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Comment un supervolcan entre-t-il en éruption ?

Une étude scientifique apporte de nouveaux éléments sur les mécanismes géologiques à l'œuvre dans ces éruptions cataclysmiques.

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Cataclysmique, c'est le mot. Les éruptions de supervolcans sont des phénomènes bien plus dévastateurs que toutes les éruptions auxquels nos civilisations ont eu à faire face. Même les plus importantes, comme l'éruption du Pinatubo aux Philippines survenue en 1991 : une dizaine de km3 de cendres avaient été projetés dans l'atmosphère, engendrant un refroidissement global de la planète de près d'un demi-degré pendant plusieurs mois.

Cette éruption, considérée comme l'une des plus importantes du XXe siècle, aussi spectaculaire et impressionnante soit-elle, n'est rien à côté de ce que doit être le spectacle de l'éruption d'un supervolcan. "Ce que doit être" car, à ce jour, il n'existe aucun témoignage humain d'une telle éruption. Et pour cause, la dernière remonte à plus de 70.000 ans. Elle s'est produite en Indonésie à un endroit où l'on trouve aujourd'hui un lac : le lac Toba.

Parmi les éruptions connues de supervolcans, il y a aussi celle de Yellowstone, il y a 600.000 ans dans le Wyoming aux Etats-Unis. Elle a engendré le cratère gigantesque, appelé Caldeira, au centre duquel se trouve aujourd'hui le Parc National de Yellowstone. Quand ce supervolcan a explosé, il a éjecté plus de 1.000 km3 de cendres et de lave dans l'atmosphère. Il est probable que toute l'Amérique du Nord ait été recouverte d'une couche de plusieurs centimètres de débris volcaniques. Le climat a aussi du être sérieusement affecté.

Selon les scientifiques les cendres projetées dans l'atmosphère terrestre lors d'éruptions de ce type pourraient entraîner une baisse globale des températures de l'ordre de dix degrés pendant dix ans. Aucune autre catastrophe naturelle, hormis la chute de météorite géante, ne peut avoir des conséquences aussi importantes.

Des phénomènes rares

Les scientifiques estiment qu'au cours des 30 derniers millions d'années une vingtaine seulement d'éruptions de supervolcans ont eu lieu. Les mécanismes géologiques impliqués dans ces éruptions sont différents de ceux que l'on connait pour les volcans conventionnels.

Un supervolcan possède un réservoir de magma (on parle de chambre magmatique) beaucoup plus grand avec des parois qui se déforment au fur et à mesure que du magma arrive en provenance des entrailles de la planète. C'est cette déformation de la roche qui explique que des quantités phénoménales de magma s'accumulent sans que le supervolcan n'explose.

Les volcans classiques ont une plus petite chambre magmatique avec des parois plus rigides, si bien que l'arrivée d'une petite quantité de magma supplémentaire suffit à provoquer la surpression à l'origine de l'éruption

Qu'est ce qui déclenche l'éruption dans le cas des supervolcans ?

C'est précisément à cette question qu'a voulu répondre une équipe de chercheurs de l'université de Lyon, de l'Université Polytechnique de Zurich ainsi que du synchrotron européen à Grenoble. Ces chercheurs se sont demandé s'il fallait  une source d'énergie externe comme un tremblement de terre pour déclencher ces super-éruptions ou si arrivé à un certain seuil le magma accumulé finissait par remonter spontanément à la surface un peu comme le fait un ballon remplit d'air quand on le plonge dans l'eau.

Comme il n'était pas envisageable de forer un trou jusque dans la chambre magmatique d'un super volcan, les chercheurs ont recréé en laboratoire les conditions de température et de pression extrêmes qui règne dans une chambre magmatique. Ils ont chauffé à 1.700 degrés et soumis à des pressions 36.000 fois supérieures à celle de l'atmosphère des petits échantillons de magma artificiels. Et ils ont étudié la densité de ces échantillons de roche liquide en les sondant à l'aide de rayons X au synchrotron européen.

Conclusion de leur étude : l'augmentation de la pression magmatique peut suffire pour fissurer la croûte terrestre sur une dizaine de kilomètres. Le magma peut alors s'engouffrer dans cette fissure, remonter vers la surface et provoquer l'explosion du supervolcan. Pas besoin d'élément déclencheur comme un séisme. Ces résultats ont été publiés lundi dans la revue Nature Géoscience .

Il n'est évidemment pas envisageable, le jour venu, d'empêcher une  catastrophe de ce type. En revanche comprendre les mécanismes géologiques impliqués pourrait permettre de voir venir l'éruption et de s'y préparer pour limiter les dégâts.

Enfin je vous rassure, selon les scientifiques, sur la  vingtaine de supervolcans recensés dans le monde, aucun ne menace d'exploser. Et le remplissage de la chambre magmatique de ces mastodontes est un processus très lent, qui prend des  centaines de milliers d'années. On est donc tranquille pour un bon moment.

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