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Accueil du site > 02 - Livre Deux : SCIENCES > Géodynamique et climatologie de la Terre - Protection de la planète > Rétroaction du volcanisme, du climat et de la vie

Rétroaction du volcanisme, du climat et de la vie

lundi 12 mai 2014, par Robert Paris

« Des espèces antérieures furent balayées et dispersées en des temps désertiques et arides et remplacées par de nouvelles formes comprenant un certain nombre de races étrangement grandes, surtout parmi les herbivores. Il se peut que la brusque apparition d’animaux gigantesques ait été un résultat indirect de l’action volcanique. On sait que la lave et les cendres contiennent des traces de cobalt, de cuivre et d’autres éléments qui peuvent affecter la glande pituitaire qui, elle, affecte la croissance ; peut-être les pluies firent-elles pénétrer dans le sol ces éléments qui s’incorporèrent alors aux plantes… En tout cas, les ancêtres de l’homme vivaient parmi les géants : rhinocéros qui avaient à peu près le double de la taille du rhinocéros contemporain, cochons de la taille d’un hippopotame, babouins de celle d’un gorille, moutons plus grands qu’un cheval avec des cornes qui, d’une extrémité à l’autre mesuraient quelque trois mètres. »

John E.Pfeiffer dans « L’émergence de l’homme »

La rétroaction dynamique du volcanisme (radioactivité terrestre), du climat (rétroaction de la terre, de l’eau et du soleil) et du vivant

Climat, volcanisme et vie ne sont pas des facteurs indépendants mais des mondes complètement interpénétrés qui n’ont jamais cessé de rétroagir. Certains auteurs reconnaissent une action dans un sens mais ignorent qu’il existe aussi une action inverse. Les volcans modifient le climat mais le climat modifie aussi le volcanisme. Le climat modifie la vie mais la vie modifie aussi le climat. La pluviosité, par exemple, agit sur le volcanisme et la vie agit sur le climat…

« L’homme et le climat » de Jacques Labeyrie :

« Volcan et climat

« Si l’on part de l’île de Java pour aller vers l’est, on rencontre d’abord l’île de Bali, puis celle de Lombok, puis celle de Sumbawa. C’est dans la partie orientale de cette île qu’eut lieu au printemps de 1815 la plus formidable éruption volcanique des temps modernes, celle de Tambora. Pendant plus d’un mois, d’énormes explosions se succédèrent, envoyant à chaque fois des dizaines de millions de mètres cubes de roches pulvérisées dans l’atmosphère. On estime qu’à la fin de cette canonnade le total de roches pulvérisées et des cendres projetées atteignit une soixantaine de kilomètres cubes, soit plus de cent milliards de tonnes.

Avant l’éruption, la hauteur de ce volcan, un des géants de la zone du Pacifique, devait avoisiner les quatre mille mètres… On ne connaît pas la masse de la poussière (formée par les roches pulvérisées, les « cendres » de verres et cristaux, et les aérosols de sulfates) qui arriva dans la stratosphère, mais par analogie avec ce qui se passa en 1883 dans le cas de l’explosion du Krakatoa, qui fut probablement plusieurs fois moins puissante que celle du Tambora, on peut penser que cette dernière injecta au-dessus de l’altitude de quinze kilomètres au moins 150 millions de tonnes de ces poussières très fines. (…) En 1816 la Nouvelle Angleterre ne connut pas d’été. Non seulement les récoltes ne parvinrent pas à mûrir, mais il neigea en plein mois d’août, ce qui ne s’était jamais vu. Bien que cela ne soit pas certain, il est très probable que ce refroidissement catastrophique, bien que temporaire, fut provoqué par l’effet d’écran thermique de la poussière du Tambora.

De telles éruptions colossales ne sont pas rares dans le passé. On commence depuis quelques années à les retrouver en examinant les carottages faits non seulement dans les neiges polaires mais aussi dans les sédiments marins, ou les fines particules de verre – la lave pulvérisée lors de l’éruption se refroidit si vite qu’elle n’a pas le temps de cristalliser avant de se solidifier – se conservent intactes pendant des millions d’années. Par exemple, rien qu’en Méditerranée, on compte dans les 400 siècles qui s’écoulèrent entre -10000 et -50000 ans une demi douzaine d’éruptions dont la puissance fut analogue à celle du Tambora : celle de Santorin, dans la mer Egée, vers -20000 ans et cinq éruptions des volcans des champs Phlégréens et de ceux de l’île d’Ischia près de Naples. Il est probable que toutes ces éruptions entraînèrent à l’époque de forts refroidissements dont souffrirent nos ancêtres.

Des travaux modernes faits par les chercheurs danois à partir de carottes de névés et de glace prélevées dans le centre du Groenland confirment cela. Ils ont en effet permis d’avoir simultanément l’enregistrement de la température de la surface du centre du Groenland et celui des éruptions volcaniques ayant donné dans cette région des dépôts de poussière, ou plutôt d’acide, et cela depuis l’année 800 de notre ère.

On voit alors apparaître une corrélation fort intéressante : durant les années de forte activité volcanique on voit la température baisser, non seulement au Groenland, mais aussi en Angleterre (d’après les estimations de température d’été déduites des dates de récoltes) et même dans l’ouest des Etats-Unis sur les White Mountains de Californie (les températures de cette dernière région étant estimées d’après la largeur des anneaux des pins qui poussent sur ces montagnes et y vivent depuis plusieurs millénaires).

On voit notamment d’après cela que la période froide qui commença vers l’an 1300 de notre ère et dura jusque vers 1700 (sa partie la plus froide, entre 1550 et 1700, fut même appelée le « petit âge glaciaire »), coïncida avec une activité volcanique considérable.

Certains climatologues sont allés jusqu’à suggérer que de telles éruptions se succédant à de courts intervalles pendant quelques centaines, ou même quelques milliers d’années, auraient pu être responsables des grandes périodes de froid des époques glaciaires. Il ne manque pas de volcans explosifs, en effet, aux latitudes où s’accumulèrent les grands islandsis du Canada et de Scandinavie : les volcans du Kamtchatka, des îles Aléoutiennes, de l’Alaska, et même ceux d’Islande, sont des candidats tout trouvés pour produire une telle perturbation. »

John E. Pfeiffer dans « L’émergence de l’homme » :

« Il y a plus de 60 millions d’années, à l’époque des prosimiens, longtemps avant l’apparition des singes à queue et des anthropomorphes modernes. La Terre se composait surtout de tropiques. Forêts et prairies s’étendaient largement ; si l’on remontait au nord, aussi loin que le Montana et le Wyoming, on y trouvait des alligators et d’autres espèces de reptiles qui lançaient des éclaboussures dans des marécages pleins de vapeur. La température annuelle moyenne en Europe centrale était d’environ 21°C. Les températures restèrent assez stationnaires pendant environ trente millions d’années, puis commencèrent à baisser, probablement à la suite des bouleversements qui firent surgir les montagnes, créèrent les Alpes, conditions atmosphériques générales à travers océans et continents. Peu à peu, le monde devint beaucoup plus frais, les températures moyennes en Europe tombant de quelque vingt degrés.

Le décor était mis pour un phénomène spectaculaire. Il y a entre 1.500.000 et 2.500.000 ans, les et climats se mirent à « osciller », les températures tombant à des niveaux inférieurs à 0°C pour remonter puis descendre de nouveau en une série de spasmes glacés. Les neiges au nord et sur les montagnes les plus élevées ne fondaient plus pendant le dégel d’été, mais s’empilaient couche sur couche, saison après saison pour former d’énormes masses de glace ou glaciers. Pendant les périodes froides, le niveau des océans s’abaissait, tandis que des quantités d’eau de plus en plus grandes étaient retenues dans les glaciers qui avançaient depuis les pôles et couvraient de vastes parties de la terre. Le même processus se faisait en sens inverse pendant des périodes plus chaudes, le niveau des océans montant alors, tandis que les glaciers fondaient et se retiraient. Nous ne connaissons pas les causes de ces oscillations, mais l’une des théories les plus récentes et les plus vraisemblables les associe à des événements qui eurent lieu dans les régions voisines du pôle Sud. L’énorme pression des glaciers qui s’accumulaient sur le continent antarctique faisait fondre la glace à la base des glaciers et formait des couches d’eau il se peut que la fonte ait aussi été due à la chaleur qui s’élevait de minerais radioactifs dans la terre. Le résultat tangible fut que les glaciers de l’Antarctique flottaient sur des couches d’eau qui agissaient comme une sorte de vérin hydraulique, soulevant les masses de glace jusqu’à ce que certaine parties se détachent pour glisser dans la mer. Ces blocs avaient plus de 1600 mètres de haut et des centaines de milliers de kilomètres carrés de superficie, et suffirent pour refroidir les océans et amener l’âge glaciaire dans l’hémisphère nord. Selon cette théorie, c’est là un processus cyclique. De nouvelles glaces formées dans l’Antarctique se brisèrent de nouveau, se réaccumulèrent et ainsi de suite pendant environ 70.000 ans… L’étude de pollen fossile, grains dont la dure enveloppe externe a été conservée d’une façon si parfaite qu’on peut identifier au microscope herbes, arbustes, chênes, houx, puis genévriers, palmiers et des douzaines d’autres plantes, suggère des effets plus vastes. Des études préliminaires sur le pollen révèlent que l’âge de glace influença les climats à travers le monde entier, les conditions atmosphériques étant plus fraîches et plus humides en Afrique quand la glaciation était plus étendue dans les régions polaires.

Duplessy et Morel dans « Gros temps sur la planète » écrivent :

« Dans le passé récent, l’explosion du volcan El Chichon au Mexique (1982) a projeté 0,4 kilomètres-cubes de roches et injecté 20 millions de tonnes d’aérosols minéraux (sulfates) dans l’atmosphère. Bien que le nuage d’aérosols ait été suivi pendant plusieurs mois et enregistré d’une manière particulièrement nette par les instruments ad hoc, aucune perturbation climatique autre que locale n’a réellement été observée. Deux explosions particulièrement puissantes de volcans indonésiens ont été observées au siècle dernier : celle de Tambora en 1815 a projeté environ 150 kilomètres-cubes de débris et celle de Krakatoa en 1883, 20 kilomètres-cubes. On estime la quantité d’aérosols injectés dans l’atmosphère entre 10 et 100 millions de tonnes, avec un effet climatique possible mais non pas certain, manifesté par un refroidissement de l’hémisphère Nord de l’ordre de 0,5°C pendant plusieurs mois. Nous savons que des éruptions considérablement plus puissantes ont eu lieu au cours des temps géologiques. Les explosions récurrentes de la caldera de Yellowstone aux Etats-Unis ont projeté, il y a six cent mille ans, un millier de kilomètres cubes de roches et une quantité de poussières volcaniques et d’aérosols en proportion. »

L’effet du climat sur le vivant est une évidence.

