a 21 millions d'années, et l'autre d'il y a 10 millions d'années à 2 millions d'années. Ces périodes ont été séparées par une brève accalmie (en termes géologiques) de la fréquence des éruptions.
Les deux épisodes ont été produits par des réorganisations majeures des plaques tectoniques de la Terre, dans lequel les plaques changent rapidement de vitesse et de direction. Ces changements ont conduit à la subduction d'un amas massif de fonds marins du Pacifique occidental, ce qui à son tour a provoqué une activité volcanique lorsque l'eau et le dioxyde de carbone ont été secoués de leur réservoir dans le manteau.
Empreinte digitale des volcans mystérieux d'Australie
Ce processus de subduction n'est pas unique à la côte est australienne. Ce qui distingue la région de l'est de l'Australie et de la Zélande, c'est que le fond marin poussé sous le continent depuis le Pacifique occidental est riche en matériaux contenant de l'eau et du dioxyde de carbone.
Non seulement que, mais ces matériaux semblent s'accumuler à faible profondeur dans le manteau sur une longue période de temps, plutôt que de s'enfoncer plus profondément à l'intérieur de la Terre. Cela crée une zone profonde dans le manteau juste sous la côte est de l'Australie qui est enrichie de matières volatiles.
Nous avons examiné la composition chimique des roches produites par ces anciennes éruptions dans la région et avons trouvé que la grande majorité partageait des empreintes chimiques communes. Ces empreintes digitales nous ont dit que les éruptions dans le tiers oriental de l'Australie et de Zealandia provenaient d'un réservoir commun du manteau, qui n'a pu se former qu'à partir de la subduction d'anciens fonds marins. C'était la dernière pièce du puzzle qui nous a aidés à connecter des volcans apparemment aléatoires sur 100 millions d'années d'histoire.
De nouveaux « yeux » à explorer à l'étranger et à la maison
Combinant les perspectives de l'histoire volcanique, Les mouvements des plaques tectoniques et la géochimie peuvent également nous aider à percer d'autres mystères explosifs de notre monde naturel. Nous espérons tester davantage notre modèle dans d'autres régions énigmatiques où des volcans apparaissent au milieu de plaques tectoniques, comme l'ouest des États-Unis, l'est de la Chine, et autour des Bermudes.
En attendant, nous espérons que nos découvertes vous donneront une nouvelle façon de regarder les nombreuses belles collines volcaniques et d'autres caractéristiques de l'est de l'Australie. Si vous conduisez à la campagne cet été, voici nos cinq meilleurs sites volcaniques pour votre plaisir de voyager :
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original. 
