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Les super éruptions de Yellowstone : des événements explosifs multiples ? // Were Yellowstone super eruptions multiple explosive events ?

Yellowstone est un super volcan dont la dernière éruption s’est produite il y a 631 000 ans. Certains scientifiques pensent que le volcan est en retard dans son cycle éruptif, bien que la notion de cycle n’ait jamais été clairement prouvée en volcanologie.
Selon le rapport de l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone pour l’année 2022, publié en mai 2023, la dernière super éruption n’a pas été un événement unique. En effet, de nouvelles études laissent supposer qu’il s’agissait d’une série d’éruptions ou d’événements multiples qui ont émis des matériaux volcaniques en succession rapide. Les travaux effectués sur le terrain à Yellowstone en 2022 ont fourni de nouvelles preuves géologiques que « la formation de la Caldeira de Yellowstone est beaucoup plus complexe qu’on ne le pensait auparavant ».
Il convient de rappeler que Yellowstone est l’un des plus grands systèmes volcaniques au monde. Il se trouve au-dessus de l’un des « points chauds » de la planète. Ce système a produit trois éruptions qui ont formé une caldeira au cours des 3 derniers millions d’années : l’éruption de Huckleberry Ridge Tuff, il y a 2,1 millions d’années ; l’éruption de Mesa Falls, il y a 1,3 million d’années ; et l’éruption de Lava Creek, il y a 631 000 ans.
Les événements de Huckleberry Ridge Tuff et de Lava Creek sont considérés comme des super-éruptions car ils ont expulsé plus de 1 000 kilomètres cubes de matériaux. Ce dernier événement a entraîné la formation de la caldeira actuelle de Yellowstone. Mesa Falls a émis environ 280 kilomètres cubes de matériaux, ce qui est insuffisant pour dire qu’il s’agit d’une super-éruption.
Des recherches antérieures ont montré que la super-éruption de Lava Creek ne s’est pas produite en une seule fois ; les dépôts dans le secteur de Sour Creek Dome à l’est du parc national révèlent que l’explosion principale a été précédée d’au moins une autre éruption. L’ignimbrite trouvée sur le site s’était complètement refroidie avant que débute l’éruption principale de Lava Creek.
Le scientifique responsable de l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone explique qu' »on a toujours su qu’il y avait au moins deux unités géologiques issues de l’éruption, et on pensait qu’il y avait peu ou pas d’écart de temps entre elles. Aujourd’hui, nous pensons il y a plusieurs unités, mais nous ne savons pas quel laps de temps les a séparées, ni même s’il y a eu un laps de temps. »
Jusqu’à présent, les chercheurs avaient trouvé quatre unités d’ignimbrite à Sour Creek, ce qui laisse supposer au moins quatre épisodes éruptifs. Ils ont également découvert deux structures qui semblent être des bouches éruptives susceptibles d’avoir été à l’origine de ces roches. Cela pourrait signifier que plusieurs bouches étaient actives ou qu’il y a eu un laps de temps entre les éruptions.
En 2020, les scientifiques ont découvert que l’éruption de Huckleberry Ridge Tuff était également un événement multiple. L’analyse des roches sur le site montre qu’il y a eu trois éruptions distinctes, avec des semaines ou des mois entre les deux premières, et des années ou des décennies entre la deuxième et la troisième.
Rien ne montre à l’heure actuelle que le volcan de Yellowstone va entrer en éruption. Cependant, la découverte que l’éruption de Lava Creek a pu suivre un schéma similaire à celui de l’éruption de Huckleberry Ridge Tuff pourrait donner une idée de ce qui se passera quand Yellowstone entrera  à nouveau en éruption.

Source : Live Science, Observatoire Volcanologique de Yellowstone.

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Yellowstone is a super volcano whose last eruption occurred 631,000 years ago. Some scientists think the volcano is overdue in its eruptive cycle, although the notion of cycle has never been clearly proved in volcanic activity.

According to the Yellowstone Volcano Observatory 2022 Annual Report, published in May 2023, the latest super eruption was not a single event. Instead, new research suggests it was a series of eruptions or multiple vents spewing volcanic material in rapid succession. Fieldwork performed at Yellowstone in 2022 has provided new geological evidence that « the formation of Yellowstone Caldera was much more complex than previously thought. »

It is worth remembering that Yellowstone is one of the world’s biggest volcanic systems. It sits above one of Earth’s « hotspots. » It has produced three caldera-forming eruptions in the past 3 million years: the Huckleberry Ridge Tuff eruption, 2.1 million years ago; the Mesa Falls eruption, 1.3 million years ago; and the Lava Creek eruption, 631,000 years ago.