Les paramètres climatiques, qui divise la Terre en cinq climats principaux : tropical (A), sec (B), doux de latitude moyenne (C), froid de latitude moyenne (D) et polaire (E), déterminent le type de végétation dans une zone, la faune qui l’habitera, ainsi que la densité des populations. Comme le mode de vie humaine dépend de l’écosystème et de la disponibilité d’eau, il peut également en grande partie être classé selon la pluviométrie. Par exemple, l’agriculture n’est possible qu’avec un apport régulier d’eau provenant directement des précipitations ou par les cours d’eau, eux-mêmes alimentés par les précipitations. D’un autre côté, un climat sec incitera les populations aux nomadismes pour suivre les ressources disponibles de la faune et de la flore, ou pour alimenter leurs troupeaux. Les excès de pluviométrie ont aussi des conséquences importantes. La pluie torrentielle sous orage ou celle avec un cyclone tropical peut donner des inondations importantes, des glissements de terrain ou des coulées de boue qui submergent les infrastructures conçues pour des événements normaux. Nombres de pertes de vie leur sont attribuées.

Christian Simoes écrit :

« Les volcans ont apporté, à la surface de la terre, de la chaleur, de l’eau et un puissant cocktail de composés organiques (hydrogène sulfuré, arsenic...) qui sont à l’origine de la vie. En effet les organismes primitifs se sont pendant 2 milliards d’années, nourris de cette soupe, ce qui fait dire aux scientifiques que les lacs volcaniques sont un des berceaux possibles de la vie. Les volcans ont non seulement entretenu la vie mais l’ont aussi protégée à une époque lointaine où le Soleil chauffait beaucoup moins notre planète qu’aujourd’hui.

Le dégagement intense de CO2 (dioxyde de carbone) des volcans a permis à la chaleur de la Terre de se fixer durablement dans notre atmosphère. C’est grâce à des cataclysmes volcaniques que notre planète a pu sortir de son état de sphère gelée. En effet il y a environ 600 millions d’années, une période glaciaire intense s’est abattue sur la Terre, les glaciers étaient présents partout, les calottes polaires descendaient jusqu’à l’équateur recouvrant ainsi toute la surface de la planète. Malgré la glace qui descendait jusqu’à l’équateur, l’activité volcanique a continué à émettre du CO2 et du méthane (CH4) dans l’atmosphère.

La quantité d’énergie phénoménale contenue dans les profondeurs de la Terre, tente de s’échapper par tous les moyens possibles et le volcanisme de subduction permet cela. Le volcanisme empêche ainsi la Terre de manquer de CO2 (dioxyde de carbone, gaz à effet de serre) et de se refroidir, ce qui aurait pour effet de ralentir considérablement l’évolution du vivant.

La création du C02 fut à l’origine de l’explosion de la vie en permettant de ramener la température de la Terre dans une plage idéale (15°C de moyenne) où les organismes vivants peuvent développer toute leur énergie biochimique.

Dans ce gigantesque bon en avant de la vie, les volcans ont joué un grand rôle en mettant fin à la glaciation "boule de neige". L’alliance des volcans et du monde vivant, en particulier le plancton des océans, a ajusté miraculeusement le CO2 de l’atmosphère terrestre. En effet après avoir rejeté des quantités gigantesques de dioxyde de carbone dans l’atmosphère et favorisé l’explosion de la vie, le plancton est venu absorber ce CO2 et s’en sert encore aujourd’hui pour former sa coquille, éliminant ainsi une grande partie du dioxyde de carbone.

Les éruptions volcaniques ont percé ces calottes glaciaires. Lorsque la concentration de méthane et de dioxyde de carbone a été suffisant, l’effet de serre amorça la débâcle, libérant ainsi la Terre de son étau de glace. Après cette période appelée glaciation "boule de neige", ce fut le grand dégel avec des orages violents car la température est passée dans certaines zones de -50°C à +50°C en quelques siècles. Un phénoménal bon en avant de la diversité biochimique allait se produire à partir d’une poignée de microbes qui ont survécu. »

Extraits de la conférence de l’Université de tous les savoirs du 12 janvier 2000 de Vincent Courtillot :

À la question posée dans le titre de cette contribution, « La dynamique du globe contrôle-t- elle l’évolution des espèces ? », j’ai surtout tenté de répondre en parlant de l’expression du volcanisme à la surface de la Terre. Le travail du géologue et du géophysicien, c’est d’essayer de comprendre ce qui est à l’origine de ces énormes objets que sont les grandes trapps. Que s’est-il passé à l’intérieur de la Terre, sous la croûte, dans le manteau terrestre, qui a conduit à de pareils événements ? La dernière fois que s’est produite pareille monstruosité à la surface de la Terre, c’était il y a trente millions d’années. Le volcanisme correspondant forme le haut plateau éthiopien. Ce plateau volcanique, sur lequel est construit Adis Abeba, à deux mille mètres d’altitude (et dont on retrouve un fragment détaché au sud de l’Arabie, au Yémen) est un énorme volcan, formé il y a trente millions d’années, non pas au moment d’une grande disparition d’espèces, mais au moment d’une des principales crises climatiques de l’ère tertiaire. Cela correspond, en particulier, à la véritable apparition des glaciations dans l’Antarctique. Il semble qu’il y ait une relation entre le volcanisme des « trapps d’Ethiopie » et l’établissement de ce régime froid, glaciaire particulier, dans lequel nous sommes encore (même si ce moment de notre histoire est plutôt une confortable phase interglaciaire qu’une phase glaciaire à proprement parler). Peu après la mise en place des « trapps d’Ethiopie », une déchirure est venue les traverser. Il y a donc manifestement une relation entre l’arrivée de ces bulles magmatiques à la surface et les grands moments où se déchirent les continents à la surface du globe, où s’ouvrent les bassins océaniques. Ainsi, la naissance des trois grands bassins (nord, central et sud) de l’océan Atlantique correspond-elle à l’apparition de trois points chauds et à la mise en place concomitante de trois grands trapps (Groëland-Nord des îles anglo-irlandaises, côtes est- américaine et marocaine, bassin du Parana en Amérique du Sud et d’Etendeka en Afrique). Géophysicien, j’applique les méthodes de la physique à l’étude de la Terre pour tenter d’en comprendre la dynamique interne. Je voudrais donc vous entraîner dans un voyage difficile à imaginer : produire des images réalistes de l’intérieur de la Terre, où règnent des températures élevées, des densités fortes, une obscurité totale, n’est pas facile. D’ailleurs, les films qui ont tenté d’évoquer un voyage à l’intérieur de la Terre sont la plupart du temps assez décevants. Nous allons cependant par la pensée nous enfoncer jusqu’à six mille quatre cent kilomètres sous le sol, jusqu’au centre de la terre. Le champ magnétique oriente les boussoles à la surface de la Terre. Une petite masselotte empêche l’aiguille de la boussole de piquer du nez : le champ magnétique terrestre tend en effet non seulement à l’orienter vers le nord, mais aussi à la faire plonger – à Paris par exemple de 64° en dessous de l’horizontale. Or il existe une relation mathématique simple entre le plongement du champ magnétique et la latitude où l’on se trouve. C’est cette propriété qui permet de mesurer la dérive des continents. Quand le champ fossilisé par une roche provenant d’Inde est typique de ce qui se passe à 30° de latitude sud, alors qu’aujourd’hui cette roche est à 30° de latitude nord, je déduis que le sous-continent a parcouru 60° de latitude, c’est-à-dire près de sept mille kilomètres de dérive du Sud vers le Nord. Voilà comment on utilise l’aimantation fossilisée dans les roches. Au milieu des océans arrive en permanence, par les déchirures que l’on appelle les dorsales, de la lave qui se refroidit et qui elle aussi fige la direction du champ magnétique terrestre. Si on déplace au fond des océans un magnétomètre, celui-ci révèle des alternances magnétiques, dans un sens et dans l’autre, qui témoignent que le champ magnétique de la Terre n’a pas toujours pointé vers le Nord. Le champ magnétique de la Terre s’est inversé des centaines de fois au cours de l’histoire de la Terre. La dernière fois, c’était il y a sept cent quatre-vingt milles ans. L’intensité du champ magnétique, depuis l’époque des Romains, s’est affaissée en Europe d’un facteur 2. Certains se demandent si le champ magnétique de la Terre ne va pas s’inverser dans deux milles ans. Or, c’est lui qui nous protège des rayons cosmiques. Est-ce quand le champ s’inverse que les espèces s’éteignent ? Ces inversions successives sont peintes sur le plancher océanique, il est possible de les dater. Aujourd’hui, le champ s’inverse assez fréquemment, avec quelques inversions par million d’années. Mais, le champ ne s’est pas inversé pendant près de trente millions d’années, au cours du Crétacé. La variation de la fréquence des inversions est très irrégulière et de longues périodes sans inversion alternent avec des périodes plus instables. Cette alternance semble se répéter au bout de deux cents millions d’années. La dernière période « immobile » a duré de moins de cent vingt à moins quatre-vingt millions d’années ; la précédente de moins trois cent vingt à moins deux cent soixante millions d’années. Il est frappant de voir que deux très gros trapps (Inde et Sibérie) et les deux plus grandes extinctions d’espèce ont suivi de peu ces périodes de grand calme magnétique. Le noyau de la Terre participerait-il au déclenchement de ces gigantesques catastrophes qui conduisent aux extinctions en masse ? Le noyau de fer liquide de la Terre, qui fabrique le champ magnétique, a sa dynamique propre ; est-il couplé d’une certaine façon, à travers le manteau, avec la surface de la Terre ? Comment un tel couplage est-il possible ? Les sismologues, qui enregistrent en permanence les tremblements à la surface de la Terre et qui utilisent les ondes de ces tremblements de terre pour scruter, comme avec des rayons X, l’intérieur, sont capables de réaliser une tomographie du manteau. Ce manteau n’est pas homogène, comme on le croyait, mais formé de grandes masses un peu informes, plus lourdes et plus froides, qui sont sans doute des morceaux de plaques lithosphériques réinjectées à l’intérieur de la Terre. On savait depuis longtemps que ces plaques pouvaient descendre jusqu’à 700 km de profondeur ; on s’aperçoit qu’elles peuvent en fait parfois plonger jusqu’à la base du manteau, s’empiler sous forme de véritables cimetières : des cimetières de plaques océaniques à 2900km sous nos pieds. Cette énorme masse froide et lourde vient se poser à la surface du noyau, dans lequel se fabrique le champ magnétique. La Terre est un objet en train de se refroidir ; sa façon normale de se refroidir, c’est la convection d’ensemble du manteau, qu’accompagne la dérive des continents : la formation de la croûte, le flux de chaleur, les tremblements de terre, les éruptions volcaniques sont l’expression de ce refroidissement. Apparemment, ce système ne parvient pas ainsi à se débarrasser de la chaleur de manière suffisamment efficace. De temps en temps, un autre mode de convection de la matière conduit à la formation de ces énormes instabilités qui très rapidement vont emmener une part importante de matière et avec elle, une quantité importante de chaleur, jusqu’à la surface. Le noyau essaie de se débarrasser de sa chaleur et un isolant vient l’en empêcher. Les hétérogénéités du manteau inférieur se réchauffent alors, s’allègent et peuvent de temps en temps devenir instables et remonter. Malheureusement, la sismologie ne nous permet pas encore de voir ces instabilités. La figure 4 représente une coupe de l’intérieur de la Terre. On y voit, à la base du manteau, ces instabilités formées de matériaux légers qui, peut-être, peuvent atteindre la surface, déclencher les éruptions des trapps et provoquer nos fameuses extinctions. Tout le système « Terre » (manteau, descentes de plaques froides, remontées d’instabilités chaudes, volcanisme catastrophique, évolution des espèces biologiques) formerait alors un grand ensemble couplé.

