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Les éruptions de la Montagne Pelée (Martinique)

Comme je l’ai signalé sur ce blog, le 4 décembre 2020, suite à une intensification de l’activité sismique au cours des derniers mois, l’Observatoire Volcanologique et Sismologique de la Martinique (OVSM) a demandé à la Préfecture de la Martinique le placement de la Montagne Pelée en vigilance Jaune (niveau 3 sur une échelle de 5). Pendant le seul mois de septembre 2020, les instruments ont enregistré 51 secousses. A cela viennent s’ajouter des remontées de gaz. Malgré tout, une éruption n’est pas à l’ordre du jour dans le court terme.

Quand on évoque la Montagne Pelée, on pense avant tout à l’éruption majeure du 8 mai 1902 et ses dizaines de milliers de  victimes. Pourtant, l’histoire éruptive du volcan remonte bien avant cette date. C’est ce qu’a confirmé un article paru sur le site web de Martinique la 1ère.

– On peut lire que les archéologues ont retrouvé la trace d’une première éruption de la Montagne Pelée autour de 60 avant JC.

– L’éruption suivante, confirmée par les relevés géologiques, a eu lieu au 4ème siècle. On a retrouvé les dépôts de ponce produits par cet événement dans les villages amérindiens découverts au Lorrain ou à Basse Pointe.

Le volcan est ensuite entré dans une phase de repos d’un millier d’années.

– Une nouvelle éruption intervient vers l’année 1300. Elle entraîne une interruption dans le peuplement précolombien de la Martinique.

– Quand les colons français s’implantent, en 1635, les occupants légitimes de l’île évoquent une éruption qui aurait « pelé » les flancs de la montagne quelques décennies plus tôt. On trouve peut-être là l’origine du nom de Montagne Pelée. Toutefois, d’autres sources affirment que la Montagne Pelée ne doit pas son nom à la rareté de sa végétation. Les Amérindiens Kalinagos lui auraient donné ce nom par référence à Pélé, la déesse du feu. Ce peuple attribuait à la déesse aux cheveux de feu l’origine de l’activité volcanique.

Aujourd’hui, les Martiniquais parlent de la Montagne Pelée avec respect et crainte. C’est « la Grande Dame du Nord » ou « la Pelée. ».

– Deux éruptions phréatiques se produisent aux 18ème et 19ème siècles. La première, en 1792, génère quelques explosions qui n’affectent que la zone sommitale du volcan. Celle de 1851 est plus violente et provoque des retombées de cendres sur les villes du Prêcheur, du Morne Rouge et de Saint-Pierre.

– De nouveaux signes de réveil de la Montagne Pelée se produisent ensuite en 1889, avec l’apparition de fumerolles dans le cratère sommital de l’Étang Sec.

– En 1900 et surtout au début de l’année 1902, on observe une intensification de l’activité fumerollienne  jusqu’au 23 avril 1902. C’est alors que se produit la première explosion phréatique, suivie d’autres avec d’abondantes retombées de cendres sur le flanc ouest du volcan.

– Le 5 mai 1902, le barrage naturel qui retient l’Etang Sec se rompt, ce qui provoque le déversement d’une vague de boue qui s’engouffre dans la vallée de la Rivière Blanche. Ce lahar engloutit la distillerie Guérin, située à l’embouchure de la rivière, et tue 23 personnes, les premières victimes de l’éruption.

Le 8 mai 1902, à 08h 02 du matin, une violente explosion se produit au sommet du volcan. La ville de Saint-Pierre, capitale culturelle et économique de la Martinique, est détruite en quelques minutes par des coulées pyroclastiques. Plus de 28 000 personnes sont tuées sur le coup.

7 nuées ardentes vont se succéder jusqu’au 30 août 1902. La dernière coulée pyroclastique détruit la ville du Morne Rouge, faisant 1000 victimes de plus.

L’éruption du 8 mai 1902 reste la plus meurtrière du 20ème siècle. Elle a donné son nom a un type éruptif, le type péléen. Les autorités ont compris que la Montagne Pelée devait être surveillée et l’Observatoire Volcanologique et Sismologique de la Martinique a été édifié. Depuis mars 2019, une structure ultramoderne, construite en contrebas de l’ancien observatoire du Morne des Cadets, surveille les humeurs du volcan.

– Une dernière manifestation éruptive intervient de 1929 à 1932. L’activité explosive ne génère toutefois aucune nuée ardente de type péléen.

