Catégorie : Science

Des vers vieux de 46 000 ans reprennent vie après avoir été dégelés // 46,000-year-old worms brought to life after being thawed

Des vers vieux de 46 000 ans extraits du pergélisol sibérien ont été ramenés à la vie par l’Institut Max Planck de biologie cellulaire moléculaire (MPI-CBG) à Dresde (Allemagne) et deviennent les plus anciennes créatures connues à avoir existé. Les vers ont été découverts par des scientifiques russes à l’intérieur d’un dépôt glaciaire profond près de la rivière Kolyma en 2018, mais on ne savait pas de quelle espèce il s’agissait, ni depuis combien de temps ils étaient piégés dans la glace.
Aujourd’hui, le séquençage génétique montre qu’il s’agit d’une toute nouvelle espèce de ver nématode qui était en sommeil depuis la dernière période glaciaire. La datation au radiocarbone des végétaux trouvés au même niveau que les vers montre que les dépôts de permafrost n’avaient pas dégelé depuis le Pléistocène supérieur. Cela signifie qu’ils existaient déjà lorsque les Néandertaliens, les mammouths laineux et les tigres à dents de sabre parcouraient la région.
Les minuscules vers, qui mesurent moins d’un millimètre de long, ont été décongelés et ramenés à la vie dans une boîte de Pétri remplie d’une soupe nutritive conçue pour favoriser leur croissance. Après quelques semaines dans la boîte, les vers ont commencé à bouger et à manger. Ils sont morts en quelques mois, mais l’espèce s’est reproduite et est actuellement l’objet d’expériences en laboratoire. L’étude sur les nématodes a été publiée dans la revue Plos Genetics.
Les vers nématodes sont l’une des nombreuses créatures connues pour être capables de survivre dans des conditions difficiles en entrant dans un état semblable à l’hibernation, la cryptobiose. En 2021, des rotifères bdelloïdes, une classe d’invertébrés microscopiques, ont été découverts dans l’Arctique et ramenés à la vie après 24 000 ans.
Bien que les scientifiques aient déjà fait revivre des microbes et des bactéries unicellulaires datant de 250 millions d’années, on pense qu’avec les vers découverts dans le permafrost sibérien, il s’agit de la plus ancienne créature multicellulaire jamais ramenée à la vie. Auparavant, le record était de 25,5 ans dans l’Arctique. L’analyse génétique montre que ces vers appartiennent à une espèce jusque-là inconnue, et qui a été baptisée Panagrolaimus kolymaensis.
Selon les scientifiques, l’étude prouve que les vers peuvent rester en sommeil non seulement pendant des décennies, voire des centaines d’années, mais des ères géologiques entières, en attendant que les conditions s’améliorent. L’étude démontre aussi que les nématodes ont développé des mécanismes qui leur permettent de préserver la vie pendant des périodes géologiques.
Plusieurs espèces anciennes ont été ramenées à la vie ces dernières années. En 2020, des scientifiques japonais et américains ont réanimé des microbes vieux de 200 millions d’années trouvés dans des sédiments à 100 mètres sous le fond de l’océan dans le gyre – un courant océanique.- du Pacifique Sud.
Les résultats de l’étude ne montrent pas seulement que la vie peut attendre dans les environnements les plus extrêmes sur Terre, mais laisse aussi supposer qu’on peut la trouver sur des planètes inhospitalières, telles que Mars et d’autres parties du système solaire.
Certains scientifiques ont toutefois mis en garde contre la réanimation d’espèces « voyageuses dans le temps », car cela pourrait libérer d’anciens virus susceptibles de menacer la santé humaine et l’environnement. De la même façon, le réchauffement climatique, en provoquant la fonte des glaciers et du pergélisol, pourrait permettre la réémergence de microbes en sommeil depuis très longtemps.
Une nouvelle étude publiée dans Plos Genetics par le Centre commun de recherche de la Commission européenne a utilisé l’intelligence artificielle pour simuler ce qui se passerait si d’anciens virus contaminaient des environnements modernes. Ils ont découvert que de nombreux anciens agents pathogènes pourraient survivre et évoluer dans de tels environnements ; 1% d’ entre eux seraient capables d’éliminer un tiers des espèces.
Source : The Telegraph.