The Huckleberry Ridge Tuff and Lava Creek events are considered super-eruptions because they expelled more than 1,000 cubic kilometers of material. The latter was responsible for the formation of the Yellowstone caldera. Mesa Falls erupted an estimated 280 cubic kilometers of material, so it is not considered a super-eruption.

Previous research has shown that the Lava Creek super-eruption did not occur all of a sudden ; deposits at the Sour Creek Dome region east of the national park suggest that the giant blast was preceded by at least one eruption. Ignimbrite found at the site had completely cooled before the main Lava Creek eruption took place.

The scientist-in-charge at the Yellowstone Volcano Observatory explains that « it had always been known that there were at least two geological units from the eruption, and it was thought that there was little to no time gap between them. Now, we think there are more units and we are not sure what the time gap might have been, if any. »

So far, the researchers have found four previously unrecognized ignimbrite units at Sour Creek, suggesting at least four eruptive pulses. They also found two structures that appear to be eruptive vents, which may have been the sources of these rocks. That could mean either several vents were active, or there was time separation between the eruptions.

In 2020, scientists found that the Huckleberry Ridge Tuff eruption was also a phased event. Analysis of rocks at the site suggests there were three separate eruptions, with weeks to months between the first two, and years to decades between the second and third.

Yellowstone volcano is not expected to erupt anytime soon. However, the finding that the Lava Creek eruption may have followed a similar pattern to that of the Huckleberry Ridge Tuff eruption could give an idea of what to expect if and when Yellowstone erupts for good.

Source : Live Science, Yellowstone Volcano Observatory.

Photos: C. Grandpey

La super éruption ignimbritique de Campanie // The Campanian Ignimbrite super-eruption

drapeau-francaisUne nouvelle étude sur la super éruption ignimbritique* de Campanie il y a quelque 39 000 ans met en relief de manière détaillée le déroulement de cet événement. Pour la première fois, les chercheurs ont reconstitué les deux phases de cette éruption qui a déposé une énorme quantité de matériaux entre le sud de l’Italie et les plaines de Sibérie. L’étude, intitulée “Reconstructing the plinian and co-ignimbrite 1 sources of large volcanic eruptions: A novel approach for the Campanian Ignimbrite”, est publié par Nature Scientific Reports. Vous pourrez la lire dans son intégralité à cette adresse: www.nature.com/articles/srep21220

Des chercheurs du Supercomputing Center de Barcelone (Espagne) et de l’Istituto Nazionale de Geofísica e Vulcanologia (Italie) ont reconstitué l’éruption en utilisant des centaines de simulations effectuées sur le super ordinateur MareNostrum.
Ces simulations ont permis d’établir que, dans la première phase (de type plinien), cette énorme éruption a généré une colonne de 44 kilomètres de hauteur et répandu 54 km3 de dépôts sur ce qui est aujourd’hui le sud de l’Italie.
Au cours de la deuxième phase (co-ignimbritique), un volume estimé à 154 km3 de particules fines a été émis.
L’ensemble des dépôts accumulés au cours des deux phases représente à peu près huit fois la partie visible de l’Everest.
Au total, la super éruption ignimbritique de Campanie a recouvert de cendre une superficie de plus de trois millions de kilomètres carrés, entre la Méditerranée et ce qui est aujourd’hui la Sibérie. Les plus grandes accumulations se sont produites dans ce qui est de nos jours la Macédoine, la Bulgarie et la Roumanie, tandis que la couche de matériaux en Méditerranée orientale atteignait jusqu’à 10 centimètres d’épaisseur.
Une autre caractéristique de l’éruption campanienne a été l’ « hiver volcanique » provoqué par la quantité importante de cendre et d’aérosols dans la stratosphère. Diverses études ont montré que ce phénomène a entraîné une chute de deux degrés de la température à l’échelle de la planète au cours de l’année qui a suivi l’éruption, alors que la température en Europe occidentale perdait jusqu’à cinq degrés.
En plus des effets sur l’environnement naturel, la grande éruption ignimbritique de Campanie a eu un impact significatif sur l’évolution de l’espèce humaine en Europe. En effet, elle s’est produite au moment où l’Homme moderne commençait à avancer sur le continent en provenance du Moyen-Orient, tout en déplaçant les Néandertaliens. L’éruption de Campanie, venant s’ajouter aux événements de la dernière période glaciaire, a considérablement réduit la surface habitable en Europe. Elle a peut-être contribué à ralentir le passage du Paléolithique moyen au Paléolithique supérieur, ce qui a probablement aussi ralenti l’entrée de l’Homme moderne et réduit la population qui s’était installée dans la zone dévastée par les dépôts de cendre. Des années plus tard, cependant, cette même zone allait devenir remarquablement fertile pour les nouveaux arrivants.
Source: Scientific Computing: http://www.scientificcomputing.com/

