Ages de glace et volcans // Ice ages and volcanoes

drapeau francaisSelon deux nouvelles études effectuées le long de dorsales océaniques, la hausse et la baisse du niveau des océans provoquées par les variations climatiques pendant les millions d’années écoulés sont en relation avec les vallées et les chaînes de montagnes sur le plancher océanique, ce qui laisse supposer que les âges glaciaires exercent une influence sur les éruptions volcaniques sous-marines. De plus, ces éruptions pourraient libérer suffisamment de dioxyde de carbone pour faire varier les températures planétaires. Les études ont concentré leur approche sur les zones d’accrétion, là où le magma monte et vient combler le vide entre les plaques tectoniques qui s’éloignent l’une de l’autre.
La première étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Geophysical Research Letters, a été réalisée sur la dorsale Est-Pacifique, au large des côtes occidentales de l’Amérique du Sud. Les chercheurs ont découvert des liens entre les âges glaciaires et ces dorsales qui remontent jusqu’à il y a 800 000 ans. Les zones de croûte plus épaisse et plus mince correspondent à des cycles glaciaires de 100 000 ans. Lorsque les glaciers se sont étendus et que le niveau de la mer a baissé, une plus grande quantité de lave a été émise par les volcans de ces dorsales. La croûte la plus mince, qui s’est formée lorsque les éruptions ont ralenti, correspond à des époques d’élévation du niveau marin.
Une deuxième étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Science, a été effectuée à la jonction entre les plaques tectoniques australienne et antarctique. Elle a livré les mêmes conclusions que l’autre étude. Au cours des derniers millions d’années, lorsque le niveau de la mer s’est élevé, les éruptions sous-marines ont ralenti le long de la dorsale. Ensuite, lorsque la couverture de glace s’est étendue et que le niveau de la mer a baissé, la pression plus faible exercée par l’océan a stimulé l’activité volcanique. Le modèle informatique suggère que le poids de l’eau peut modifier la vitesse d’ascension du magma au niveau des dorsales.
Des études antérieures ont montré que les volcans sur terre ont eux aussi connu une hausse d’activité il y a entre 12 000 et 7000 ans, lorsque la couverture glaciaire a rétréci, à la fin du dernier âge glaciaire.

Les périodes glaciaires sont conditionnées par des variations régulières de l’orbite de la Terre. Ces variations créent des cycles climatiques qui ont duré 23 000 années, 41 000 années et 100 000 années, au moins au cours des derniers millions d’années. Le niveau de la mer peut monter et descendre d’une centaine de mètres au cours de ces fluctuations climatiques.
Bien que les éruptions le long de la dorsale Australie-Antarctique et la dorsale Est-Pacifique aient continué quel que soit le niveau de la mer, on a observé une intensification de l’activité volcanique correspondant à chacun des trois cycles glaciaires. Le cycle glaciaire de100 000 ans est celui qui a créé les changements les plus significatifs dans la croûte au fond de l’océan.

Jusqu’à présent, les scientifiques pensaient que les volcans des fonds marins émettaient de la lave d’une manière relativement stable dans le temps. Cependant, les deux dernières études suggèrent qu’il pourrait y avoir une interconnexion complexe entre les âges de glace, les changements de niveau de la mer et des périodes d’activité volcanique. Par exemple, si les volcans connaissent une hausse d’activité pendant une période glaciaire, il se pourrait que le CO2 émis réchauffe la Terre et entraîne un rétrécissement des calottes glaciaires. Cependant, on ne sait pas quelle quantité de gaz en provenance des océans s’échappe dans l’atmosphère.
Les études renforcent l’idée d’un lien étroit entre le système climatique et le globe terrestre qui, en fait, pourraient être considérés comme faisant partie d’un système unique. Non seulement les âges de glace affecteraient le volcanisme, mais le volcanisme pourrait avoir un effet rétroactif sur le climat proprement dit. Cela n’a pas encore été prouvé, mais c’est une réelle possibilité.