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46,000-year-old worms dug up from the Siberian permafrost were brought back to life by scientists of the Max Planck Institute of Molecular Cell Biology (MPI-CBG) in Dresden (Germany) and are becoming the oldest-known creatures to have existed. The roundworms were discovered by Russian scientists inside a deep glacial deposit near the Kolyma River in 2018, but it was unclear what they were, or how long they had been trapped in the ice.

Now genetic sequencing has shown they are an entirely new species of nematode worm which has lain dormant since the last Ice Age. Radiocarbon dating of plant material found on the same level of the worms has shown that the frozen deposits had not thawed since the late Pleistocene. It means they existed when Neanderthals, woolly mammoths and saber-toothed tigers still roamed the region.

The tiny worms, which are less than a millimetre in length, were thawed out and coaxed back to life in a petri dish filled with a nutritious soup designed to encourage their growth. After a few weeks in the dish, they began moving and eating. The worms died within a few months, however scientists said the species has reproduced and is now undergoing lab experiments. The nematode study was published in the journal Plos Genetics.

Nematode worms are one of several creatures known to be able to survive harsh conditions by entering a hibernation-like state called cryptobiosis. In 2021, Bdelloid rotifers, a class of microscopic invertebrates, were found in the Arctic and brought back after 24,000 years.

Although scientists have revived single cell microbes and bacteria dating back 250 million years, it is thought to be the oldest multicellular creature ever reanimated. Previously the longest known record for nematode worms staying in cryptobiosis was 25.5 years in the Arctic.

Genetic analysis shows the ancient worms belong to a previously unknown species, which has been named Panagrolaimus kolymaensis.

Experts say that the study proves that the worms can lie dormant not just for decades, or hundreds of years, but entire geological eras, waiting for conditions to improve. The research demonstrates that nematodes have developed mechanisms that allow them to preserve life for geological time periods.

Several ancient species have been revived in recent years. In 2020, Japanese and US scientists reanimated 200-million-year-old microbes found in sediments 100 meters beneath the ocean floor within the South Pacific Gyre, an ocean current.

The findings do not show that life can lie waiting in the most extreme environments on Earth but gives new hope that it could be found on inhospitable planets, such as Mars and other parts of the solar system.

However, some scientists have cautioned against reanimating “time-travelling” species, warning that it could unleash ancient viruses that could threaten human health and the environment.

There are fears that global warming may cause glaciers and permafrost to melt, allowing long dormant microbes to re-emerge.

A new study published in Plos Genetics by the European Commission Joint Research Centre used artificial intelligence to simulate what would happen if ancient viruses were unleashed onto modern communities. They found that ancient invading pathogens could often survive and evolve in the modern community with 1 per cent capable of wiping out one third of the species.

Source : The Telegraph.

Source : Institut Max Planck de biologie cellulaire de Dresde

L’Afrique se coupera-t-elle en deux ? // Will Africa split in two ?

C’est un phénomène géologique bien connu : une zone de faille géante déchire lentement l’Afrique. Cette dépression, le Rift est-africain, inclut un réseau de vallées qui s’étend sur environ 3 500 kilomètres, depuis la Mer Rouge jusqu’au Mozambique.

Le Rift dans la région de l’Ol Doinyo Lengai (Photo : C. Grandpey)

L’Afrique va-t-elle finir par se déchirer complètement ? Pour répondre à cette question, il faut observer les plaques tectoniques de la région. Le long du Rift est-africain, la plaque somalienne s’écarte de la plaque nubienne. D’autre part,les plaques somalienne et nubienne s’éloignent de la plaque arabique au nord. Ces plaques se rencontrent dans la région Afar en Éthiopie, en formant un système de failles en Y.