Suite à cette éruption, la Montagne Pelée connaît une activité fumerollienne qui décline lentement. Les dernières fumerolles, localisées entre les deux dômes, disparaissent en 1970.

– Le 17 mai 2010, un lahar dévale la vallée de la rivière du Prêcheur. Il n’est toutefois pas en relation avec l’activité éruptive. C’est l’effondrement d’une falaise qui est à l’origine de cet événement. Les lahars ne sont pas rares à la Martinique, comme je l’ai expliqué dans une note publiée le 4 avril 2018.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2018/04/04/des-lahars-sur-la-montagne-pelee-martinique-lahars-on-montagne-pelee-martinique/

On ne saurait parler de la Montagne Pelée sans faire référence à Alfred Lacroix qui a étudié jusque dans le moindre détail l’éruption de 1902. Son ouvrage La Montagne Pelée et ses éruptions (1904) est une véritable bible pour les volcanologues.

La Montagne Pelée et Saint Pierre aujourd’hui

La Montagne Pelée vue depuis l’OVSM

(Photos : C. Grandpey)

Les secrets du lac d’Issarlès (Ardèche) enfin percés ?

Situé à 1 000 m d’altitude dans le département de l’Ardèche, le lac d’Issarlès est un maar. Autrement dit, à l’image du Lac Pavin dans le Puy-de-Dôme, il résulte d’une violente éruption phréatomagmatique qui a secoué la région il y a quelque 80 000 ans. Sa profondeur maximale est de 108 mètres, ce qui en fait le plus profond lac de maar de France, pour une circonférence de 3,8 km et une superficie de 90 hectares.

Le lac d’Issarlès est utilisé par EDF pour alimenter la centrale hydroélectrique de Montpezat-sous-Bauzon. Il est relié via des galeries souterraines à deux barrages sur la Loire et deux de ses affluents du plateau ardéchois, le Gage et la Veyradeyre. En dehors de la période estivale dévolue au tourisme, la production hydroélectrique entraîne un marnage important au niveau du lac.

Jusqu’à présent, on ne savait que très peu de choses sur les profondeurs du lac qui renferment les secrets des activités géologiques du passé. Afin d’essayer de les percer, un carottage a été réalisé dans les sédiments lacustres à la fin du mois de septembre. La presse locale indique que l’opération a été difficile. Il a fallu faire venir spécialement d’Autriche une barge d’eau flottante et la stabiliser à la surface du lac afin de tirer le meilleur parti possible de la carotte sédimentaire. Lors de cette opération, les chercheurs ont été confrontés à une baisse du niveau d’eau, à cause des prélèvements effectués par la centrale hydroélectrique mentionnée plus haut.

Le carottier a permis de prélever les sept premiers mètres d’une séquence évaluée à 30 mètres d’épaisseur. C’est à la force des bras et avec un treuil que l’on a remonté la carotte prélevée. Une fois analysée et datée, la séquence prélevée révèlera l’histoire environnementale, volcanique et sismique de ce secteur de l’Auvergne.
Emmanuelle Defive, maître de conférences à l’université Clermont Auvergne, et que je salue ici,  indique que l’équipe de chercheurs poursuit ses recherches sur l’étude des 200.000 dernières années, en analysant les interactions entre les volcans et l’occupation humaine. « Le lac d’Issarlès fait partie des jeunes volcans d’Ardèche dont la particularité est qu’il n’a jamais été précisément daté jusqu’à présent. Or ils sont contemporains de la chaîne des Puys.»

Les prospections au sonar acoustique effectuées en juin 2019 ont mis en évidence au moins cinq générations de glissements de terrain lacustres. Ces glissements perturbent localement la stratigraphie, mais constituent aussi un objet d’étude car ils témoignent d’événements tels que des variations d’eau du lac ou des mouvement sismique tels que ceux qu’a pu causer le séisme du Teil du 11 novembre 2019, à moins de 50 km à vol d’oiseau du lac d’Issarlès. Emmanuelle Defive ajoute : « Les enseignements tirés de ces diverses investigations devront être calés dans le temps aussi précisément que possible par des datations avec la méthode du radiocarbone. Les carottes seront envoyées au laboratoire Geode (Géographie de l’environnement), situé à Toulouse, pour y être finement analysées. Les résultats précis seront connus d’ici un an. Grâce à la datation par thermoluminescence, nous avons pu déjà obtenir une datation de ce lac de maar entre 50.000 et 60.000 ans, mais elle demande à être confirmée. »