Source : Live Science.

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drapeau anglaisAccording to two new studies, the climate-driven rise and fall of sea level during the past million years matches up with valleys and ridges on the seafloor, suggesting ice ages influence underwater volcanic eruptions. These eruptions could pump out enough carbon dioxide to shift planetary temperatures.

The studies concentrated their approach on spreading ridges, where magma rises to fill the gap between moving tectonic plates.

The first study, whose results were published in the journal Geophysical Research Letters, was performed at the East Pacific Rise spreading ridge, offshore western South America. The researchers found connections between ice age cycles and these spreading ridges that extend back 800,000 years. The bands of thicker and thinner crust correspond to 100,000-year ice age cycles. When glaciers expanded and sea level dropped, more lava oozed from the ridge volcanoes. The thinnest crust, formed when eruptions slowed, matches up with eras of higher sea level.

A second study, whose results were published in the journal Science, was conducted at the junction between the Australia and Antarctic tectonic plates. It comes up with the same conclusions as the former study. For the past million years, when sea level rose, underwater eruptions slowed along the ridge. And when ice sheets expanded and sea level dropped, the lowered ocean pressure boosted volcanic activity. The computer model suggests that water weight can change how quickly magma, wells up at spreading ridges.

Earlier studies have found that volcanoes on land also surged in activity between 12,000 and 7,000 years ago, when ice sheets shrunk after the most recent cold climate swing ended.

Ice ages are driven by regular variations in Earth’s orbit. These changes create climate cycles that lasted 23,000 years; 41,000 years; and 100,000 years, at least for the previous million years. Sea level may rise and fall by some 100 metres during these climate swings.

Although eruptions along the Australia-Antarctica spreading ridge and the East Pacific Rise spreading ridge continued whether sea level was high or low, there were pulses of volcanic activity that corresponded to each of these three ice age cycles. The 100,000-year ice age cycle created the most prominent changes in the seafloor crust.

Until now, scientists had assumed that seafloor volcanoes ooze lava at relatively steady rates through time. However, both studies suggest that there could be a complex feedback loop among ice ages, sea level changes and bursts of volcanic activity. For instance, if volcanoes pick up their pace during an ice age, then CO2 could warm the Earth and shrink the ice sheets. However, no one knows how much gas would escape into the atmosphere from the oceans.

The studies reinforce the idea that the climate system and the solid Earth are connected and, in fact, may be thought of as a single system. Not only do ice ages affect volcanism, but volcanism has a feedback effect on climate itself. This has not been proved yet, but it’s a possibility.

Source: Live Science.

Dorsale-est-pacifique

Vue de la dorsale Est-Pacifique  (Source:  Wikipedia)

Une réflexion au sujet de « Ages de glace et volcans // Ice ages and volcanoes »

  1. Bonjour Claude,
    « Gelé par le feu des volcans » !?
    Bien que très pertinente, cette démonstration de la relation entre âges glaciaires et volcanisme sous marin, laisse supposer un sens unique dans la dynamique du niveau des mers. Or les mouvements verticaux colossaux (Plusieurs milliers de mètres) qu’ont subit les sols subaquatiques (Exemple le plateau des Kerguelen entre autres) qui sont uniquement d’origine profonde (Trapps et points chauds) ont eux même engendrés des variations dans le niveau des océans, et donc probablement agit sur l’épaisseur d’eau et de la même manière sur l’activité des dorsales. Si cette constatation prouve la réalité du phénomène, elle ne peut pas à mon sens démontrer que la variation dans le niveau des océans a pour origine unique les changements climatiques.
    L’échelle des temps géologique est suffisamment impactée pas l’émergence des trapps pour nous orienter d’avantage vers cette hypothèse.
    Ne pensez-vous pas ?
    Par ailleurs, personnellement, je crois de moins en moins à la vraisemblance de la théorie de l’augmentation de chaleur pas celle du CO2 qui repose uniquement sur une variation de l’effet de serre mal connu et scientifiquement très controversée. Par contre, le phénomène inverse qui reposerait sur le fait que c’est une élévation de température qui produit du CO2 en libérant celui contenu dans l’eau est quant à lui indéniable. Reste à savoir, bien évidement, qui du Soleil ou de la Terre est responsable de ce réchauffement, et par quel phénomène, surtout aux Pôles.
    Stockée dans mon réfrigérateur, ma bouteille de « Perrier » reste intacte d’un jour à l’autre. Par contre laissée à la température ambiante de mon logement, elle perd intégralement la contenance de son CO2 dissout. De plus, avec du « Schweppes » ou du « Vichy » le phénomène est identique et donc visiblement pas lié à la marque.
    Pensez-vous que je devrais essayer avec un autre produit ?
    A votre santé Claude !
    Bien cordialement
    Pierre Chabat