 

Source : Wikipedia

Le Rift est-africain a commencé à se former il y a environ 35 millions d’années entre l’Arabie et la Corne de l’Afrique dans la partie orientale du continent. Au cours de sa formation, le Rift s’est étendu vers le sud et a atteint le nord du Kenya il y a environ 25 millions d’années.
Le Rift est africain se compose de deux ensembles à peu près parallèles de fractures dans la croûte terrestre. Le rift oriental traverse l’Éthiopie et le Kenya, tandis que le rift occidental forme un arc de cercle entre l’Ouganda et le Malawi. La branche orientale est aride, tandis que la branche occidentale se situe en limite de la forêt tropicale congolaise.

L’existence des rifts est et ouest et la découverte de zones sismiques et volcaniques offshore indiquent que l’Afrique s’ouvre lentement sur plusieurs lignes, à un rythme de plus de 6,35 millimètres par an. C’est à peu près à la vitesse de croissance des ongles. 

Source : Wikipedia

Le Rift est-africain s’est probablement formé suite à une remontée de magma en provenance de l’asthénosphère (partie supérieure du manteau terrestre) entre le Kenya et l’Éthiopie. Cette chaleur a provoqué l’expansion et l’élévation de la croûte sus-jacente, ce qui a entraîné l’étirement et la fracturation de la roche continentale. Cela a conduit à une importante activité volcanique, avec la formation du Kilimandjaro.
Le déchirement de l’Afrique pourrait se produire de différentes façons. Selon un scénario, la majeure partie de la plaque somalienne pourrait se séparer du reste du continent africain, avec formation d’une mer entre les deux masses de terre. Cette nouvelle masse continentale comprendrait la Somalie, l’Érythrée, Djibouti et les parties orientales de l’Éthiopie, du Kenya, de la Tanzanie et du Mozambique. Selon un autre scénario, l’est de la Tanzanie et le Mozambique seraient seuls à se séparer.
Les scientifiques expliquent que si le continent africain se rompt, le rift en Éthiopie et au Kenya pourrait entraîner la formation d’une plaque somalienne dans les 1 à 5 millions d’années à venir. Cependant, il se peut aussi que l’Afrique ne se scinde pas en deux. Les forces géologiques à l’origine du processus de rift pourraient s’avérer trop lentes pour séparer les plaques somalienne et nubienne. On aurait alors un exemple de rift avorté. De tels rifts avortés peuvent être observés ailleurs dans le monde, comme le Midcontinent Rift, qui s’incurve sur environ 3 000 km au sein de l’Upper Midwest en Amérique du Nord.
La branche orientale du Rift est-africain est un exemple de rift avorté, alors que la branche occidentale est toujours active. Selon la Geological Society de Londres, « on ne sait pas si le Rift continuera à s’ouvrir à son rythme actuel pour éventuellement donner naissance à un bassin océanique comme la Mer Rouge et, plus tard, quelque chose de beaucoup plus grand, comme une petite version de l’Océan Atlantique. Le processus peut-il s’accélérer…ou s’arrêter ? » Personne ne le sait.
Source : Yahoo Actualités, Live Science.

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It is a well-known geological phenomenon : a giant rift is slowly tearing Africa apart. This depression, known as the East African Rift, is a network of valleys that stretches over about 3,500 kilometers, from the Red Sea to Mozambique.

Will Africa rip apart completely? To answer this question, one needs to have a look at the region’s tectonic plates. Along the East African Rift, the Somalian tectonic plate is pulling eastward from the Nubian tectonic plate. The Somalian and Nubian plates are also separating from the Arabian plate in the north. These plates intersect in the Afar region of Ethiopia, creating a Y-shaped rift system. (see map above)

The East African Rift started forming about 35 million years ago between Arabia and the Horn of Africa in the eastern part of the continent. This rifting extended southward over time, reaching northern Kenya about 25 million years ago.