*Ignimbrite : Les ignimbrites sont issues de dépôts majoritairement ponceux que l’on rencontre dans les coulées pyroclastiques. Elles se forment en général par refroidissement des matériaux pyroclastiques lors d’une éruption explosive. Les matériaux pyroclastiques forment des couches épaisses et, si la température est suffisamment élevée (supérieure à 535°C), ils peuvent se souder entre eux et former une roche solide.

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drapeau anglaisA new study on the Campanian Ignimbrite* super-eruption which took place some 39,000 years ago provides a detailed reconstruction of this natural phenomenon. For the first time, researchers have reconstructed the two phases of the super-eruption which deposited an enormous amount of ash between southern Italy and the Siberian plains. The study entitled “Reconstructing the plinian and co-ignimbrite 1 sources of large volcanic eruptions: A novel approach for the Campanian Ignimbrite,” is being published by Nature Scientific Reports. It can be fully read at this address: www.nature.com/articles/srep21220

Researchers at the Barcelona Supercomputing Center and at the Istituto Nazionale de Geofísica e Vulcanología (INGV) have reconstructed the phenomenon using hundreds of simulations carried out on the MareNostrum supercomputer.
These simulations have allowed them to establish that in the first (Plinian) phase, the super-eruption generated a 44-kilometre high column and dispersed 54 km3 of deposits in what is now southern Italy.
During the second (co-ignimbrite) phase, 154 km3 of finer particles were dispersed.
The total deposits that accumulated over the two phases is approximately equivalent to eight times the visible part of Mount Everest.
In total, the super-eruption of the Campanian Ignimbrite covered with ash an area of more than three million square kilometres, from the Mediterranean to what is now Siberia. The largest accumulations were in modern Macedonia, Bulgaria and Romania, while in areas of the eastern Mediterranean layers up to 10 centimetres thick accumulated.
Another impact of the Campanian Ignimbrite eruption was that the release of ash and aerosols into the stratosphere caused a ‘volcanic winter.’ Various studies have shown that this phenomenon caused global temperatures to drop by two degrees the following year, while the temperature in Western Europe dropped up by up to five degrees.
In addition to the effects on the natural environment, the Campanian Ignimbrite eruption has been identified as having a significant impact on the evolution of the human species in Europe, as it took place when Modern Humans had begun to advance on the continent from the Middle East, displacing the Neanderthals. The super-eruption, together with the events of the last ice age, significantly reduced the habitable area in Europe and would have contributed to slowing the transition from the Middle Paleolithic to the Upper Paleolithic, delaying the entry of Modern Humans and reducing the population which had settled in the area devastated by its ash deposits. Years later, however, this same area would become a remarkably fertile area for new settlers.
Source : Scientific Computing : http://www.scientificcomputing.com/

*Ignimbrite : Ignimbrite is a pumice-dominated pyroclastic flow deposit formed from the cooling of pyroclastic material ejected from an explosive volcanic eruption. As the pyroclastic material settles it can build up thick layers, and if the temperature is sufficiently high (above 535°C) it can weld into rock.

Tephra
drapeau-francaisLes retombées de téphra (avec leur épaisseur révélée par les nuances de rouge), venant s’ajouter à l’épisode calotte glaciaire fenno-scandienne et à l’avancée de la toundra (marquée par la ligne en pointillés) ont entraîné une réduction de la surface habitable en Europe.

drapeau anglaisTephra fallout (with various shades of red), together with the attendant episode of Fenno-Scandinavian ice cap and peripheral tundra advance on land (top dashed line), suggests a reduction of the area available for human settlement in Europe of up to 30%