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    1. Bonjour Pierre,
      Le but de cet article n’est pas d’apporter des réponses définitives. A mon sens, il est avant tout le point de départ de réflexions et la vôtre en fait d’ores et déjà partie.
      S’agissant du Schweppes, je me souviens qu’au moment de sa mise sur le marché des âmes bien pensantes (il y en a toujours à ces moments-là) avaient fait remarquer que si on mettait un morceau de viande dans du Schweppes, il finissait en très mauvais état et que, par voie de conséquence, l’estomac humain allait être irrémédiablement perforé par ce nouveau breuvage. Ce que les auteurs de la contestation n’avaient pas indiqué, c’était le temps de trempage de la viande, qui était de plusieurs heures. Il est bien évident que le Schweppes ne reste pas aussi longtemps dans l’estomac et qu’il est mêlé à d’autres substances et des sucs gastriques qui altèrent considérablement son effet acide.

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  2. Bonsoir,
    Je trouve que ce lien entre tectonique des plaques, niveau marin et climat est passionnant! Surtout à cette échelle de temps relativement courte (100 000 ans) par rapport à un autre lien de ce type (variation sur une échelle de temps beaucoup plus longue de l’ordre de la dizaine de millions d’années) illustré par la situation au Crétacé: des dorsales océaniques bien plus actives qu’aujourd’hui donc plus volumineuses qu’aujourd’hui donc entrainant un niveau de la mer de 300m plus élevée qu’aujourd’hui; étant plus actives, elles libéraient beaucoup plus de CO2 qu’aujourd’hui et on pense que cela pouvait expliquer le fort taux de CO2 de l’époque d’où un effet de serre puissant qui expliquait un climat tropical sur la quasi totalité du globe (formation de charbon sur l’île d’Ellesmere par exemple!!)
    Pour info et pour comparer: 1000 ppm de CO2 au Crétacé, 400 aujourd’hui au lieu de 300 lors d’un interglaciaire et 200 lors d’une période glaciaire.
    Concernant les remarques de Pierre Chabat, il me semble que l’on ne peut toutefois pas remettre en cause le phénomène de l’effet de serre: ce n’est pas une théorie mais un fait physique incontestable. La question du rôle de l’effet de serre dans le réchauffement climatique actuel est de savoir où va la chaleur supplémentaire engendrée inéluctablement par la hausse de l’effet de serre provoquée par l’augmentation de la concentration des gaz à effet de serre. Il est évident que la totalité de la chaleur supplémentaire ne rejoint pas l’atmosphère ! Une bonne partie est sans doute absorbée par les océans et par la fonte des glaces polaires…Cela ne se fait pas de manière linéaire ce qui explique une bonne partie du caractère irrégulier de la montée de la température atmosphérique depuis plus d’un siècle (déjà 1° ce qui n’est pas rien!),
    Quant au problème de l’antériorité de la hausse du CO2 par rapport à la hausse de la température, c’est un faux problème. On pourrait dire plutôt que les 2 facteurs se nourrissent mutuellement
    Ainsi dans un article de la Recherche, avril 2013 écrit par Edouard Bard, professeur au collège de France et qui traite du réchauffement important ayant accompagné la fin de la dernière glaciation (de -20 000 à – 8000 en gros), il est expliqué que c’est d’abord la variation de l’orbite terrestre (théorie des cycles de Milankovitch) qui déclenche le réchauffement d’où fonte de glace, arrêt de la circulation océanique provoquant une libération de CO2 dissous dans l’océan vers l’atmosphère et c’est la hausse de l’effet de serre ainsi induit qui va entrainer l’essentiel du réchauffement selon une boucle de rétroaction positive: T qui monte d’où libération de CO2 d’où T qui monte d’où CO2 libéré etc…
    Le système semble avoir acquis un nouvel équilibre vers -8000
    Mais celui ci est rompu depuis la fin du 19 ° siècle avec les énormes quantité de CO2 libérés par l’homme. Les conséquences vont durer plusieurs milliers d’années et ça ne fait que commencer….
    Merci pour ce blog passionnant!
    Thierry Delval

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    1. Bonjour,
      Un grand merci pour ce commentaire. Venant après celui de Pierre Chabat et ma note sur les âges glaciaires et leur relation avec le volcanisme, il montre que l’on peut faire cohabiter courtoisement des points de vue quelque peu différents. C’est de cette manière que l’on fait progresser la science.

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  3. Bonjour Claude,
    Juste une petite précision sur la raison de mes propos « carbonés » et de la réaction très positive de Thierry Delval, auquel s’adresse ce qui suit.
    Nul ne peut contester le rôle positif du CO2 dans la variation de « l’effet de serre » atmosphérique, et en disant qu’il est douteux qu’il puisse à lui seul porter la responsabilité de la fonte des glaces des Pôle et surtout celle du pergélisol, ne porte pas atteinte à ce constat, bien que l’on ne sache pas très bien discerner la part de l’effet de serre de celle de l’effet parasol dans bien des cas. Je suis conscient également que la production anthropique de CO2, qui avoisine les 39 GT annuelles est loin d’être sans conséquence thermique sur le climat. Je pense cependant que cette contribution ne peut expliquer à elle seule le réchauffement important et très rapide des Pôles, l’apport d’un degré C sur une masse glacé sous une température de -30°C restant à mon sens non significatif.
    De plus, la mesure de la concentration de CO2 dans l’atmosphère, qui est très bien suivie par l’organisme américain du SCRIPPS et depuis longtemps reste très locale (Attesté par eux même), malgré la multiplicité des sites d’analyse. L’utilisation des « ppm » pour identifier la concentration de ce gaz étant une quantité relative, quand on la rapporte au volume impacté, deux hypothèses peuvent alors s’en dégager : Soit il s’agit de la couche basse de l’atmosphère (1000m à 2000 m), et nos 39 GT de CO2 annuelles en sont entièrement responsables; soit cette concentration se rapporte à l’entièreté de la troposphère et l’apport anthropique ne suffit plus à obtenir les 400 ppm observées. Il y a donc dans ce cas une autre source de production, et je dis simplement, qu’une hypothèse pourrait être le « dégazage » des océans par augmentation de la température de l’eau de surface, ou (et) une augmentation important des émissions volcaniques, en l’occurrence subaquatiques, d’où mon commentaires aux infos de Claude.
    Ayant bien d’autres éléments en tête pour alimenter mes réflexions, et ne souhaitant pas utiliser abusivement le Blog de voyage de Claude Grandpey pour en débattre, je vous propose, si toutefois vous souhaitez poursuivre cette discussion, de le faire directement part le biais de nos adresses mail , cela ne nous dispensant pas de tenir Claude informé du fruit de nos cogitations.
    Bien cordialement, et grand merci à Claude pour son indispensable Blog
    Pierre Chabat

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