The rift consists of two broadly parallel sets of fractures in Earth’s crust. The eastern rift passes through Ethiopia and Kenya, while the western rift runs in an arc from Uganda to Malawi. The eastern branch is arid, while the western branch lies on the border of the Congolese rainforest. The existence of the eastern and western rifts and the discovery of offshore zones of earthquakes and volcanoes indicate that Africa is slowly opening along several lines, at a rate of more than 6.35 millimeters per year. This means the current rifting is very slow, about the rate that one’s toenails grow.

The East African Rift most likely formed because of heat flowing up from the asthenosphere (upper part of Earth’s mantle) between Kenya and Ethiopia. This heat caused the overlying crust to expand and rise, leading to stretching and fracturing of the brittle continental rock. This led to substantial volcanic activity, including the formation of Mount Kilimanjaro.

If Africa does rip apart, there are different ideas for how that might happen. One scenario has most of the Somalian plate separating from the rest of the African continent, with a sea forming between them. This new landmass would include Somalia, Eritrea, Djibouti, and the eastern parts of Ethiopia, Kenya, Tanzania and Mozambique. Another scenario has only eastern Tanzania and Mozambique separating.

Scientists say that if the African continent does rupture, the rift in Ethiopia and Kenya may split to create a Somali plate in the next 1 million to 5 million years. However, Africa may not split in two. The geological forces driving the rifting might prove too slow to separate the Somalian and Nubian plates. This would be an example of a failed rift. Such failed rifts can be observed elsewhere in the world, like the Midcontinent Rift, which curves for about 3,000 km across the Upper Midwest of North America.

The eastern branch of the East African Rift is a failed rift. However, the western branch is still active. According to the Geological Society of London, « what we do not know is if this rifting will continue on its present pace to eventually open up an ocean basin, like the Red Sea, and then later to something much larger, like a small version of the Atlantic Ocean. Or might it speed up and get there more quickly? Or it might stall out? »Nobody can tell.

Source : Yahoo News, Live Science.

Nouvelle approche de l’Himalaya // New approach to the Himalayas

Selon une nouvelle étude publiée le 10 août 2023 dans la revue Nature Geoscience, la chaîne de l’Himalaya, qui comprend les plus hautes montagnes du monde, n’est pas née comme le pensaient les géologues jusqu’à présent. Les plaques tectoniques indienne et eurasienne qui sont entrées en collision il y a 45 à 59 millions d’années se poussaient déjà mutuellement auparavant et avaient fait s’élever les sommets jusqu’à plus de la moitié de leur altitude actuelle. Ce n’est qu’ensuite que se produisit le grand choc qui les propulsa à leur hauteur définitive..
Cela signifie que l’Himalaya a probablement commencé son ascension dans le ciel il y a environ 63 à 61 millions d’années, donc bien plus tôt qu’on ne le pensait auparavant, en raison de la subduction de la partie océanique de la plaque indienne.
Jusqu’à aujourd’hui, on pensait que la collision continentale entre la plaque indienne et la plaque eurasienne avait été suffisante pour faire s’édifier une chaîne de montagnes d’une telle hauteur. Les auteurs de la nouvelle étude ont découvert que l’Himalaya avait atteint environ 60 % de son altitude actuelle avant la collision des plaques continentales. La découverte peut influencer notre compréhension du climat de la région dans le passé, et remettre en question les hypothèses sur la formation d’autres régions montagneuses, telles que la Cordillère des Andes et la Sierra Nevada.
L’étude montre que les bordures des deux plaques tectoniques étaient déjà relativement élevées avant la collision qui a créé l’Himalaya, et atteignaient en moyenne environ 3 500 mètres de hauteur. L’Himalaya a actuellement une altitude moyenne de 6 100 mètres, avec la plus haute montagne du monde, le mont Everest, qui culmine à 8 849 mètres.
Les chercheurs ont reconstitué le passé de la chaîne himalayenne en mesurant la quantité d’isotopes, d’oxygène dans les roches sédimentaires, selon une technique qui est généralement utilisée pour étudier les météorites. Le versant exposé au vent d’une montagne reçoit plus de pluie que le versant opposé ou versant sous le vent. La composition chimique de cette pluie change à mesure que l’air s’élève sur la pente exposée au vent car les isotopes plus lourds de l’oxygène diminuent à des altitudes plus basses et les isotopes plus légers chutent près du sommet. En suivant cette évolution, les chercheurs ont déterminé l’altitude historique des roches. Ils ont découvert que leur composition il y a environ 62 millions d’années correspondait à une altitude de 3 500 m. Ce soulèvement initial peut avoir été causé par la partie océanique de la plaque indienne qui, à l’époque, se frayait un chemin, avec un angle faible, sous les plaques continentales et repoussait vers le haut la plaque qui la surmontait. C’est ainsi que la partie océanique de la plaque indienne a amorcé la convergence. Cela a abouti à l’élévation d’environ 60% mentionnée dans l’étude.
L’étude explique qu’une énorme collision est intervenue par la suite, il y a 45 à 59 millions d’années. Elle a poussé les bordures des plaques tectoniques indienne et eurasienne de 1 km supplémentaire. Ces forces tectoniques sont permanentes et contribuent encore aujourd’hui à la croissance des montagnes himalayennes.
Cette découverte pourrait permettre d’expliquer plusieurs phénomènes climatiques, en particulier l’établissement du système de mousson en Asie de l’Est et du Sud. Cela pourrait également remodeler les théories sur le climat et la biodiversité en vigueur jusqu’à présent.
Source : Live Science, via Yahoo Actualités.