L’éruption du supervolcan de Toba survenue il y a 73 000 ± 4 000 ans sur le site actuel du lac Toba (Sumatra, Indonésie) et estimée à 8 sur l’échelle VEI est la plus grave éruption explosive connue des dernières 25 millions d’années. La théorie de la catastrophe de Toba soutient que cet évènement causa un hiver volcanique de 6 à 10 années et engendra probablement une période de refroidissement de l’ordre de 1000 ans. En 1993, la journaliste scientifique Ann Gibbons suggéra une corrélation entre l’éruption et le goulot d’étranglement de population de l’évolution humaine, Michael R. Rampino de l’université de New York et Stephen Self de l’université d’Hawaï à Mānoa apportèrent leur soutien à cette idée. En 1998, la théorie du goulot d’étranglement génétique fut développée par Stanley H. Ambrose de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign. La plus vaste extinction dans l’histoire de la Terre a eu lieu au cours du Permien, soit il y a 252 millions d’années lorsque 95 % de toutes les espèces marines et 70 % de toutes les espèces terrestres ont disparu. Elle est survenue 185 millions d’années avant la disparition généralement admise des dinosaures, et elle a été pire que cette dernière. Après l’immense dévastation du Permien, les écosystèmes de la Terre ont radicalement changé, et la vie a recommencé à partir de la toute première phase de son évolution, soit celle des organismes microbiologiques simples.

De nombreuses personnes croyaient que la cause probable était une éruption volcanique gigantesque dans l’Ouest de la Sibérie, qui aurait eu lieu en même temps que l’extinction et qui serait la plus grande éruption connue à ce jour. Les chercheurs de la Commission géologique du Canada (CGC) de Ressources naturelles Canada et de l’Université de Calgary ont maintenant découvert la première preuve concrète à l’appui de cette théorie. Des couches de cendres volantes de houille — de fines particules de cendre dans l’atmosphère — ont été trouvées dans des roches permiennes de l’Extrême-Arctique canadien, ce qui permettrait de croire que le volcan sibérien a provoqué d’énormes explosions de roches de houille qui ont projeté des cendres volcaniques toxiques dans l’atmosphère. Des roches historiques nous racontent Cette preuve se trouve à moins de 80 mètres des schistes noirs du lac Buchanan, au Nunavut. Les chercheurs ont analysé des échantillons de roches à l’aide de microscopes spécialisés qui facilitent la détection de particules organiques. Ils ont ainsi trouvé des particules qui semblent identique aux cendres volantes que l’on trouve de nos jours, lesquelles sont des sous produits toxiques retenus par des systèmes de filtrage dans les centrales thermiques alimentées au charbon. Mais les cendres volantes étaient aussi des sous-produits d’énormes explosions de houille au cours de l’éruption volcanique sibérienne lorsque la lave brûlante — dont il reste des traces de nos jours sous forme de basaltes — coulait et laissait des dépôts épais de charbon et de matière organique. La force des explosions aurait projeté les cendres très loin dans l’atmosphère, et c’est ainsi que celles-ci se seraient déposées au lac Buchanan et ailleurs. On a trouvé trois couches distinctes de cendres volantes de houille au lac Buchanan, ce qui fait penser qu’il y aurait eu trois énormes explosions distinctes. "Tout comme de nos jours, il y avait alors des courants jets de vent d’ouest, qui soufflaient vers l’est sur toute la planète, d’expliquer Steve Grasby, un scientifique de la Commission géologique du Canada. Ces trois explosions gigantesques ont eu assez de force pour propulser des cendres autour du globe jusqu’à 20 000 kilomètres de distance, vers l’est, et les déposer ensuite dans la région qui correspond de nos jours à l’Arctique canadien."

Des volcans à l’origine de l’extinction des espèces il y a 200 millions d’années

La racine de ces extinctions a beaucoup fait couler d’encre et pose elle aussi le problème de la discontinuité. Les auteurs ont envisagé de multiples interprétations dont l’une des plus récentes était la chute d’astéroïdes. Cependant, le choc qui semble le plus retenu actuellement est le volcanisme géant, avec ses conséquences sur l’atmosphère et le climat. Peter Ward écrit ainsi « Pour la science » de novembre 2006 : « On sait depuis longtemps que des conditions de faible teneur en oxygène – des conditions dites anoxiques – régnaient dans les océans à l’époque des extinctions en masse, mais sans en connaître la raison. Une activité volcanique à grande échelle, également associée à la plupart des extinctions en masse, aurait augmenté les quantités de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, et donc abaissé les concentrations d’oxygène, ce qui aurait abouti à un réchauffement global intense. (...) Lee Kump et Michael Arthur, de l’Université d’Etat de Pennsylvanie aux Etats-Unis, ont montré que si la quantité d’oxygène baisse dans les océans, les bactéries anaérobies des eaux profondes prolifèrent et produisent d’avantage de sulfure d’hydrogène. Dans leurs modèles, si les concentrations en sulfure d’hydrogène dépassent un seuil critique lors d’un tel épisode d’anoxie océanique, alors la chimiocline séparant les eaux riches en soufre des eaux oxygénées monterait brutalement à la surface et se déverserait dans l’atmosphère. Ainsi, ils considèrent qu’à la fin du Permien les océans ont libéré suffisamment de sulfure d’hydrogène pour entraîner une vague d’extinctions. (...) Et plusieurs extinctions en masse semblent s’être produites au moment de courtes périodes de réchauffement global. Là interviendrait l’activité volcanique ancienne. En effet, lors des événements volcaniques associés aux extinctions massives, la lave éjectée a recouvert des milliers de kilomètres carrés. Ces bouleversements volcaniques auraient injecté dans l’atmosphère d’importants volumes de dioxyde de carbone et de méthane, qui auraient entraîné un réchauffement global rapide. (...) Cette hypothèse de la « planète tueuse » lie les extinctions marines aux extinctions terrestres de la fin du Permien, et explique comment le volcanisme serait en cause. (...) Enfin cette hypothèse ne s’applique pas qu’à la fin du Permien. Une extinction mineure de la fin du Paléocène, il y a 54 millions d’années, avait déjà été attribuée à une période d’anoxie océanique déclenchée par un réchauffement global. (...) L’extinction dite thermique de la fin du Paléocène a débuté avec un dioxyde de carbone de l’ordre de mille parties par million. A la fin du Trias, le dioxyde de carbone dépassait de peu cette valeur. » Cette interprétation ne se contente pas d’attribuer les extinctions au réchauffement global ; il conçoit celui-ci comme une conséquence de la dynamique interne de la terre, du volcanisme de grande ampleur, un phénomène brutal et rare.

De nouvelles datations précises de roches ont confirmé que de gigantesques éruptions volcaniques survenues il y a 200 millions d’années avaient bien provoqué l’extinction soudaine de la moitié des espèces vivant sur la Terre, ouvrant la voie à l’avènement des dinosaures.

Une catastrophe écologique provoquée par des volcans sous-marins Par une réaction en chaîne, des éruptions volcaniques sous-marines ont provoqué la disparition de l’oxygène dissous dans les océans, entraînant ainsi une extinction massive de plusieurs espèces marines aussi bien animales que végétales. L’étude de cette extinction pourrait nous aider à mieux comprendre les interactions entre les océans et l’atmosphère, en particulier dans le contexte d’un réchauffement climatique. Il y a 93,5 millions d’années, à l’époque où les dinosaures régnaient en maîtres sur la terre ferme, est survenue une extinction des espèces marines dont on ignorait jusqu’à maintenant les causes exactes. En étudiant des roches datant de cette époque lointaine, les géochimistes canadiens Steven Turgeon et Robert Creaser - tous deux de l’Université de l’Alberta à Edmonton - pensent cependant avoir trouvé la solution de cette énigme. Comparant des échantillons de roches provenant d’une carrière de l’Italie et des côtes de l’Amérique du Sud, les scientifiques ont noté une forte augmentation de l’osmium - un élément chimique lourd -, dont l’analyse a révélé qu’il provenait à 97% d’une source volcanique. Ces échantillons étant géographiquement très éloignés, il était probablement qu’un événement global en était à l’origine. À la lumière de leur analyse géochimique, Steven Turgeon et Robert Creaser ont reconstruit la séquence des événements. Selon ces experts, des volcans sous-marins situés dans la région des Caraïbes auraient déclenché une réaction en chaîne qui a conduit à la disparition de l’oxygène des océans. Dans un premier temps, le volcanisme sous-marin aurait libéré des nutriments et du gaz carbonique, ce qui aurait favorisé le développement des espèces végétales et animales des océans, notamment le plancton. Ultérieurement, la mort de ces organismes aurait consommé une grande quantité d’oxygène, provoquant ce que les spécialistes ont baptisé l’« événement anoxique océanique 2 ». D’après les travaux des géochimistes canadiens, un laps de temps maximum de 23.000 ans se serait écoulé entre les éruptions sous-marines des Caraïbes et la disparition de nombreuses espèces dans les océans. Dans le communiqué émis par l’Université de l’Alberta, Steven Turgeon souligne que cet événement serait strictement « terrestre », contrairement à la plupart des extinctions de masse des espèces dans l’histoire de la terre qui sont associées à des impacts de météores. Fait particulièrement intéressant en notre époque où l’on parle constamment de réchauffement climatique, Steven Turgeon signale que les événements anoxiques se produisent dans des périodes de climat très chaud où il a augmentation du niveau de gaz carbonique. Le géochimiste précise toutefois que cet événement anoxique a eu pour effet de refroidir le climat et de réduire le taux de gaz carbonique, car la décomposition des organismes marins a « emprisonné » le carbone au fond des océans et formé par la même occasion une importante source de pétrole. Cette étude de Steven Turgeon et Robert Creaser a fait l’objet d’un article dans la revue Nature : Cretaceous oceanic anoxic event 2 triggered by a massive magmatic episode. D’après deux géochimistes de l’Université d’Edmonton au Canada, l’extinction survenue il y a 93,5 millions d’années parmi la faune et la flore marines aurait été causée par une importante activité volcanique dans les océans. Leurs eaux seraient devenues anoxiques. En utilisant comme traceur géochimique de l’osmium, deux chercheurs en géosciences, Steven Turgeon et Robert A Creaser, pensent avoir déterminé la cause de l’événement anoxique océanique global numéro 2 ou en anglais oceanic anoxic event 2 (OAE 2), à la limite Cénomanien-Turonien (Crétacé supérieur). Comme ils l’expliquent dans Nature, l’osmium a été retrouvé en quantités importantes dans les fameux schistes noirs qui se sont déposés au Crétacé supérieur et que l’on trouve associés aux gisements pétroliers. Or, l’augmentation de la quantité d’osmium dans l’océan va de paire avec une augmentation de l’activité volcanique. D’après eux, des fontaines de laves sous-marines colossales auraient surgi pendant cette période dans la région des Caraïbes, entraînant d’une part une modification de la géochimie des océans et d’autre part la libération de nutriments favorables au développement du plancton. Dans un premier temps, les eaux océaniques auraient subi, par effet direct de la géochimie, une diminution de leur taux d’oxygène. Les nutriments supplémentaires ayant rapidement conduit à augmenter la biomasse, la décomposition des animaux et des plantes, grande consommatrice d’oxygène au fond des océans, a secondairement poussé les eaux océaniques vers l’anoxie. La chute du taux d’oxygène provoquant à son tour la mort des êtres vivants en masse dans certaines régions, le processus se serait encore amplifié jusqu’à devenir global et affecter tous les océans de la planète. Une crise passagère qui démontre des rétroactions complexes A l’échelle des temps géologiques, tous ces événements se seraient produits en un clin d’œil. Paradoxalement, alors que le taux de gaz carbonique augmentait dans l’océan, celui dans l’atmosphère a diminué entraînant un refroidissement. En effet, le carbone s’est retrouvé piégé au fond des océans avec les animaux et les plantes en décomposition qui donneront ultérieurement des gisements de pétrole. Toutefois, 10.000 à 50.000 ans plus tard, le taux de CO2 dans l’atmosphère est remonté à nouveau. Le travail de ces chercheurs apporte donc des éléments de plus pour comprendre le système Terre qui se comporte comme une gigantesque usine chimique avec des boucles complexes de rétroactions, à différentes échelles de temps et d’espace.