D’un point de vue historique, l’activité du volcan d’Issarlès se situe dans la période de l’homme de Néandertal qui a vraisemblablement été témoin de ces éruptions car les panaches éruptifs se voyaient de loin. Selon le généticien Axel Kahn à qui je posais un jour la question, ces éruptions n’ont pas été représentées par les hommes de l’époque sur les parois des cavernes car elles faisaient partie de leur environnement quotidien. Ce qui importait, c’était la nourriture, d’où la figuration fréquente de bestiaires dans les grottes. La représentation d’un panache éruptif dans la grotte de Vallon-Pont-d’Arc reste d’ailleurs à prouver.
Le lac d’Issarlès représente également un excellent enregistreur permettant de connaître les fluctuations climatiques. Il y a 50.000 ans, ce lac était un cratère de maar. Dans les millénaires qui ont suivi l’éruption phréatomagmatique,  le cratère s’est rempli d’eau, mais aussi de sédiments. À travers leur épaisseur, les carottes, qui constituent de véritables archives du climat, vont pouvoir livrer leurs secrets en laboratoire avec l’analyse des pollens de fleurs fossiles ou de sables ou graviers.

Source : L’Eveil de la Haute Loire.

Vue du lac d’Issarlès, avec au fond le Mont Mézenc (Crédit photo : Wikipedia)

Nouvelle approche des dépôts pyroclastiques sur la Lune // New approach of pyroclastic deposits on the Moon

La plupart des études traitant des origines de la Lune ont conclu que les volcans lunaires, au cours de leurs éruptions, avaient principalement rejeté le substrat rocheux froid. Selon ces mêmes études, les matériaux contenus dans les dépôts de coulées pyroclastiques étaient semblables à ceux émis par les éruptions vulcaniennes sur Terre. C’est du moins ce qu’avait révélé l’observation de certains dépôts du Cratère Alphonsus qui montraient des volumes plus importants au niveau des bouches éruptives qu’au niveau des dépôts pyroclastiques, avec une faible proportion de matériaux juvéniles dans ces derniers.
Une étude récente conduite par des chercheurs de l’Arizona State University (ASU) a tenté de mieux comprendre les mécanismes éruptifs lunaires en déterminant comment la proportion de matériaux juvéniles, calculée à partir des volumes au niveau des dépôts pyroclastiques et ceux au niveau des bouches éruptives, varie dans les dépôts pyroclastiques du Cratère Alphonsus et ailleurs sur la Lune. Les scientifiques expliquent qu’il y a en fait plus de diversité qu’on le pensait jusqu’à présent dans la source des produits éruptifs sur la Lune. On savait que des volcans émetteurs de coulées pyroclastiques avaient existé au début de la Lune, mais on ne savait pas quelle était la taille de ces volcans, ni quelle quantité de magma ils avaient émis.
Les chercheurs de l’Arizona ont pu fournir une étude détaillée de 23 des volcans émetteurs de coulées pyroclastiques, situés sur 11 sites différents de la Lune, en utilisant des images haute résolution recueillies grâce à la Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC). Ils ont pu déterminer l’histoire des éruptions, comment les matériaux volcaniques s’étaient répandus, et estimer le volume de magma et de gaz émis. A partir des échantillons de matériaux pyroclastiques rapportés par les astronautes des missions Apollo, les scientifiques ont pu constater que leur source magmatique provenait du manteau profond.
Alors que des études antérieures avaient conclu que les volcans lunaires avaient essentiellement rejeté le substrat rocheux froid émis par l’intermédiaire des gaz piégés à l’intérieur, des images stéréo du LROC ont permis à l’équipe scientifique de l’ASU d’analyser le volume de matériaux déposé autour des volcans. Les chercheurs ont soustrait le volume de matériaux émis par la bouche éruptive et ont estimé la quantité de magma juvénile émis

L’analyse spectroscopique de ces dépôts a indiqué qu’il y avait beaucoup plus de diversité qu’on ne le pensait auparavant dans l’origine des produits éruptifs sur la Lune. Les chercheurs ont en particulier observé une vaste gamme de matériaux juvéniles.