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According to a new study published on August 10th, 2023 in the journal Nature Geoscience, the Himalayas, which include the world’s tallest mountains, were not born the way geoscientists thought. The tectonic plates that collided to form the peaks 45 million to 59 million years ago were already pushing against each other, causing the Himalayan mountains to rise to more than half their current elevation, before the big collision gave them a violent shunt upward.

This means the Himalayas may have started their ascent into the sky far earlier than previously believed , around 63 million to 61 million years ago, due to the subduction of the oceanic part of the Indian tectonic plate.

Previously it was assumed that the continental collision between the India plate with the Eurasian plate was required for such high elevation to be obtained. However, the authors of the new study found that the Himalayas attained roughly 60% of their current elevation before the continental plates collided. The discovery may influence our understanding of the region’s climate in the past, and challenges assumptions about how other mountainous areas, such as the Andes and the Sierra Nevada, formed.

The study shows for the first time that the edges of the two tectonic plates were already quite high prior to the collision that created the Himalayas, about 3.5 kilometers on average. The Himalayas now have an average elevation of 6,100 meters and host the world’s tallest mountain, Mount Everest, which towers 8,849 m above sea level.

The researchers reconstructed the mountain range’s past by measuring the amount of isotopes, of oxygen in sedimentary rocks, a technique typically used to study meteorites. The windward slope of a mountain gets more rain than the opposite side or leeward slope. The chemical composition of this rain changes as the air moves up the windward slope towards the mountain’s peak, with heavier isotopes of oxygen declining at lower altitudes and lighter isotopes dropping out near the top. By tracking these changes, the researchers determined the historic altitude of rocks. They found the makeup around 62 million years ago was consistent with an elevation of 3,500 m. This initial uplift may have been caused by the oceanic part of the Indian tectonic plate, which at that time was pushing its way underneath the continental slabs at a low angle and forcing the overriding plate up. So, the oceanic part of the India plate initiated convergence. This gave the roughly 60% elevation that was found in the study.

The study explains that a huge collision 45 million to 59 million years ago forced the edges of the Indian and Eurasian tectonic plates up by an additional 1 km. These tectonic forces are ongoing and contribute to the growth of the mountains even today.