Dans une étude, publiée jeudi 21 mars, des chercheurs estiment que cette disparition massive de la fin du triasique s’est produite il y a 201 564 000 ans, exactement au moment de l’éruption d’une série de volcans qui a bouleversé le climat en émettant d’énormes quantités de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère.

Cette extinction a ouvert la voie à l’avènement des dinosaures, qui ont dominé la planète pendant 135 millions d’années avant de disparaître à leur tour voilà 65 millions d’années – une disparition attribuée à la chute d’un énorme astéroïde qui a à son tour bouleversé le climat terrestre. Les estimations précédentes laissaient une marge d’un à trois millions d’années entre le moment des éruptions volcaniques et de la grande extinction de la fin du triasique. Cette nouvelle datation la resserre à 20 000 ans, soit un court laps de temps en termes d’âge géologique. La couche de sédiments correspondant à la période avant les éruptions contenait des fossiles du triasique. Ces derniers sont en revanche totalement absents des couches datant d’après cet événement, indiquent les auteurs de l’étude, publiée dans la revue américaine Science du 22 mars.

Selon ces chercheurs, cette période pourrait aussi offrir un parallèle historique avec le réchauffement rapide actuel de la planète provoqué par les émissions de CO2, qui pourrait être fatal aux espèces les plus vulnérables, incapables de s’adapter rapidement. "D’une certaine façon, l’extinction de la fin du triasique a des similarités avec ce que nous vivons aujourd’hui", estime Terrence Blackburn, de la Carnegie Institution, un des auteurs de l’étude. "L’analyse géologique de cette période pourrait donner des informations sur l’impact d’un doublement, en peu de temps, du CO2 dans l’atmosphère sur les températures du globe et l’acidification des océans, ainsi que les conséquences sur l’écosystème", ajoute-t-il. Les éruptions volcaniques se sont produites sur une période de 600 000 ans au cours de quatre temps forts et soudains, durant laquelle 10,4 millions de kilomètres cubes de lave ont été rejetés. Les chercheurs ont analysé des échantillons de basalte – une roche volcanique – qui se trouvaient en Nouvelle Ecosse (Canada), au Maroc et dans la banlieue de New York. A l’époque où ces énormes éruptions se sont produites, il n’y avait qu’un seul vaste continent sur la Terre.

La plus vaste extinction dans l’histoire de la Terre a eu lieu au cours du Permien, soit il y a 252 millions d’années lorsque 95 % de toutes les espèces marines et 70 % de toutes les espèces terrestres ont disparu. Elle est survenue 185 millions d’années avant la disparition généralement admise des dinosaures, et elle a été pire que cette dernière. Après l’immense dévastation du Permien, les écosystèmes de la Terre ont radicalement changé, et la vie a recommencé à partir de la toute première phase de son évolution, soit celle des organismes microbiologiques simples.

De nombreuses personnes croyaient que la cause probable était une éruption volcanique gigantesque dans l’Ouest de la Sibérie, qui aurait eu lieu en même temps que l’extinction et qui serait la plus grande éruption connue à ce jour. Les chercheurs de la Commission géologique du Canada (CGC) de Ressources naturelles Canada et de l’Université de Calgary ont maintenant découvert la première preuve concrète à l’appui de cette théorie. Des couches de cendres volantes de houille — de fines particules de cendre dans l’atmosphère — ont été trouvées dans des roches permiennes de l’Extrême-Arctique canadien, ce qui permettrait de croire que le volcan sibérien a provoqué d’énormes explosions de roches de houille qui ont projeté des cendres volcaniques toxiques dans l’atmosphère. Des roches historiques nous racontent Cette preuve se trouve à moins de 80 mètres des schistes noirs du lac Buchanan, au Nunavut. Les chercheurs ont analysé des échantillons de roches à l’aide de microscopes spécialisés qui facilitent la détection de particules organiques. Ils ont ainsi trouvé des particules qui semblent identique aux cendres volantes que l’on trouve de nos jours, lesquelles sont des sous produits toxiques retenus par des systèmes de filtrage dans les centrales thermiques alimentées au charbon. Mais les cendres volantes étaient aussi des sous-produits d’énormes explosions de houille au cours de l’éruption volcanique sibérienne lorsque la lave brûlante — dont il reste des traces de nos jours sous forme de basaltes — coulait et laissait des dépôts épais de charbon et de matière organique. La force des explosions aurait projeté les cendres très loin dans l’atmosphère, et c’est ainsi que celles-ci se seraient déposées au lac Buchanan et ailleurs. On a trouvé trois couches distinctes de cendres volantes de houille au lac Buchanan, ce qui fait penser qu’il y aurait eu trois énormes explosions distinctes. "Tout comme de nos jours, il y avait alors des courants jets de vent d’ouest, qui soufflaient vers l’est sur toute la planète, d’expliquer Steve Grasby, un scientifique de la Commission géologique du Canada. Ces trois explosions gigantesques ont eu assez de force pour propulser des cendres autour du globe jusqu’à 20 000 kilomètres de distance, vers l’est, et les déposer ensuite dans la région qui correspond de nos jours à l’Arctique canadien." Lien entre les dépôts de cendres de houille et l’extinction La grande envergure de la production accélérée de cendres de houille avait créé plusieurs conditions environnementales susceptibles d’avoir contribué à l’extinction permienne : Réchauffement de la planète : la constitution des roches témoigne d’un important réchauffement de la planète au cours de cette période. Certains soutiennent que la combinaison des émissions de CO2 provenant de l’éruption volcanique et la combustion d’immenses quantités de charbon ont donné lieu à une précipitation des gaz à effet de serre. Cette théorie pourrait expliquer en partie pourquoi les océans ont perdu leur oxygène et sont devenus anoxiques, ce qui a eu un effet destructeur sur les organismes marins étant donné que les océans sont devenus plus chauds et qu’il y a eu formation de sulfure d’hydrogène gazeux toxique. Toxicité des océans : la constitution des roches témoigne aussi de vastes coulées de métaux toxiques trouvées dans les cendres volantes à l’époque de l’extinction. Ces métaux ont eu des conséquences dévastatrices sur les écosystèmes marins. Obstacle à la photosynthèse : les dépôts de cendres de houille dans l’océan ont formé des boues flottantes qui ont empêché le passage des rayons de soleil, lesquels sont essentiels à la photosynthèse, un phénomène nécessaire à la vie des plantes marines et au fonctionnement des écosystèmes marins plus larges. Beaucoup de choses restent toutefois encore à élucider. "Ce qui a ultimement provoqué l’extinction n’est pas clair, de dire Steve. Mais ce fut probablement l’effet combiné des multiples changements environnementaux survenant en même temps qui a mené à la pire extinction dans l’histoire de la Terre." Il reste que malgré le fait que de nombreux détails ne soient pas clairs, la découverte des dépôts de cendres de houille constitue la première preuve concrète que c’est vraisemblablement la grande éruption volcanique sibérienne qui a causé ce phénomène important. Source Des cendres de houille qui témoignent d’une extinction massive sur la Terre - Ministère des Ressources Naturelles Canada Référence Catastrophic dispersion of coal fly ash into oceans during the latest Permian extinction - Nature Geoscience 4, 104–107 (2011) doi:10.1038/ngeo1069

Les extinctions d’espèces : des événements dans une longue histoire

L’émission d’une quantité massive de lave volcanique il y a 250 millions d’années pourrait avoir provoqué l’extinction de la grande majorité des espèces animales.Il s’agit d’un flot massif de roches en fusion de 1,5 km d’épaisseur environ qui se serait propagé sur une surface équivalente à la moitié de celle de l’Australie. Selon l’étude menée sur le sujet par une équipe de chercheurs du Royaume-Uni et de Russie, cet écoulement exceptionnel de basalte aurait rempli l’atmosphère de millions de tonnes d’agents chimiques, concentration rendant difficile la survie des espèces. La lave aurait engendré ce qui est aujourd’hui connu sous le nom de " trapps sibériens ". Le phénomène aurait été deux fois plus important et aurait duré beaucoup plus longtemps que ce qui était précédemment estimé par les scientifiques, ce qui renforce le lien entre volcanisme et extinction de la fin du Permien. Les échantillons de lave ont été datés de 250 millions d’années. Or de précédentes études avaient montré l’existence à cette période de l’extinction la plus massive qu’ait connue la Terre. Au moins 90% des espèces marines avaient disparu ainsi que plus de 70% des espèces terrestres. Cette extinction du Permien-Triassique a été suivie par l’émergence des dinosaures. Des études avaient suggéré une extinction rapide causée par la collision soudaine d’un astéroïde. Mais la nouvelle étude indique une extinction prolongée s’étalant sur les centaines de milliers d’années de durée du phénomène volcanique. Elle renforce ce qui est devenu une vision de l’extinction largement acceptée par de nombreux chercheurs, a déclaré Peter D. Ward, professeur à l’Université de Washington. L’étude, dirigée par Marc K. Reichow, de l’Université de Leicester (Royaume-Uni), est parue dans la revue Science du 8 juin 2002.

