Volcans : L’histoire thermique pour prévoir les éruptions

Une recherche suggère que les cristaux de zircon qui se trouvent dans le magma de nombreux volcans pourraient nous aider à prévoir les éruptions volcaniques.


Une recherche suggère que les cristaux de zircon qui se trouvent dans le magma de nombreux volcans pourraient nous aider à prédire les éruptions volcaniques.

Même si les éruptions volcaniques peuvent être très dangereuses, les scientifiques sont actuellement incapables de déterminer les processus menant à des éruptions majeures. Et la principale limitation était un manque de connaissance de l’histoire de la température du magma.

Une nouvelle étude a analysé les cristaux du dans le magma d’une éruption dans la zone volcanique de Taupo en Nouvelle-Zélande qui s’est produite il y a environ 700 ans pour déterminer l’histoire du magma. L’analyse montre que le magma a traversé une période froide pendant des milliers d’années avant de se réchauffer. Une fois que les températures du magma ont atteint 750 degrés Celsius, l’éruption s’est produite en l’espace d’une décennie.

Ce modèle de cristaux dans un magma presque solide, ponctué par un échauffement rapide, s’applique à de nombreux autres volcans du monde entier. Selon les chercheurs, cette méthode peut aider les scientifiques à prévoir lorsqu’un se dirige vers une phase éruptive. Les résultats de la recherche sont publiés dans la revue Science.

La mobilité dans le magma est une fonction de la température et la plupart du temps, ce magma est assez froid dans la croûte terrestre sous le volcan selon Adam Kent, géologue de l’Université de l’Oregon et co-auteur de l’étude. Bien sûr, le terme « froid » est une description relative, car il possède une température de 650 degrés Celsius.

Mais pour que l’éruption arrive à la surface, le magma doit se réchauffer pour qu’il puisse être suffisamment « liquide » pour se faufiler dans les fissures et atteindre la surface. À des températures plus basses, le magma est trop riche en cristaux et visqueux pour se déplacer. C’est comparable à tartiner une tranche de pain avec du beurre de cacahuètes. Il faut des températures plus élevées pour faire bouger le magma et nos données montrent que cela peut se produire en l’espace d’une décennie.

Selon Kent, le système de magma de Taupo ressemble à de nombreux volcans à travers le monde incluant la Chaîne des Cascades dans le nord-ouest des États-Unis. Une étude précédente de Kent et de ses collègues, utilisant une approche différente, avait révélé que le Mont Hood dans l’Oregon a également passé la majeure partie de son histoire dans un état froid et rigide avant de passer rapidement à une phase éruptive. Cette nouvelle étude confirme la méthode et elle fournit un nouvel outil pour l’appliquer à d’autres volcans.

Des cristaux de Zircon dans un volcan en Nouvelle-Zélande racontent une histoire volcanique plus froide sous la surface - Crédit : Kari Cooper/UC Davis

Des cristaux de Zircon dans un volcan en Nouvelle-Zélande racontent une histoire volcanique plus froide sous la surface – Crédit : Kari Cooper/UC Davis

Le principal élément de ces processus géologiques à long terme est la compréhension de l’histoire thermique des volcans selon les chercheurs. Des études passées ont commencé à comprendre l’histoire des températures du magma, mais elles se sont basées sur les données d’un échantillon contenant plusieurs milliers de cristaux individuels.

En utilisant des cristaux de zircon, qui peuvent être datés en analysant la désintégration de l’uranium et du thorium, on augmente la précision du processus. Les cristaux sont comme une boite noire des avions pour étudier les éruptions volcaniques selon Kari Cooper de l’Université de Californie et auteur correspondant de l’étude.

Au lieu d’essayer de reconstituer l’épave selon Cooper, les cristaux peuvent nous dire ce qui se passait pendant qu’ils étaient sous la surface avec le processus qui mène une éruption volcanique. Les cristaux de zircon existent dans le magma de nombreux volcans et la nouvelle technique aura de larges applications aux volcans le long de la Ceinture de feu du Pacifique, une chaine de volcans qui entourent l’océan Pacifique, mais également d’autres volcans dans le monde. La découverte suggère également que si de nombreux volcans stockent leur magma dans cet état relativement froid, la détection des volcans où le magma est chaud et mobile pourra aider les chercheurs à découvrir des volcans qui pourraient entrer en éruption dans les prochaines années.

Source : Science (http://dx.doi.org/10.1126/science.aam8720)

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

1 réponse

  1. BRSJES dit :

    Les scientifiques disent qu’en science, on ne prédit pas, on prévoit. Les voyantes prédisent, les scientifiques prévoient. Ainsi parle-on de prévisions météorologiques et non de prédictions météorologiques.

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