En outre, il ressort des modélisations que les dépôts lunaires les plus fréquemment observés dans cette étude ont été formés par du magma contenant 2000-5000 ppm de volatils dissous, ce qui est conforme aux estimations récentes via l’analyse d’inclusions, mais contraire aux hypothèses précédentes selon lesquelles la Lune était largement dégazée lors de sa formation.
Certains dépôts pyroclastiques analysés par les chercheurs de l’ASU montrent un volume significatif et correspondent à des événements éruptifs violents et potentiellement de longue durée. Ils sont comparables ou plus volumineux que ceux émis durant l’éruption cataclysmique du Mont Pinatubo (Philippines) en 1991. En outre, la majeure partie du magma émis par ces volcans a probablement atteint environ 1 600 m de hauteur, et même parfois près de 8 000 m.
Dans la conclusion de l’étude, les scientifiques expliquent que l’histoire géologique de la Lune est intimement liée à celle de la Terre, et des études comme celle-ci  nous aident à comprendre l’histoire de notre propre planète.
L’ensemble de l’étude se trouve avec cette référence:

« On the eruptive origins of lunar localized pyroclastic deposits » – Keske, A. L. – Earth and Planetary Science Letters – https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116426.

Source: The Watchers.

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Most studies dealing with the origins of the Moon have concluded that lunar volcanoes had exploded primarily cold bedrock. They hypothesized that pyroclastic flow deposits represent products of a lunar equivalent of Vulcanian-style eruptions, based in part on the observation that some of the deposits in Alphonsus Crater have large vent volumes in comparison with their deposit volumes, indicating a low proportion of juvenile material in the deposits.

A recent study by researchers from Arizona State University (ASU) tried to better understand eruption mechanisms by determining how the proportion of juvenile material, as calculated using deposit and vent volumes, varies among pyroclastic flow deposits in Alphonsus Crater and elsewhere on the Moon. The scientists explain that there is actually more diversity in the source of explosive products on the Moon. Pyroclastic volcanoes are known to have existed on the early Moon, but it was unknown how big the volcanoes were or how much magma was erupted.

The Arizona reseaechers were able to produce a detailed survey of 23 of the Moon’s pyroclastic volcanoes from 11 various sites using high-resolution images gathered from the Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC). They could determine the history of eruptions, how the volcanic material was dispersed, and estimated the volume of emitted magma and gases. Samples of pyroclastic materials were returned by Apollo astronauts and it was found that their source magmas originated from deep within the mantle.

While past studies concluded that lunar volcanoes had mostly erupted cold bedrock emitted by trapped gases, stereo images from LROC allowed the team to look at the volume of the deposited material around the volcanoes. The researchers subtracted the volume of material spewed by the vent and estimated the amount of fresh magmatic material emitted.

Spectroscopic analysis of these deposits indicated there was much more diversity in the origin of the explosive products on the moon analysed by the authors of the study than had been previously thought. They observed a wide range of juvenile proportions, many of which are more juvenile-rich than previously thought.

Furthermore, dynamic model results suggest that the most widespread lunar deposits in this study were formed by magma containing 2000–5000 ppm of dissolved volatiles, consistent with recent estimates via melt inclusion analysis, but contrary to long-held ideas that the Moon was largely degassed during its formation.

Some of the deposits analyzed by the ASU researchers are significantly large in volume and represent violent and potentially long-lived explosive events. They are comparable to, or larger in volume, than the cataclysmic 1991 eruption of Mount Pinatubo (Philippines). Besides, most of the magma from these volcanoes probably rose up to about 1 600 m high, with some of the largest reaching up to almost 8 000 m.

In the conclusion of the study, the scientists say that the Moon’s geologic history is intertwined with Earth’s, and studies like this help us understand the history of our own planet.

The whole study can be found with this reference :

« On the eruptive origins of lunar localized pyroclastic deposits » – Keske, A. L. – Earth and Planetary Science Letters – https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116426.

Source: The Watchers.

Le Cratère Alphonsus vu par le Lunar Reconnaissance Orbiter (Source: NASA)

Mini glaciation du Dryas récent causée par des éruptions volcaniques // Younger Dryas glaciation caused by volcanic eruptions

La Terre a connu une mini glaciation et des catastrophes en chaîne au cours du Dryas récent – période qui s’étend entre 16 500 et 11 700 ans avant notre ère – il y a environ 12 800 ans. Le climat s’est brusquement refroidi, avec des températures qui ont chuté de 7°C dans l’hémisphère Nord et jusqu’à 10 °C au Groenland. Cet événement de refroidissement a probablement également contribué à l’extinction de grands mammifères, comme les mammouths, les chevaux et les chameaux qui parcouraient autrefois l’Amérique du Nord.

Plusieurs théories ont été avancées pour expliquer cette mini glaciation. En 2007, une équipe de 26 chercheurs affirmait avoir trouvé les preuves que le refroidissement du Dryas récent était dû à la chute d’une météorite, ce qui aurait causé une suite de réactions en chaîne accompagnées de catastrophes de grande ampleur. Cette hypothèse a fait l’objet de multiples articles et controverses. Certains scientifiques doutaient qu’un impact local ait pu engendrer de telles conséquences sur toute la surface de la planète. Toutefois, de nombreux indices confortaient cette théorie.

Aujourd’hui, en 2020, patatras ! Une nouvelle étude intitulée « Volcanic origin for Younger Dryas geochemical anomalies ca. 12,900 B.P. » – Origine volcanique des anomalies géochimiques du Dryas récent il y a environ 12 900 avant J.C – va à l’encontre de l’hypothèse développée en 2007.

L’étude présente des preuves découvertes dans des couches de sédiments recueillis dans la Grotte de Hall au centre du Texas, et qui montrent que l’événement a probablement été causé par des éruptions volcaniques, et non par l’impact d’une météorite. L’étude a été publiée dans Science Advancements.

Des chercheurs de l’Université du Texas et leurs collègues de l’Université Baylor et de l’Université de Houston ont entamé des recherches dans la Grotte de Hall vers 2017 et ont découvert que la signature géochimique des sédiments associés à l’événement de refroidissement n’était pas unique mais s’était produite quatre fois entre 9 000 et 15 000 ans. Cela prouve que l’événement déclencheur de ce refroidissement n’est pas venu de l’espace. .
Une éruption volcanique avait été suggérée comme une possibilité mais l’hypothèse avait été écartée car il n’y avait pas d’empreinte géochimique pour la prouver.
Les chercheurs ont effectué l’analyse isotopique des sédiments recueillis dans la Grotte de Hall et ont découvert que des éléments tels que le ruthénium, le platine, l’iridium, le palladium et le rhénium n’étaient pas présents dans des proportions suffisantes, de sorte que l’ impact d’une météorite ou d’un astéroïde n’a pas pu causer l’événement de refroidissement il y a 12800 ans.

C’est donc la couche d’aérosols générée par l’éruption – ou les éruptions – qui, en réfléchissant la lumière du soleil, a provoqué cet événement de refroidissement. Reste à savoir où se trouve le coupable…

Source: Texas A&M University

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The Earth went through a mini glaciation and chain disasters during the Younger Dryas – a period stretching between 16,500 and 11,700 BCE – approximately 12,800 years ago. The climate suddenly cooled, with temperatures dropping by 7°C in the Northern Hemisphere and as much as 10°C in Greenland. This cooling event likely also contributed to the extinction of large mammals, such as mammoths, horses, and camels that once roamed North America.

Several theories have been put forward to explain this mini glaciation. In 2007, a team of 26 researchers claimed to have found evidence that the Younger Dryas’ cooling was due to a meteorite impact, which caused a chain of reactions accompanied by large-scale catastrophes. This hypothesis has been the subject of numerous articles and controversies. Some scientists doubted that a single local impact could have caused such consequences on the entire surface of the planet. However, many clues supported this theory.

 Today, in 2020, a new study entitled « Volcanic origin for Younger Dryas geochemical anomalies ca. 12,900 cal B.P. » goes against the hypothesis developed in 2007. It presents evidence left in layers of sediment retrieved from Hall’s Cave in central Texas showing that the event was most likely caused by volcanic eruptions. The study was published in Science Advancements.

Researchers at the Texas University and their colleagues of Baylor University and Houston University began researching Hall’s Cave around 2017 and discovered that the geochemical signature associated with the cooling event was not unique but occurred four times between 9 000 and 15 000 years ago. Thus, the trigger for this cooling event did not come from space.  .

A volcanic eruption had been considered one possible explanation but was generally dismissed because there was no associated geochemical fingerprint.

The researchers completed the isotopic analysis of sediments retrieved from Hall’s Cave and found that elements such as ruthenium, platinum, iridium, palladium, and rhenium were not present in the correct proportions, indicating that a meteor or asteroid impact could not have caused the event.

Then, it was the layer  of aerosols generated by the eruption(s) that reflected the incoming solar radiation away from the Earth, and led to the cooling event. The question is to know which volcano was responsible for it…

Source: Texas A&M University

Courbes de températures reconstituées à partir de carottes de glace en Antarctique et au Groenland. Elles montrent l’importance de l’évènement de refroidissement du Dryas récent dans l’hémisphère nord. (Source : Wikipedia)