Le rôle du volcanisme

Le réchauffement (ou le refroidissement) global peut être produit par d’autres mécanismes que l’effet de serre. Par exemple, le volcanisme. Article de la Cité de sciences - Futura-Sciences : De violentes éruptions provoquent un réchauffement climatique Par Jean Etienne, Futura-Sciences Le climat de notre planète s’est considérablement réchauffé voici 55 millions d’années, durant une période de 220.000 ans appelée le Maximum Thermique du Paléocène-Eocène, ou PETM. Les indices qui en témoignent sont nombreux, notamment la présence au-delà du cercle arctique, notamment au Groenland, de fossiles d’animaux proches de ceux vivant actuellement dans les zones tempérées. En se basant sur les données géologiques et l’analyse de fossiles, une équipe de scientifiques a récemment démontré que de violentes éruptions volcaniques ont remodelé la Terre entre le Groenland et la Grande-Bretagne il y a 55 millions d’années, libérant d’énormes quantités de dioxyde de carbone et de méthane dans l’atmosphère et augmentant la température de surface de cinq degrés, jusqu’à six degrés dans les zones arctiques. "Il y a des indications dans l’histoire marine du globe de ce réchauffement planétaire ainsi que des indices géologiques témoignant des éruptions volcaniques à la même période, mais une relation directe entre ces événements n’avait pas jusqu’alors été établie", déclare Robert Duncan, professeur au collège des sciences océaniques et atmosphériques de l’Université d’Oregon et membre de l’équipe. Il ajoute aussi que cette étude présente un très grand intérêt dans la compréhension et l’établissement d’un modèle climatique permettant de mieux appréhender les mécanismes du réchauffement global en cours. Selon lui, la vague d’éruptions a débuté il y a environ 61 millions d’années et dix millions de kilomètres cubes de magma sont remontés depuis les entrailles de la Terre durant six millions d’années, dont il reste des traces visibles sous la forme de coulées de lave, notamment dans l’ouest de l’Ecosse et au Groenland. Mais surtout, cette période particulièrement agitée sur le plan géologique a séparé le Groenland du reste de l’Europe, en donnant naissance à l’océan Atlantique nord. Notre point de vue : Le lien entre volcanisme et climatologie est maintenant bien établi. On connaît le « forçage négatif » lié à la réduction d’énergie solaire reçue par la terre du fait de l’émission de gaz et de poussières volcaniques dans l’atmosphère. Il s’agit de l’influence des volcans continentaux que nous allons d’abord développer même s’ils représentent moins de 30% des volcans, 70% se trouvant dans les océans. On estime que 75 % des volcans et des matériaux ignés émis par les volcans le sont au niveau des dorsales océaniques .(selon le Smithsonian Institute) Il ne faut jamais omettre la grande différence entre les deux car les volcans sous-marins transforment directement la température du globe via l’océan. Ils ont donc un effet inverse : « forçage positif ». Une éruption très importante sur un continent (ou une série d’éruptions proches dans le temps) peut avoir une influence refroidissante sur le climat du globe, alors qu’une très grande éruption sous-marine (ou des séries d’éruptions proches) peut avoir une influence réchauffante. Une baisse des éruptions sur les continents peut avoir le même effet réchauffant qu’une hausse des éruptions sous-marines. D’autre part, l’effet de serre naturel (sans intervention humaine) peut avoir une origine volcanique. Ainsi, l’effet de serre a été reconnu ayant comme origine le volcanisme et non l’homme à la fin du Crétacé il y a 10.000 ans produisant alors 65 m de recul d’épaisseur du glacier des Bossons, dans les Alpes. En somme, les volcans ont une importante rétroaction sur le climat global. Par exemple, en avril 1815, les grandes éruptions du Tambora, dans l’île indonésienne de Sumabawa, a entraîné un été particulièrement orageux en 1816. Les trois derniers minima d’énergie solaire à l’échelle du globe correspondent à trois éruptions volcaniques continentales de grande ampleur. Les grandes éruptions continentales récentes sont : Akan (Japon) date : 1000 Quilotouf 1200 Pelée (Martinique) 1540 Kuwae (Nouvelle-Calédonie) 1452 Huaynaputina (Pérou) 1600 Tongkoko (Indonésie) 1680 Tambora (Indonésie) 1815 Krakatoa (Inde) 1883 Agung (Indonésie) 1963 Pinatubo (Philipinnes) 1991 Mais ces exemples ne signifient pas que toutes les éruptions volcaniques continentales entraînent une diminution de températures comme le montre l’article suivant : « De violentes éruptions provoquent un réchauffement climatique » Par Jean Etienne, Futura-Sciences « Le climat de notre planète s’est considérablement réchauffé voici 55 millions d’années, durant une période de 220.000 ans appelée le Maximum Thermique du Paléocène-Eocène, ou PETM. Les indices qui en témoignent sont nombreux, notamment la présence au-delà du cercle arctique, notamment au Groenland, de fossiles d’animaux proches de ceux vivant actuellement dans les zones tempérées. En se basant sur les données géologiques et l’analyse de fossiles, une équipe de scientifiques a récemment démontré que de violentes éruptions volcaniques ont remodelé la Terre entre le Groenland et la Grande-Bretagne il y a 55 millions d’années, libérant d’énormes quantités de dioxyde de carbone et de méthane dans l’atmosphère et augmentant la température de surface de cinq degrés, jusqu’à six degrés dans les zones arctiques. "Il y a des indications dans l’histoire marine du globe de ce réchauffement planétaire ainsi que des indices géologiques témoignant des éruptions volcaniques à la même période, mais une relation directe entre ces événements n’avait pas jusqu’alors été établie", déclare Robert Duncan, professeur au collège des sciences océaniques et atmosphériques de l’Université d’Oregon et membre de l’équipe. Il ajoute aussi que cette étude présente un très grand intérêt dans la compréhension et l’établissement d’un modèle climatique permettant de mieux appréhender les mécanismes du réchauffement global en cours. Selon lui, la vague d’éruptions a débuté il y a environ 61 millions d’années et dix millions de kilomètres cubes de magma sont remontés depuis les entrailles de la Terre durant six millions d’années, dont il reste des traces visibles sous la forme de coulées de lave, notamment dans l’ouest de l’Ecosse et au Groenland. Mais surtout, cette période particulièrement agitée sur le plan géologique a séparé le Groenland du reste de l’Europe, en donnant naissance à l’océan Atlantique nord. » Les éruptions volcaniques, imprédictibles, brutales et violentes, ont souvent été choisies pour imager la révolution sociale ou « volcan social ». Et ce n’est pas par hasard ! Les volcans sont créateurs de nouvelles structures, tant sur le plan physique de la terre (notamment l’apparition de l’oxygène et de l’eau en surface), sur le plan climatique, sur le plan de la biosphère (peut-être apparition de la vie sur le dorsales, en tout cas extinctions massives d’espèces et changements d’espèces en conséquence et finalement transformations de sociétés (apparitions de croyances, disparitions de régimes et de systèmes sociaux), …. Selon l’ouvrage intitulé « Les volcans » de Jacques-Marie Bardintzeff, il y a 10.000 volcans dont 1500 actifs sur les continents et beaucoup plus dans les océans. Au cours des derniers 10.000 ans, il y a eu 8500 éruptions volcaniques. Le nombre d’éruptions sous –marines est plus important en nombre et en sortie en surface de magma : « Les océans recouvrant 70% de la surface du globe, il n’est pas étonnant que la plupart des volcans terrestres soient sous-marins. (….) Chaque année, l’ensemble des dorsales produit 21 kilomètres-cubes de magma soit beaucoup plus que les volcans situés sur les continents. » Près des dorsales, des fumeroles augmentent la température de l’eau. Les fumeroles noires sont à 330-400). Les fumeroles blanches sont à 160-300°. Ce sont des fumeroles hautes températures qui accompagnent les événements volcaniques. L’auteur explique dans « Volcanologie » qu’un volcanisme à grande échelle a parfois eu lieu au cours de l’histoire de la terre : « A l’échelle mondiale, des périodes de volcanisme plus intense sont mises en évidence. Ainsi, à partir de la comparaison des forages océaniques pour arcs volcaniques principaux autour du Pacifique, Combrey et Cadet (1994) identifient 2 crises majeures au Miocène moyen (18-13 Ma) et au Plio-Quaternaire (5-0 Ma). Ces pics d’activité coïncident avec des événements tectoniques majeurs dans les axes de subduction péri-pacifiques. » Volcanisme, changement de régime du noyau terrestre, climats et modifications brutales de la biosphère Selon J-P Poirier, dans « Les profondeurs de la terre », il y a un lien entre les phases de réchauffement, l’activité volcanique accrue et les mouvements du noyau terrestre : « Nous tenterons de montrer comment l’inaccessible noyau, malgré son éloignement, exerce sans doute une influence non négligeable sur la mince, mais combien importante, pellicule de matière vivante à la surface de la terre, la biosphère. Or, il est aussi possible de transférer du moment angulaire de la Terre solide à l’atmosphère, modifiant ainsi le régime de la circulation atmosphérique et la température moyenne à la surface du globe. On conçoit donc que des variations de régime des mouvements dans le noyau (mises en évidence par le comportement de la variation séculaire) puissent provoquer des variations de la longueur du jour, qui elles-mêmes pourraient causer des variations dans le régime de la circulation atmosphérique et un refroidissement ou un réchauffement du climat de quelques dixièmes de de degrés. C’est ce que parait suggérer la corrélation entre variation séculaire, longueur du jour et température globale moyenne : les impulsions de variation séculaire précèdent d’environ 10 ans les augmentations brusques de longueur du jour et d’environ 20 ans celles de température globale. (voir article de « Nature » 1982 de Courtillot - Le Mouël - Dacroix et Cazenave) » D’autre part, l’auteur remarque le lien entre les grandes éruptions volcaniques continentales et les extinctions d’espèces : « Il existe une excellent corrélation entre les dates des épanchements basaltiques continentaux de vaste ampleur et celles des extinctions majeures d’espèces. » On note en effet les correspondances suivantes : Eruption – Période d’extinctions Columbia – Miocène moyen Ethiopie - Eocène Arctique – Paléocène Deccan – Maestrichtien Madagascar – Cénomanien Rarnaira – Aotien Parana – Jurassique Antarctique – Bajocien Afrique de l’Est – Plansbachien Amérique du Nord-est – Trias Sibérie – Permien L’ouvrage collectif « Sciences de la terre et de l’Univers » dirigé par André Brahic et J-Yves Daniel « expose ainsi : « Le volcanisme de grande ampleur (…) peut avoir un cortège de conséquences (…) : refroidissements, acidification des océans et effet de serre. Une corrélation assez étroite peut être observée entre certains épanchements volcaniques et les extinctions majeures : crise fini-permienne et trapps de Sibérie - crise fini-triassique et trapps d’Amérique du Nord-est crise fini-jurassqiue et trapps du paran - crise fini-cénomanienne et plateau sous-marin d’Otong (Java) - crise Eocène-oligocène et trapp d’Ethiopie, etc… (…) Les plus grandes éruptions volcaniques engendrent des effets climatiques. (…) La plupart des grands plateaux océaniques a été produite durant le Crétacé, entre – 135 Ma (plateau de Nauru) et – 90 Ma (plateau Caraïbe). Cette même période étant marquée par une élévation de plus de 100 mètres du niveau marin et par un réchauffement général de près de 10°C, on établit une corrélation entre une crise volcanique planétaire majeure et les modifications environnementales globales. » De nouvelles découvertes indiquent qu’une série d’éruptions volcaniques majeures serait la cause de l’extinction des dinosaures. Les dinosaures ont régné sur la Terre durant près de 160 millions d’années. Apparus à la fin du Trias, il y a environ 230 millions d’années, ils ont brusquement disparu à la fin du Crétacé ne laissant pratiquement aucune descendance. Cette extinction brutale ne peut s’expliquer que par un évènement catastrophique de grande ampleur. Jusqu’à présent le coupable idéal semblait être un météore dont l’impact, dans le golfe du Mexique, aurait profondément perturbé le climat de la planète. « Le plateau du Dekkan, en Inde, (…) est une zone bien connue des volcanologues : elle constituée d’immenses empilements de lave, témoins d’un épisode volcanique exceptionnel, connues sous le nom de trapps (mot d’origine suédoise signifiant escalier). La datation par les radio-isotopes montre que la lave s’est déposé il y a environ 65 millions d’années sur une période géologique assez brève (environ un million d’année) qui coïncide avec l’extinction des sauriens. Pour en avoir le cœur net, des géologues ont donc étudié en détail ces coulées de lave ainsi que les fossiles qu’elles contiennent. Ils ont découvert sur la dernière coulée des fossiles d’espèces apparues après l’extinction massive du Crétacé et ont pu estimer la date de la dernière éruption à quelques 280 000 ans après cette extinction. Selon eux, c’est cette série d’éruptions (l’une des plus importante que la Terre ait connu) qui est responsable de la disparition des dinosaures. La puissance des éruptions a en effet projeté d’immenses quantités de gaz à effet de serre dans l’atmosphère causant d’importants changements climatiques qui ont éliminé la plupart des espèces vivantes à l’époque. Ils expliquent aussi que l’apparition des nouvelles espèces a pris du temps car les éruptions successives modifiaient à chaque fois les paramètres climatiques. C’est la lenteur de ce rétablissement qui ne « collait » pas avec la théorie du météore. Le mécanisme par lequel la chaleur s’évacue vers la surface de la terre n’a rien de graduel. Adolphe Nicolas expose, dans son ouvrage « Les montagnes de la mer », le mode révolutionnaire d’évacuation de la chaleur du centre de la Terre : « L’extraction du magma basaltique à partir du manteau par les fractures-filons est donc un phénomène violent. La fracture qui ouvre la voie au magma se propage très vite, produisant des secousses sismiques. Ces mêmes secousses, senties sous les volcans, sont annonciatrices d’une montée de magma. Le magma lui-même circule dans le filon-fracture avec une vitesse de l’ordre du km/h tant qu’il est dans le manteau ; près de la surface, cette vitesse peut être accélérée par la poussée des gaz se libérant du liquide par baisse de pression. (…) Ainsi la croûte volcanique se crée de façon discontinue à chaque fois qu’une colonne de liquide magmatique s’ouvre et draine le manteau. »

Chaleur et vie

On est très loin d’avoir une relation simple et directe entre production humaine de gaz carbonique et augmentation de la température, comme pourrait le faire croire. Et d’abord parce qu’il y a une amplification. L’augmentation de la température des mers modifie les capacités de celles-ci d’absorber du gaz carbonique dissous. En effet, l’équilibre entre CO² gazeux et dissous est déplacé par le changement de température. La hausse de température pousse au dégazage océanique. Cela signifie qu’il y a une rétroaction positive. Mais inversement, il y a une rétroaction négative : la hausse de température augmente la productivité du vivant, en particulier des plantes et des animaux marins. Et du coup, elle augmente considérablement les possibilités d’absorption de gaz carbonique. Il y a donc rétroaction positive et négative. Et la conséquence d’une augmentation du CO² atmosphérique est loin d’être évidente. D’autant moins que c’est arbitrairement que certains climatologues en ont fait le point de départ d’une chaîne de réactions alors que nous verrons qu’elle en est probablement plutôt un des aboutissements. Un autre mécanisme peut indiquer comment un réchauffement local produit une hausse du gaz carbonique atmosphérique : ce sont les courants marins profonds. Ces derniers peuvent ramener en surface des sédiments carbonés. L’étude de l’évolution du gaz méthane dans l’air exhibe la même augmentation présentée comme inquiétante et les sources artificielles de cette augmentation. Mais l’augmentation du taux de méthane dans l’atmosphère peut, elle aussi, tout aussi bien être une conséquence plutôt qu’une cause du réchauffement, toujours du fait dégazage océanique causé par la hausse de température. Le gaz carbonique et méthane suivent la même évolution qui accompagne celle de la température. On s’en aperçoit si on examine les sommets de chaque courbe : les sommets pour les gaz suivent au lieu de précéder les sommets de la courbe de température. Ils seraient donc un effet et non une cause.

Volcanisme et climat

Le lien entre volcanisme et climatologie est maintenant bien établi. On connaît le « forçage négatif » lié à la réduction d’énergie solaire reçue par la terre du fait de l’émission de gaz et de poussières volcaniques dans l’atmosphère. Il s’agit de l’influence des volcans continentaux que nous allons d’abord développer même s’ils représentent moins de 30% des volcans, 70% se trouvant dans les océans. On estime que 75 % des volcans et des matériaux ignés émis par les volcans le sont au niveau des dorsales océaniques .(selon le Smithsonian Institute) Il ne faut jamais omettre la grande différence entre les deux car les volcans sous-marins transforment directement la température du globe via l’océan. Ils ont donc un effet inverse : « forçage positif ». Une éruption très importante sur un continent (ou une série d’éruptions proches dans le temps) peut avoir une influence refroidissante sur le climat du globe, alors qu’une très grande éruption sous-marine (ou des séries d’éruptions proches) peut avoir une influence réchauffante. Une baisse des éruptions sur les continents peut avoir le même effet réchauffant qu’une hausse des éruptions sous-marines.

En somme, les volcans ont une importante rétroaction sur le climat global. Par exemple, en avril 1815, les grandes éruptions du Tambora, dans l’île indonésienne de Sumabawa, a entraîné un été particulièrement orageux en 1816. Les trois derniers minima d’énergie solaire à l’échelle du globe correspondent à trois éruptions volcaniques continentales de grande ampleur. Les grandes éruptions continentales récentes sont : Akan (Japon) date : 1000 Quilotouf 1200 Pelée (Martinique) 1540 Kuwae (Nouvelle-Calédonie) 1452 Huaynaputina (Pérou) 1600 Tongkoko (Indonésie) 1680 Tambora (Indonésie) 1815 Krakatoa (Inde) 1883 Agung (Indonésie) 1963 Pinatubo (Philipinnes) 1991 Mais ces exemples ne signifient pas que toutes les éruptions volcaniques continentales entraînent une diminution de températures comme le montre l’article suivant : « De violentes éruptions provoquent un réchauffement climatique » Par Jean Etienne, Futura-Sciences « Le climat de notre planète s’est considérablement réchauffé voici 55 millions d’années, durant une période de 220.000 ans appelée le Maximum Thermique du Paléocène-Eocène, ou PETM. Les indices qui en témoignent sont nombreux, notamment la présence au-delà du cercle arctique, notamment au Groenland, de fossiles d’animaux proches de ceux vivant actuellement dans les zones tempérées. En se basant sur les données géologiques et l’analyse de fossiles, une équipe de scientifiques a récemment démontré que de violentes éruptions volcaniques ont remodelé la Terre entre le Groenland et la Grande-Bretagne il y a 55 millions d’années, libérant d’énormes quantités de dioxyde de carbone et de méthane dans l’atmosphère et augmentant la température de surface de cinq degrés, jusqu’à six degrés dans les zones arctiques. "Il y a des indications dans l’histoire marine du globe de ce réchauffement planétaire ainsi que des indices géologiques témoignant des éruptions volcaniques à la même période, mais une relation directe entre ces événements n’avait pas jusqu’alors été établie", déclare Robert Duncan, professeur au collège des sciences océaniques et atmosphériques de l’Université d’Oregon et membre de l’équipe. Il ajoute aussi que cette étude présente un très grand intérêt dans la compréhension et l’établissement d’un modèle climatique permettant de mieux appréhender les mécanismes du réchauffement global en cours. Selon lui, la vague d’éruptions a débuté il y a environ 61 millions d’années et dix millions de kilomètres cubes de magma sont remontés depuis les entrailles de la Terre durant six millions d’années, dont il reste des traces visibles sous la forme de coulées de lave, notamment dans l’ouest de l’Ecosse et au Groenland. Mais surtout, cette période particulièrement agitée sur le plan géologique a séparé le Groenland du reste de l’Europe, en donnant naissance à l’océan Atlantique nord. » Les éruptions volcaniques, imprédictibles, brutales et violentes, ont souvent été choisies pour imager la révolution sociale ou « volcan social ». Et ce n’est pas par hasard ! Les volcans sont créateurs de nouvelles structures, tant sur le plan physique de la terre (notamment l’apparition de l’oxygène et de l’eau en surface), sur le plan climatique, sur le plan de la biosphère (peut-être apparition de la vie sur le dorsales, en tout cas extinctions massives d’espèces et changements d’espèces en conséquence et finalement transformations de sociétés (apparitions de croyances, disparitions de régimes et de systèmes sociaux), …. Selon l’ouvrage intitulé « Les volcans » de Jacques-Marie Bardintzeff, il y a 10.000 volcans dont 1500 actifs sur les continents et beaucoup plus dans les océans. Au cours des derniers 10.000 ans, il y a eu 8500 éruptions volcaniques. Le nombre d’éruptions sous –marines est plus important en nombre et en sortie en surface de magma : « Les océans recouvrant 70% de la surface du globe, il n’est pas étonnant que la plupart des volcans terrestres soient sous-marins. (….) Chaque année, l’ensemble des dorsales produit 21 kilomètres-cubes de magma soit beaucoup plus que les volcans situés sur les continents. » Près des dorsales, des fumeroles augmentent la température de l’eau. Les fumeroles noires sont à 330-400). Les fumeroles blanches sont à 160-300°. Ce sont des fumeroles hautes températures qui accompagnent les événements volcaniques. L’auteur explique dans « Volcanologie » qu’un volcanisme à grande échelle a parfois eu lieu au cours de l’histoire de la terre : « A l’échelle mondiale, des périodes de volcanisme plus intense sont mises en évidence. Ainsi, à partir de la comparaison des forages océaniques pour arcs volcaniques principaux autour du Pacifique, Combrey et Cadet (1994) identifient 2 crises majeures au Miocène moyen (18-13 Ma) et au Plio-Quaternaire (5-0 Ma). Ces pics d’activité coïncident avec des événements tectoniques majeurs dans les axes de subduction péri-pacifiques. » Volcanisme, changement de régime du noyau terrestre, climats et modifications brutales de la biosphère. Selon J-P Poirier, dans « Les profondeurs de la terre », il y a un lien entre les phases de réchauffement, l’activité volcanique accrue et les mouvements du noyau terrestre : « Nous tenterons de montrer comment l’inaccessible noyau, malgré son éloignement, exerce sans doute une influence non négligeable sur la mince, mais combien importante, pellicule de matière vivante à la surface de la terre, la biosphère. Or, il est aussi possible de transférer du moment angulaire de la Terre solide à l’atmosphère, modifiant ainsi le régime de la circulation atmosphérique et la température moyenne à la surface du globe. On conçoit donc que des variations de régime des mouvements dans le noyau (mises en évidence par le comportement de la variation séculaire) puissent provoquer des variations de la longueur du jour, qui elles-mêmes pourraient causer des variations dans le régime de la circulation atmosphérique et un refroidissement ou un réchauffement du climat de quelques dixièmes de de degrés. C’est ce que parait suggérer la corrélation entre variation séculaire, longueur du jour et température globale moyenne : les impulsions de variation séculaire précèdent d’environ 10 ans les augmentations brusques de longueur du jour et d’environ 20 ans celles de température globale. (voir article de « Nature » 1982 de Courtillot - Le Mouël - Dacroix et Cazenave) » D’autre part, l’auteur remarque le lien entre les grandes éruptions volcaniques continentales et les extinctions d’espèces : « Il existe une excellent corrélation entre les dates des épanchements basaltiques continentaux de vaste ampleur et celles des extinctions majeures d’espèces. » On note en effet les correspondances suivantes : Eruption – Période d’extinctions Columbia – Miocène moyen Ethiopie - Eocène Arctique – Paléocène Deccan – Maestrichtien Madagascar – Cénomanien Rarnaira – Aotien Parana – Jurassique Antarctique – Bajocien Afrique de l’Est – Plansbachien Amérique du Nord-est – Trias Sibérie – Permien L’ouvrage collectif « Sciences de la terre et de l’Univers » dirigé par André Brahic et J-Yves Daniel « expose ainsi : « Le volcanisme de grande ampleur (…) peut avoir un cortège de conséquences (…) : refroidissements, acidification des océans et effet de serre. Une corrélation assez étroite peut être observée entre certains épanchements volcaniques et les extinctions majeures : crise fini-permienne et trapps de Sibérie - crise fini-triassique et trapps d’Amérique du Nord-est crise fini-jurassqiue et trapps du paran - crise fini-cénomanienne et plateau sous-marin d’Otong (Java) - crise Eocène-oligocène et trapp d’Ethiopie, etc… (…) Les plus grandes éruptions volcaniques engendrent des effets climatiques. (…) La plupart des grands plateaux océaniques a été produite durant le Crétacé, entre – 135 Ma (plateau de Nauru) et – 90 Ma (plateau Caraïbe). Cette même période étant marquée par une élévation de plus de 100 mètres du niveau marin et par un réchauffement général de près de 10°C, on établit une corrélation entre une crise volcanique planétaire majeure et les modifications environnementales globales. » De nouvelles découvertes indiquent qu’une série d’éruptions volcaniques majeures serait la cause de l’extinction des dinosaures. Les dinosaures ont régné sur la Terre durant près de 160 millions d’années. Apparus à la fin du Trias, il y a environ 230 millions d’années, ils ont brusquement disparu à la fin du Crétacé ne laissant pratiquement aucune descendance. Cette extinction brutale ne peut s’expliquer que par un évènement catastrophique de grande ampleur. Jusqu’à présent le coupable idéal semblait être un météore dont l’impact, dans le golfe du Mexique, aurait profondément perturbé le climat de la planète. « Le plateau du Dekkan, en Inde, (…) est une zone bien connue des volcanologues : elle constituée d’immenses empilements de lave, témoins d’un épisode volcanique exceptionnel, connues sous le nom de trapps (mot d’origine suédoise signifiant escalier). La datation par les radio-isotopes montre que la lave s’est déposé il y a environ 65 millions d’années sur une période géologique assez brève (environ un million d’année) qui coïncide avec l’extinction des sauriens. Pour en avoir le cœur net, des géologues ont donc étudié en détail ces coulées de lave ainsi que les fossiles qu’elles contiennent. Ils ont découvert sur la dernière coulée des fossiles d’espèces apparues après l’extinction massive du Crétacé et ont pu estimer la date de la dernière éruption à quelques 280 000 ans après cette extinction. Selon eux, c’est cette série d’éruptions (l’une des plus importante que la Terre ait connu) qui est responsable de la disparition des dinosaures. La puissance des éruptions a en effet projeté d’immenses quantités de gaz à effet de serre dans l’atmosphère causant d’importants changements climatiques qui ont éliminé la plupart des espèces vivantes à l’époque. Ils expliquent aussi que l’apparition des nouvelles espèces a pris du temps car les éruptions successives modifiaient à chaque fois les paramètres climatiques. C’est la lenteur de ce rétablissement qui ne « collait » pas avec la théorie du météore. Le mécanisme par lequel la chaleur s’évacue vers la surface de la terre n’a rien de graduel. Adolphe Nicolas expose, dans son ouvrage « Les montagnes de la mer », le mode révolutionnaire d’évacuation de la chaleur du centre de la Terre : « L’extraction du magma basaltique à partir du manteau par les fractures-filons est donc un phénomène violent. La fracture qui ouvre la voie au magma se propage très vite, produisant des secousses sismiques. Ces mêmes secousses, senties sous les volcans, sont annonciatrices d’une montée de magma. Le magma lui-même circule dans le filon-fracture avec une vitesse de l’ordre du km/h tant qu’il est dans le manteau ; près de la surface, cette vitesse peut être accélérée par la poussée des gaz se libérant du liquide par baisse de pression. (…) Ainsi la croûte volcanique se crée de façon discontinue à chaque fois qu’une colonne de liquide magmatique s’ouvre et draine le manteau. »

