On peut lire sur le site web Daily Science un article très intéressant sur une étude publiée dans la revue Geology. Elle révèle que des professeurs des universités de Bakersfield (Californie) et du Missouri ont montré que les cendres émises lors de l’éruption de supervolcans comme Yellowstone peuvent être si chaudes qu’elles ont la capacité de redevenir de la lave une fois qu’elles touchent le sol à des dizaines de kilomètres de leur lieu d’émission. La recherche a été financée par la National Science Foundation.
L’article nous rappelle que, selon le processus habituel d’une éruption volcanique, la lave s’écoule généralement directement sur le site de l’éruption jusqu’à ce qu’elle refroidisse et durcisse (voir mon étude sur le processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea). Cependant, les chercheurs américains ont trouvé des preuves d’une ancienne coulée de lave à des dizaines de kilomètres d’un supervolcan entré en éruption près de Yellowstone il y a environ 8 millions d’années.
Quelque temps avant cette étude, un professeur assistant de l’Université de Bakersfield avait déjà constaté que cette coulée de lave était composée de cendre éjectée lors de l’éruption. Suite à cette découverte, un professeur agrégé de l’Université du Missouri et des doctorants du département de géologie de cette même université ont essayé de prouver comment cela était possible.
Pour arriver à leurs fins, ils devaient déterminer comment la cendre avait pu être suffisamment chaude pour pouvoir se transformer en lave et couler avant de se refroidir.
Les chercheurs pensent que le phénomène a été rendu possible par un processus appelé «dissipation visqueuse ». Ce processus peut être comparé à un pot de mélasse que l’on se mettrait en devoir de remuer. En effet, il est très difficile de remuer un pot de mélasse et il faut dépenser beaucoup d’énergie et de force pour déplacer la cuillère dans le pot. Cependant, une fois que l’on y parvient, l’énergie utilisée pour déplacer la cuillère est transférée dans la mélasse qui chauffe effectivement un petit peu. C’est la dissipation visqueuse.
De la même façon, si on se réfère à la vitesse à laquelle la cendre chaude se déplace après l’éruption d’un supervolcan, on constate qu’une fois qu’elle touche le sol, l’énergie se transforme en chaleur, un peu comme l’énergie de la cuillère se trouve transférée dans la mélasse. Cette chaleur supplémentaire créée par la dissipation visqueuse est suffisante pour faire se souder la cendre qui se transforme alors en une coulée de lave.
La température de la cendre d’une telle éruption doit être d’au moins 815 ° C pour se transformer en lave. Toutefois, comme la cendre a perdu une partie de sa chaleur dans l’air, les chercheurs pensent que la dissipation visqueuse vient compenser cette perte et représente entre 93 et 204 ° C de chaleur supplémentaire, suffisante pour transformer la cendre en lave.
L’ensemble de l’article peut être lu à cette adresse:
On the Science Daily website, one can read a very interesting article about a paper published in the journal Geology. It reveals that professors from the universities of Bakersfield (California) and Missouri have shown that the ash produced by supervolcanoes like Yellowstone can be so hot that it has the ability to turn back into lava once it hits the ground tens of kilometres away from the original eruption. Their research was funded by the National Science Foundation.
The article reminds us that following the usual process of a volcanic eruption, lava typically flows directly from the site of the eruption until it cools and hardens in place (see my study about the cooling process of lava on Kilauea). However, researchers found evidence of an ancient lava flow tens of kilometres away from a supervolcano eruption near Yellowstone that occurred around 8 million years ago.
Previously, an assistant professor at Bakersfield University had found that this lava flow was made of ash ejected during the eruption. Following this discovery, an associate professor in the University of Missouri along with doctoral students in the geological sciences department of this university, determined how this was possible.
To get to their point, they had to determine the ash must have been exceptionally hot so that it could actually turn into lava and flow before it eventually cooled.
The researchers believe the phenomenon was made possible by a process known as « viscous heating. » This process can be compared to stirring a pot of molasses. Indeed, it is very hard to stir a pot of molasses and you have to use a lot of energy and strength to move your spoon around the pot. However, once you get the pot stirring, the energy you are using to move the spoon is transferred into the molasses, which actually heats up a little bit. This is viscous heating.
So when you think about how fast the hot ash is travelling after a massive supervolcano eruption, once it hits the ground that energy is turned into heat, much like the energy from the spoon heating up the molasses. This extra heat created by viscous heating is enough to cause the ash to weld together and actually begin flowing as lava.
The volcanic ash from this eruption has to be at least 815°C to turn into lava; however, since the ash probably lost some of that heat in the air, the researchers believe viscous heating accounted for 93 to 204°C of additional heating to turn the ash into lava.
The whole article can be read at this address :