The discovery could help explain several climatic phenomena, including the establishment of the east and south Asian monsoon system. It could also reshape theories about past climate and biodiversity.

Source : Live Science, via Yahoo News.

 

Image de l’Himalaya obtenue par le satellite Landsat 9 de la NASA

Les dernières éruptions du Kamaʻehuakanaloa (Hawaii) // The latest eruptions of Kamaʻehuakanaloa (Hawaii)

Autrefois connu sous le nom de Lōʻihi, le volcan sous-marin, qui se trouve à environ 30 km au large de la côte sud de la Grande Ile d’Hawaii, a été renommé Kamaʻehuakanaloa en 2021 par le Hawaii Board of Geographic Names. Le volcan est entré en éruption au moins cinq fois au cours des 150 dernières années, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs du département des Sciences de la Terre de l’Université d’Hawall. Elle a été publiée dans la revue Geology.
Les chercheurs ont pour la première fois pu estimer l’âge des éruptions les plus récentes de ce volcan, ainsi que huit éruptions plus anciennes remontant à environ 2 000 ans.
Selon l’auteur principal de l’étude, Kamaʻehu est le seul exemple de volcan hawaiien pré-bouclier actif. Sur les autres volcans hawaiiens, cette première phase de l’histoire d’un volcan est cachée par les coulées de lave qui se produisent pendant la phase bouclier proprement dite. C’est pourquoi il y a un grand intérêt à étudier la croissance et l’évolution du Kamaʻehu.
Auparavant, la seule éruption connue et confirmée de ce volcan sous-marin s’était produite en 1996. Elle n’a été découverte que parce qu’elle a coïncidé avec un grand essaim sismique détecté à distance par des sismomètres sur la Grande Île.
Seuls les sismomètres peuvent être utilisés pour détecter les éruptions actives en cours des volcans sous-marins car les séismes sont transitoires. Afin de déterminer l’âge des éruptions plus anciennes du Kamaʻehu, les scientifiques ont adopté une approche différente. Ils ont utilisé un spectromètre de masse pour mesurer de minuscules quantités d’isotope radium-226 dans des morceaux de lave vitreuse qui ont été prélevés à l’aide d’un submersible. sur les affleurements du fond marin au niveau du Kamaʻehu.
Le magma contient naturellement du radium-226 dont la radioactivité se désintègre à un rythme prévisible. Les chercheurs ont utilisé la quantité de radium-226 présente dans chaque échantillon pour déduire le temps approximatif écoulé depuis l’émission de lave sur le fond marin.
On pense que les volcans hawaiiens traversent une série d’étapes au cours de leur croissance. Le Kamaʻehu est actuellement dans sa première phase de croissance «pré-bouclier», tandis que son voisin, le Kilauea, est dans la phase principale d’édification du bouclier.
La chimie de la lave émise par les volcans hawaiiens change avec le temps. Les derniers âges d’éruption pour les laves du Kamaʻehu, révélés par les mesures de la chimie de la lave, montrent que l’échelle de temps de la variation de la chimie de la lave sur ce volcan pré-bouclier est d’environ 1 200 ans.
A côté de cela, la chimie de la lave du Kilauea change sur une échelle de temps de quelques années à quelques décennies seulement, avec un cycle complet d’environ 200 ans. Les auteurs de l’étude pensent que la cause de cette différence est liée à la position des deux volcans au-dessus du point chaud hawaiien. Les modèles et d’autres données isotopiques du thorium-230 montrent que le centre d’un panache mantellique s’élève probablement plus rapidement que sa marge. Les résultats de la nouvelle étude, en particulier le facteur de six échelles de temps plus longues pour la variation de la chimie de la lave du Kamaʻehu, confirment cette idée.
Les laves d’aspect le plus récent ont le plus de radium-226, et inversement pour les laves d’aspect plus ancien qui sont fracturées et brisées et recouvertes de sédiments marins.
Le fait que le Kamaʻehu soit entré en éruption cinq fois au cours des 150 dernières années implique une fréquence de 30 ans entre les éruptions de ce volcan. C’est beaucoup plus long que pour le Kilauea, qui est presque continuellement en éruption, avec des pauses peu fréquentes de quelques années seulement.
L’équipe scientifique espère mieux comprendre comment les volcans hawaïens fonctionnent depuis leurs premiers stades de croissance jusqu’à leur maturité complètqui reste souvent active. Cela permettra une meilleure approche des processus profonds qui animent les éruptions volcaniques prenant leur source à l’intérieur du mystérieux panache mantellique sous le point chaud hawaiien.
Source : USGS/HVO.