L’éruption volcanique mystérieuse

C’était un défi lancé aux volcanologues, le mystère de l’éruption manquante. Au cours des trois dernières décennies, les carottages dans les calottes polaires du Groenland ou de l’Antarctique ont ouvert à ces chercheurs une fenêtre sur le volcanisme passé. Au fil des siècles et des millénaires, les régions polaires ont en effet patiemment tenu l’inventaire des aérosols projetés dans l’atmosphère par les volcans puis retombés sur les glaces qui les ont emprisonnés. Dans ce grand registre blanc, une datation revenait sans cesse, 1258-1259, accompagnée d’un dépôt de sulfates hors norme, signe qu’une colossale éruption avait eu lieu un ou deux ans auparavant. Les spécialistes estimaient qu’elle était respectivement huit et deux fois plus importante que les éruptions, déjà énormes, de deux volcans indonésiens, le Krakatoa en 1883 et le Tambora en 1815. Toute l’énigme résidait dans le fait que personne ne savait quel volcan avait bien pu produire pareil cataclysme. Aucun des candidats potentiels, El Chichón au Mexique, le Quilotoa en Equateur ou l’Okataina en Nouvelle-Zélande, ne correspondait à ses caractéristiques. Pourtant, l’événement n’avait pas pu passer inaperçu. Ses retombées sont très présentes dans les chroniques médiévales européennes, qui ont noté que 1258 fut une année sans été (en raison de la présence des aérosols dans l’atmosphère). Voici par exemple ce qu’en dit le frère Richer, un moine bénédictin qui vivait à Senones, dans les Vosges (je me suis permis, pour une meilleure compréhension, de restituer une orthographe un peu plus moderne à cette vieille traduction du texte latin) : "Que dirai-je des fruits de cette année, vu que l’indisposition du temps était si grande qu’à peine l’ardeur du soleil pouvait rayonner sur la terre (...). Car au long de cet été les nues et brouillards pluvieux furent si fréquents qu’on l’eût plutôt estimé être un automne qu’un été. En premier lieu, le foin ne put être séché à cause des pluies incessamment tombées de l’air ; la moisson semblablement fut si abattue de pluies et d’humidité qu’elle fut retardée jusques en septembre. En sorte que dedans les épis, les grains germaient et qui pis est, comme la plus grande partie des grains fut mise aux greniers, elle se putréfia." Le bénédictin poursuit ainsi : "Mais que pourrais-je dire de la vendange odieuse de ceste année, vu que personne n’en put tirer aucun profit ou émolument, et que telle chose ne se trouve par écrit être jamais advenue ? Quelle chose pourrait être plus misérable à dire, sinon qu’en tout cet été ne se put jamais trouver un seul grain de raisin propre à manger, même aux alentours de la Saint Rémi (1er octobre, NDLR), auquel temps naturellement mûrit le fruit de la vigne. Les raisins étaient si durs qu’il semblait qu’ils eussent imité la dureté des cailloux. (...) Encore n’ai-je assez exprimé l’infertilité de cette année ; car, pour dire brièvement, les herbes qu’on avait semées aux jardins ne crurent point. Les pommes et poires ne furent formées à leur grosseur accoutumée et n’avaient pas le même goût que les autres années. Ainsi cet an misérable, tant qu’il eut son cours, fut destitué de tous bons fruits." Si frère Richer n’évoque pas de famine, on a récemment découvert qu’une bonne partie des squelettes retrouvés dans un ossuaire londonien dataient... du milieu du XIIIe siècle : un tiers de la population de Londres est morte de faim en 1258 (ceux qui lisent l’anglais et voudraient en savoir plus trouveront ici une synthèse des conséquences climatiques et démographiques de l’éruption). Depuis trois décennies, les volcanologues courent après le responsable et c’est une équipe internationale emmenée par des chercheurs français qui semble bien l’avoir attrapé dans une étude publiée le 30 septembre dans les Proceedings de l’Académie des sciences américaine (PNAS). Ainsi que me l’a expliqué Jean-Christophe Komorowski, professeur à l’Institut de physique du globe de Paris et co-auteur de cette étude, la résolution de l’énigme doit beaucoup à Franck Lavigne, professeur de géographie physique à l’université Paris-1 et spécialiste de l’Indonésie : "Une éruption de cette importance produit, lors de la formation d’une caldeira, de grandes quantités de pierres ponces recherchées à des fins commerciales. La présence de nombreuses carrières sur l’île de Lombok lui avait indiqué une intense exploitation de cette roche. Puis il a recherché des morceaux de bois carbonisé que la datation au carbone 14 a fait remonter au milieu du XIIIe siècle." Il n’en faut pas beaucoup plus pour que cela fasse tilt. Une équipe pluridisciplinaire est montée, qui part sur cette île volcanique dominée par le mont Rinjani. Cet immense et complexe édifice comprend, à l’est, le volcan du même nom, ainsi qu’une grande caldeira de 8 km sur 6. Cette structure, issue de l’explosion d’une chambre magmatique souterraine, intéresse les chercheurs. A-t-elle été capable de produire le cataclysme de 1257 ? Sur place,en plus de la datation des troncs et branches carbonisés, les indices s’accumulent. Des indices physiques puisque les chercheurs ont retrouvé des retombées de ponce (2 m d’épaisseur) et de nuées ardentes (30 m d’épaisseur) à 25 km de la caldeira et ils en ont analysé les strates. De plus, ils ont vérifié que la composition des cendres volcaniques correspondait à ce qui a été retrouvé dans les carottages polaires. Mais l’équipe a aussi mis la main sur un merveilleux indice historique, un texte médiéval rédigé en vieux javanais sur des feuilles de palmier, le Babad Lombok, lequel relate une éruption phénoménale sur l’île au XIIIe siècle. Le texte relate que le phénomène a duré une semaine. Il évoque des tremblements de terre, des vagues de matériau volcanique dévalant les flancs de la montagne, emportant tout sur leur passage et tuant quantité d’habitants. Surtout, il raconte comment l’actuelle caldeira s’est formée, par l’effondrement d’un volcan nommé Samalas dans le poème. Mis bout à bout et analysés, tous ces éléments ont permis aux chercheurs de reconstituer les événements. "On avait là, culminant à 4 200 mètres d’altitude, un énorme volcan de 8 à 9 kilomètres de diamètre, avec le Rinjani sur le côté, résume Jean-Christophe Komorowski. Le Samalas avait déjà connu au moins deux éruptions explosives violentes par le passé mais il s’était reconstruit. Dessous, 40 km3 de magma très riche en gaz s’étaient accumulés dans la chambre magmatique." La pression est telle que ladite chambre finit par exploser. C’est un peu l’histoire du Vésuve et de Pompéi qui se rejoue mais en nettement plus puissant. Une quantité tellement importante de matériel est expulsée que l’édifice s’effondre en quelques heures, formant la caldeira. "Il s’agit d’une des plus grosses éruptions volcaniques des derniers 7 000 ans, ajoute Jean-Christophe Komorowski. Nous avons calculé que le panache est monté jusqu’à 43 km d’altitude. On a eu là des avalanches incandescentes de pierre ponce et de gaz, un peu comme la mousse qui déborde d’une casserole de lait bouilli, des nuées ardentes qui se sont répandues sur 25 km, sauf au sud où elles ont été bloquées par d’anciens reliefs volcaniques, ce qui explique que des gens aient survécu. Mais sinon, l’île a été dévastée. Cela a dû être le noir complet pendant des jours, des semaines voire des mois." Pour l’éruption du Vésuve qui a englouti Pompéi, Herculanum, Oplontis et Stabies en 79, on parle d’éruption plinienne – en hommage à Pline le Jeune qui l’a décrite. Dans le cas du Samalas, on utilise l’expression d’éruption ultraplinienne, compte tenu de sa magnitude bien supérieure. La similitude de l’événement de 1257 avec celui de 79 ne s’arrête pas là. Car sur l’île de Lombok, qui était alors un royaume, il y avait une capitale, Pamatan. Celle-ci a été ensevelie et se trouve quelque part sous les cendres du volcan. La Pompéi d’Asie attend ses découvreurs...

Novarupta, ou comment l’Inde est peut-être sous la menace d’un volcan arctique.

En juin 1912, Novarupta, un des volcans de la chaîne volcanique de la péninsule de l’Alaska, entra en éruption, marquant le début de ce qui allait devenir la plus grande explosion du 20e siècle. L’éruption fut si violente qu’elle draina même le magma situé sous un autre volcan distant de 10 kilomètres plus à l’Est, le mont Katmai.

La dépression consécutive dans la chambre magmatique fit s’effondrer le sommet du Katmai et engendra une caldeira de 800 mètres de profondeur. Novarupta vomit près de 5 kilomètres cube de magma et de cendres dans les airs, qui recouvrirent d’une couche de plus de 30 centimètres d’épaisseur une superficie de près de 5000 kilomètres carrés. En dépit du fait que l’éruption fut à la fois comparable en intensité à l’éruption beaucoup plus célèbre du Krakatoa dans le Pacifique Sud en 1883 et très proche des Etats-Unis, elle passa presque inaperçue à l’époque car personne ne parlait l’anglais dans cette région très excentrée. Presque un siècle plus tard, les scientifiques s’y intéressent enfin. Novarupta se trouve près du cercle arctique, et son éventuel impact sur le climat semble assez différent de celui d’un volcan tropical " ordinaire ", du moins si l’on en croit les récents travaux de climatologues utilisant un modèle informatique développé par la Nasa. Lorsqu’un volcan entre en éruption quelque part dans le monde, il ne se contente pas de cracher des nuages de cendres, lesquels peuvent masquer les rayons du Soleil sur de vastes régions et y entrainer une baisse des températures pendant quelques jours. Il vomit également dans l’atmosphère du dioxyde de soufre, un gaz irritant pour les poumons et qui sent l’œuf pourri. Si l’éruption a une direction essentiellement verticale, le dioxyde de soufre peut atteindre une altitude de plus de 16 kilomètres, soit largement dans la stratosphère. Une fois dans la stratosphère, le dioxyde de soufre réagit avec la vapeur d’eau pour former des aérosols sulfatés. Ces aérosols se trouvant au-dessus des nuages qui donnent de la pluie, ils ne sont pas lessivés par cette dernière. Ils s’y prélassent, réfléchissant la lumière du Soleil et contribuant au refroidissement de la surface terrestre. Cela peut engendrer une sorte d’hiver nucléaire (en l’occurrence il s’agit plutôt d’un hiver volcanique) pendant l’année qui suit l’éruption . En avril 1815 par exemple, le Tambora, en Indonésie, entra en éruption. L’année d’après, en 1816 donc, fut appelée " l’année sans été ", durant laquelle la neige tomba un peu partout aux Etats-Unis en plein mois de juillet. Et même l’éruption nettement moins spectaculaire du Pinatubo en 1991 aux Philipines, fit baisser la température moyenne de l’hémisphère nord bien en dessous de la normale en 1992. Mais tous ces volcans, comme le Krakatoa, se situaient dans la ceinture tropicale. Novarupta se trouve quant à lui juste au sud du cercle polaire arctique. À l’aide d’un modèle informatique extrêmement détaillé de l’atmosphère terrestre mis au point par la Nasa au Goddard Institute for science studies (GISS), le professeur Robock, spécialiste en sciences atmosphériques de l’Université Rutgers, s’est rendu compte du fait que les effets du Novarupta sur le climat mondial auraient été fort différents. Robock s’explique : " la circulation moyenne dans la stratosphère s’effectue de l’équateur vers les pôles. Aussi les aérosols crachés par les volcans tropicaux ont-ils tendance à se répandre équitablement au-dessus de toutes les latitudes de part et d’autre de l’équateur. " En clair, ils se répartissent sur le globe de façon à peu près homogène. Mais le modèle climatique de la Nasa a montré que les aérosols libérés par un volcan arctique tel que Novarupta auraient tendance à rester au dessus du 30eme parallèle nord, soit pas plus au sud que les Etats-Unis ou l’Europe. Et naturellement, ils ne se mélangeraient que très lentement avec le reste de l’atmosphère. Bizarrement, ce goulot d’étranglement boréal pour les aérosols de Novarupta ferait sentir ses effets en Inde. Toujours selon le modèle, l’éruption du Novarupta affaiblirait la mousson d’été, entraînant un été " anormalement chaud et sec dans le nord de l’Inde " avance Robock. Pourquoi en Inde ? Le refroidissement de l’hémisphère nord engendré par les aérosols de Novarupta déclencherait une réaction en chaîne sur les températures de surface des continents et des océans, qui à leur tour influeraient sur les flux d’air au-dessus de l’Himalaya, pour finir par affecter les nuages et donc les précipitations au-dessus de l’Inde. En réalité, le processus est d’une complexité diabolique, et c’est pourquoi seuls des superordinateurs peuvent faire tourner ce modèle. Pour confronter les résultats de cette simulation à la réalité, Robock et son équipe examinent actuellement les données sur les débits des cours d’eau en Asie, en Inde et en Afrique au cours de l’année 1913, l’année qui suivit l’éruption de Novarupta. Ils s’intéressent également aux conséquences d’autres éruptions survenues aux hautes latitudes au cours des siècles passés. Les Indiens doivent-ils surveiller de près les volcans arctiques ? C’est en tout cas ce qu’affirment les superordinateurs du GISS.

Quelle relation entre volcanisme et climat

Le film : éruptions volcaniques, changement climatique et évolution des espèces

L’action sur le vivant des hivers volcaniques

Relation entre volcanisme et climat

Climats et paysages

Les éruptions volcaniques et la disparition des espèces

Volcanisme et extinction d’espèces

Volcanisme et évolution de la vie sur terre

Transformation de la Terre et évolution de la vie

Eruptions volcaniques et climat (en anglais)

Volcans et climat

Extinctions massives d’espèces vivantes et volcanisme

Courtillot : volcanisme et évolution de la vie sur Terre (vidéo)

7 Messages de forum

  • Rétroaction du volcanisme, du climat et de la vie 21 mai 2014 23:02, par DOOYOOVOODOO

    Le dérèglement climatique à nécessairement des cofacteurs. Le volcanisme peut jouer un rôle non négligeable durant une phase d’activité et après par les retombées ou les concentrations de particules. Ceci étant cela ne doit pas occulter la part qui revient à l’Homme de par son activité, tant civilisationnelle, que industrielle ET PÉTROLIFÈRE, Vincent Courtillot qui se classe parmi les sceptique n’est qu’un valet de la classe dirigeante et des lobby pétrolier qu’il défend systématiquement comme son ami et mentor Claude Allègre (Claude Allègre réformiste et serviteur du système qui jura qu’il n’y avait pas d’amiante à l’université de Jussieu)

    Cette stratégie de dérivation de la problématique vers une cause naturelle (les volcans) associé à l’idée selon laquelle les fossiles (cadavres d’espèces exterminées par le dérèglement climatique induit par l’activités passé des volcans) ont engendrés par dégradation successive le pétrole revient à influencer positivement le jugement du lecteur en faveur d’énergies fossiles (donc naturelles) sophisme gigantesque qui peut assommer un lecteur moyen ou à l’esprit critique peu affûté

    Claude Allègre et Vincent Courtillot ont trahi l’esprit scientifique ils sont les nouveaux chiens de garde du système...

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    • Rétroaction du volcanisme, du climat et de la vie 22 mai 2014 07:10, par Robert Paris

      Les climato-sceptiques ne sont pas nécessairement plus des valets de l’industrie pétrolifère que les climato-enthousiastes nécessairement des valets de l’industrie nucléaire ! Allègre n’a rien de sympathique mais Courtillot n’est le valet de personne.

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      • Rétroaction du volcanisme, du climat et de la vie 27 mai 2014 13:24, par dooyoovoodoo

        ...et cerise sur le Gâteau, Vincent Courtillot alimente les théories du complot ses discours sont repris sur le site E&R et Radio Courtoisie. D’autre part il est sceptique par idéologie et "contre-dogmatisme" son approche n’est pas scientifique, la Science n’est pas démocratique le consensus ne peut s’appliquer sur des modèles climatiques, et donc à contrario, la position victimaire de "prophète" solitaire est autant malhonnête que peut l’être un consensus généralisé visant à jouer sur un sentiment de culpabilité que l’on voudrait planétaire (au moment ou l’Europe agonisante promeut en interne la décroissance pour la majorité dominée, variante du principe de socialisation de la dette) afin entre-autre chose de domestiquer les appétits de croissance de la Chine Capitaliste qui n’a pas encore atteint le niveau de développement de l’Europe (1 voiture 1 habitant) l’écologie détournée (Green Washing, capitalisme vert, paravent nationaliste ou étendard impérialiste) peut au gré des besoins servir les intérêts particuliers des différentes bourgeoisies. Les thuriféraires du réchauffement qui expliquent à l’Afrique ou à la Chine qu’il ne faut surtout pas changer ne font que du "protectionnisme vert" les climato-sceptique comme Courtillot ne font qu’ajouter de la confusion dans un débat qui réclame de la rigueur et une approche totalement adogmatique. Dire que 100% du réchauffement est d’origine humaine est probablement faux (sur 100% la part humain reste à définir 10, 20, 50% ?) mais dire que 100% du réchauffement n’est pas d’origine humaine est faux aussi. Au final pour d’évidentes raisons les deux positions servent les mêmes intérêts capitalistes, et la réalité ne peut se résumer de manière binaire.

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  • Rétroaction du volcanisme, du climat et de la vie 22 mai 2014 07:12, par Robert Paris

    Pour lire le point de vue de Courtillot : lire ici

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  • Le volcanisme serait à l’origine d’une extinction géante !

    Le phénomène aurait causé la disparition de plus de 90% des espèces animales marines et de plus des deux-tiers des espèces terrestres, voici 252 millions d’années. A l’époque, d’énormes éruptions volcaniques avaient très fortement acidifié en dioxyde de carbone l’eau des océans, une acidification que n’auraient donc pas supporté ceux qui, alors, peuplaient la planète.

    Tel est, en tout cas, la théorie défendue par une étude scientifique, publiée ce jeudi, dans la revue américaine Science. « Les scientifiques suspectaient depuis longtemps qu’une acidification des océans s’était produite pendant la plus grande extinction de tous les temps, mais on ne disposait, jusqu’alors, d’aucune preuve », explique Matthew Clarkson, géo-scientifique de l’université d’Edimbourg et coordonnateur des travaux.

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