Volcan dormant en Equateur. Crédit :Alain Volentik
Une équipe de géosciences dirigée par l'Université de Floride du Sud (USF) a développé une nouvelle façon de reconstituer la taille des éruptions volcaniques survenues il y a des milliers d'années, créer un outil unique en son genre qui peut aider les scientifiques à comprendre les éruptions explosives passées qui ont façonné la terre et améliorer la façon d'estimer les risques d'éruptions futures.
Le modèle numérique avancé développé par l'équipe de l'USF permet aux scientifiques de reconstruire les taux d'éruption dans le temps en estimant les dimensions des nuages parapluie qui contribuent à l'accumulation de vastes dépôts de cendres volcaniques. La recherche est publiée dans la nouvelle édition du La nature journal, Communication, Terre et environnement .
La recherche, qui a servi à déchiffrer le 2, Éruption vieille de 500 ans d'un volcan en Équateur, a été dirigée par le doctorant de l'USF Robert Constantinescu en collaboration avec des collègues de l'USF, l'associée de recherche Laura Connor, Professeur Chuck Connor, Professeur agrégé Sylvain Charbonnier, l'alun du doctorat Alain Volentik et d'autres membres d'une équipe internationale. Le Volcanology Group de l'USF est l'un des principaux centres mondiaux de science des volcans et d'évaluation des risques.
Lorsque de grandes éruptions explosives se produisent, ils forment des nuages parapluie s'étendant latéralement dans la stratosphère, facilitant le transport de cendres à grain fin sur des centaines de kilomètres qui se déposent et couvrent de vastes étendues de terre.
La technologie actuelle permet aux scientifiques d'observer les nuages de cendres. Cependant, les éruptions passées sont caractérisées sur la base de l'interprétation géologique de leurs dépôts de téphra - les morceaux et fragments de roche éjectés dans l'air par un volcan en éruption. En estimant le volume et la masse de l'éruption, hauteur de panache, dimensions du nuage parapluie et autres caractéristiques, les scientifiques sont capables de comprendre et de caractériser les éruptions volcaniques, améliorant ainsi la prévision des événements futurs.
En utilisant une série de techniques de terrain combinées à une modélisation statistique et numérique, les volcanologues extraient des informations des gisements afin de caractériser et de classer une éruption à l'une des échelles les plus couramment utilisées, l'indice d'explosivité volcanique (VEI). Jusqu'à maintenant, l'information la plus recherchée est la hauteur de la colonne d'éruption et la masse ou le volume total en éruption, dit Constantinescu.
Le modèle numérique permet aux scientifiques de reconstituer les taux d'éruption dans le temps en estimant les dimensions des nuages parapluie qui contribuent à l'accumulation de vastes dépôts de cendres volcaniques. Crédit :Université de Floride du Sud
Mais avec le temps, les dépôts s'érodent et peuvent donner une image incertaine des éruptions plus anciennes. Aussi, les modèles actuels ont été limités en ce sens qu'ils supposent que toutes les éruptions volcaniques ont créé principalement des panaches verticaux, Constantinescu a dit, et ne pas tenir compte des grandes éruptions explosives qui forment des nuages de cendres parapluie se propageant latéralement.
Les travaux de l'équipe de l'USF montrent que ce sont les dimensions des nuages parapluie qui sont le facteur révélateur dans la reconstitution des grandes éruptions explosives passées.
"Mieux nous pourrons reconstituer la nature des éruptions passées à partir des données de gisement, mieux nous pourrons anticiper les dangers potentiels associés aux futures éruptions explosives, " a écrit l'équipe dans le nouvel article de la revue.
Les chercheurs proposent de mettre à jour l'échelle VEI avec les dimensions du nuage parapluie, qui peuvent maintenant être facilement estimés à l'aide des modèles mathématiques qu'ils ont développés.
Les chercheurs ont appliqué leur modèle au dépôt de téphra de l'éruption de Pululagua, un volcan maintenant en sommeil à environ 80 kilomètres au nord de la capitale Quito. L'Équateur est considéré comme l'un des pays les plus dangereux au monde pour les volcans. La dernière éruption du volcan est estimée à 2, Il y a 500 ans, la région est aujourd'hui une réserve géobotanique réputée pour sa biodiversité et son paysage verdoyant.
Il y en a environ 1, 500 volcans potentiellement actifs dans le monde, en plus de ceux qui se cachent sous les océans du monde. En 2020, il y a eu au moins 67 éruptions confirmées de 63 volcans différents, selon le Smithsonian Institution Global Volcanism Program. "Si dans les temps modernes les nuages parapluie des grandes éruptions sont facilement observés, nous avons maintenant la capacité d'estimer les nuages parapluie des éruptions passées, " a déclaré Constantinescu. "Notre modèle numérique nous permet de mieux caractériser les éruptions volcaniques passées et d'informer les modèles pour l'évaluation future des risques."