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Formerly known as Lōʻihi, the submarine volcano, which lies about 30 km off the south coast of the Big Island, was renamed Kamaʻehuakanaloa in 2021 by the Hawaii Board of Geographic Names, The volcano has erupted at least five times in the past 150 years, according to a new research led by University of Hawaii Earth scientists. It was published in the journal Geology.

The researchers for the first time have been able to estimate the ages of the most recent eruptions – as well as eight older eruptions going back about 2,000 years.

According to the lead author of the study, Kamaʻehu is the only active and exposed example of a pre-shield Hawaiian volcano. On the other Hawaiian volcanoes, this early part of the volcanic history is covered by the great outpouring of lava that occurs during the shield stage. Thus, there is great interest in learning about the growth and evolution of Kamaʻehu.

Previously, the only known and confirmed eruption of the Hawaiian underwater volcano happened in 1996. It was only discovered because it coincided with a large swarm of earthquakes detected remotely by seismometers on the Big Island.

Seismometers only can be used to detect the ongoing active eruptions of submarine volcanoes because earthquakes are transient. In order to determine the ages of older eruptions at Kamaʻehu, the scientists took a different approach. They used a mass spectrometer to measure tiny amounts of the isotope radium-226 in pieces of quenched glassy lava that were sampled from the seafloor outcrops of Kamaʻehu using a submersible.”

Magma naturally contains radium-226, which radioactively decays at a predictable rate.The researchers used the amount of radium-226 in each sample to infer the approximate time passed since the lava was erupted on the seafloor.

Hawaiian volcanoes are thought to transition through a series of growth stages. Kamaʻehu is currently in the earliest submarine “pre-shield” stage of growth, whereas its active neighbouring volcano Kilauea is in its main shield-building stage.

The chemistry of the lava erupted from Hawaiian volcanoes changes through time. The new eruption ages for the lavas from Kamaʻehu, coupled with measurements of lava chemistry, reveal that the timescale of variation in lava chemistry at this pre-shield volcano is about 1,200 years.

In contrast, Kilauea lava chemistry changes over a timescale of only a few years to decades, with a complete cycle throughout about 200 years. The authors of the study think that the origin of this difference is related to the position of the two volcanoes over the Hawaiian hot spot. Models and other isotope data from thorium-230 suggest that the center of a mantle plume should rise faster than its margin. The results of the new study, specifically the factor of six longer timescale of variation in lava chemistry at Kamaʻehu, provides independent confirmation of this idea.

The lavas with the freshest appearance had the most radium-226, and vice versa for the lavas with the older appearance, that is, fractured and broken and covered with marine sediment.

The fact that Kamaʻehu erupted five times within the last 150 years implies a frequency of 30 years between eruptions at this volcano. This is much slower than at Kilauea, which erupts almost continuously, with infrequent pauses of only a few years.

The research team hopes to better understand how Hawaiian volcanoes work from their earliest growth stages to their full, and frequently active, maturity to help understand the deep controls on volcanic eruptions that initiate within the mysterious, upwelling mantle plume under the Hawaiian hot spot.

Source : USGS / HVO.

 Carte bathymétrique du Kamaʻehuakanaloa (Source : HVO)

Image de laves jeunes (en haut) et plus anciennnes (en bas) sur le Kamaʻehuakanaloa (Source : Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology)