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Champs Phlégréens (Italie) : on se sait pas prévoir… // Phlegrean Fields (Italy) : we cannot predict…

C’est formidable de dire que l’on est capable de prévoir les éruptions de volcans comme le Piton de la Fournaise (La Réunion) ou le Kilauea (Hawaï). Ce sont des volcans effusifs qui présentent peu ou pas de danger pour les zones habitées. La prévision devient très différente quand il s’agit des volcans explosifs. Elle est encore plus compliquée lorsque ces volcans sont situés à proximité ou au milieu de zones densément peuplées.
C’est le cas du Vésuve près de la ville de Naples, et des Champs Phlégréens autour desquels vivent quelque 360 000 habitants. Si le Vésuve ou les Campi Flegrei devaient se réveiller, il faudrait prendre des mesures très rapidement pour mettre les habitants en sécurité.
Ces derniers jours, l’inquiétude a grandi autour de Pouzzoles devant le risque d’éruption des Champs Phlégréens. En effet, la région a été secouée par le séisme le plus puissant (M 4,2) depuis 40 ans. L’activité sismique dans la région s’est intensifiée au cours de l’année écoulée et en particulier ces derniers mois, avec plus de 80 événements enregistrés au petit matin du 27 septembre 2023.
Bien entendu, tout le monde souhaite que l’activité sismique cesse, comme cela a été le cas après une longue période d’agitation du sol au début des années 1980. La pire situation serait une éruption semblable à la dernière qui a eu lieu en 1538 ; elle a donné naissance au Monte Nuovo et a détruit une cité médiévale. .
Les scientifiques de l’INGV surveillent étroitement la situation mais sont forcés d’admettre qu’ils ne savent pas comment elle va évoluer. En cas d’éruption, ils ne savent pas, non plus, quand ni où un tel événement pourrait se produire. Aussi minime que soit une telle éruption, elle provoquerait de sérieux problèmes de société. Il suffit de voir toutes les maisons autour de la Solfatare, l’un des points les plus chauds des Campi Flegrei, pour comprendre les difficultés qu’impliquerait une évacuation.
Contrairement au Vésuve voisin, dont l’éruption en 79 après JC a détruit Pompéi et Herculanum, les Campi Flegrei ne présentent pas la forme conique d’un volcan. Ils se trouvent dans une caldeira de 11 kilomètres de long qui s’est formée il y a 39 000 ans après qu’une éruption l’ait vidée de son magma. Cependant, le secteur est beaucoup plus actif que le Vésuve.
Depuis les années 1950, des milliers de petits séismes ont affaibli la caldeira, favorisant les conditions d’une rupture. C’est ce que l’on peut lire dans une étude publiée en juin 2023 par l’INGV italienne et l’University College London (UCL). Les recherches ont conclu que le volcan était sur le point d’atteindre un « point de rupture » et se trouverait dans un « état extrêmement dangereux ».
Giuseppe De Natale, directeur de l’INGV, a déclaré qu’il y avait un « risque élevé de fortes secousses », ajoutant qu’il avait écrit à la municipalité de Naples le 18 septembre pour que des contrôles de sécurité soient effectués dans les bâtiments publics, en commençant par les écoles et les hôpitaux, et que des procédures d’évacuation soient mises en œuvre si nécessaire.
Le séisme du 27 septembre dernier, qui a été ressenti jusqu’à Rome, a provoqué la fuite des habitants et des perturbations dans le trafic ferroviaire, même si aucun blessé ni aucun dégât majeur n’ont été signalés. Nello Musumeci, en charge de la Protection civile, a déclaré qu’il rencontrerait les responsables locaux à Naples dans les prochains jours pour demander une « accélération dans l’élaboration des plans d’évacuation en cas d’urgence ». Il a ajouté : « Nous devons être prêts à toute éventualité, mais nous devons aussi éviter l’alarmisme car, pour le moment, cela n’est pas justifié. »
Sources  : The Guardian et médias d’information italiens.

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It’s great to say we are able topredict eruptions of volcanoes like Piton de la Fournaise (Reunion Island) or Kilauea (Hawaii). These are effusive volcanoes with little or no danger to populated areas. Prediction becomses greatly different on explosive volcanoes, all the mare when they are located close to, or in the middle of densely populated areas.

This is the case of Mount Vesuvius close to the city of Naples and the Phlegrean Fields which are surrounded by 360,000 residents. Should an eruption occur on Vesuvius or the Campi Flegrei, measures would have to be taken very fast to send residents out of danger.

These days, concern is mounting over the risk of an eruption on the Phlegrean Fields after the area was struck by the strongest earthquake (M 4.2) in 40 years. Seismic activity in the region has intensified over the past year and especially in recent months, with more than 80 events occurring in the early hours of September 27th, 2023 in the morning.

Of course, the best-case scenario would be that the activity ends, as it did after a long period of unrest in the early 1980s, while the worst would be an eruption similar to the last one in 1538, which created Monte Nuovo and destroyed a medieval city. .

INGV scientists are monitoring the situation but they admit they don’t know how it will evolve. In the event of an eruption, they don’t know when or where it could happen. However small, it would cause social unrest. You just need to see all the houses around the Solfatara, one of the hottest spots of the Campi Flegrei, to understand the difficulties an evacuation would include.

Unlike nearby Mount Vesuvius, whose eruption in AD79 destroyed the ancient Roman cities of Pompeii and Herculaneum, Campi Flegrei is an 11-kilometer-long caldera that was formed 39,000 years ago after an eruption emptied it of magma. However, it is much more active than Vesuvius.

Thousands of small earthquakes since the 1950s have weakened the caldera, favouring the conditions for a rupture, according to a study published in June 2023 by Italy’s INGV and University College London (UCL). The research concluded that the volcano was edging towards “breaking point” and in an “extremely dangerous state”.

Giuseppe De Natale, a director at INGV, said there was a “high risk of strong tremors”, adding that he had written to Naples council on September 18th, suggesting safety checks be carried out on public buildings, starting with schools and hospitals, and for evacuation procedures to be enacted if necessary.

The earthquake of September 27th, which was felt in Rome, caused people to flee their homes and trains to be disrupted, although no injuries or major damage were reported. Nello Musumeci, minister for Civil protection, said he would be meeting local officials in Naples over the next few days to ask for an “acceleration in the drafting of exodus plans in the event of an emergency”. He added : “We need to be ready for any eventuality, but we need to avoid alarmism because, at the moment, it is not justified.”

Sources : The Guardian and Italian news media.

Pouzzoles est l’un des centres urbains les plus importants de la région des Champs Phlégréens.

La Solfatara est l’un des points chauds des Champs Phlégréens.

(Photos: C. Grandpey)

 

Alerte sismique dans les Champs Phlégréens // Seismic alert in the Phlegrean Fields

Un essaim sismique incluant quelque 64 événements a secoué la région des Champs Phlégréens – Campi Flegrei – au petit matin du 26 septembre 2023. Certaines secousses avaient des magnitudes allant jusqu’à M 4,2.
Selon les données publiées par l’Osservatorio Vesuviano de l’INGV, lesséismes ont été enregistrés dans la zone de l’Académie-Solfatara (Pouzzoles) et dans le golfe de Pouzzoles. La zone est sous surveillance constante. Selon les paramètres géophysiques et géochimiques actuels, la dynamique en cours, y compris le soulèvement du sol à raison d’environ 15 mm par mois, ne révèle aucun changement significatif par rapport aux données précédentes.

Carte montrant les événements au cours du dernier essaim sismique (Source : INGV)

La région des Campi Flegrei a une histoire d’activité volcanique et sismique intense. Des épisodes de bradyséisme – épisodes de soulèvement et d’affaissement du sol – accompagnés d’essaims sismiques ont été observés dans le passé et même ces dernières années.
On pense que les essaims sismiques et le soulèvement du sol sont probablement dus à la montée des gaz et à une mise sous pression du système hydrothermal profond. Une autre hypothèse concerne la possible injection de magma dans le sous-sol. Les deux phénomènes sont liés à une chambre magmatique située sous les Champs Phlégréens.

Traces du bradyséisme sur les colonnes du temple dit de Serapis à Pouzzoles (Photo : C. Grandpey)

Même si la probabilité d’une éruption volcanique est considérée comme faible à l’heure actuelle, l’Observatoire reste vigilant. La principale source d’inquiétude est la densité de population dans la région. Si des signes d’éruption apparaissaient, l’évacuation des habitants devrait être très rapide.
La dernière éruption des Campi Flegrei s’est produite du 29 septembre au 6 octobre 1538. Elle a formé le cône de scories du Monte Nuovo. Elle détruisit le village médiéval de Tripergole et fit fuir la population locale.

Cratère du Monte Nuovo (Photo : C. Grandpey)

A proximité de la ville de Pouzzoles, la Solfatara constitue la zone la plus active des Champs Phlégréens. Elle est surveillée comme le lait sur le feu car un réveil de ce volcan causerait des problèmes majeurs. Sa situation au sein d’une zone densément peuplée rendrait l’évacuation de la population très délicate.

Le cratère est situé sur une colline à 190 m d’altitude. Le paysage est lunaire, avec de nombreuses fissures dans le sol d’où s’échappent des fumerolles constituées essentiellement de vapeur d’eau et de gaz comme le CO2. La fumerolle principale, la Bocca Grande, présentait une température de 130-140°C quand je l’ai mesurée dans des années 1990. Aujourd’hui, l’INGV relève environ 90°C. Vous trouverez tous les paramètres concernant la Solfatara en cliquant sur ce lien :

https://www.ov.ingv.it/index.php/monitoraggio-e-infrastrutture/bollettini-tutti/bollett-mensili-cf/anno-2022-2/1064-bollettino-mensile-campi-flegrei-2022-02/file

Attention : la Solfatara est actuellement fermée au public depuis le tragique accident survenu en septembre 2017. Un couple de touristes et leur fils de 11 ans ont trouvé la mort en chutant dans une marmite de boue. Le gosse, âgé de 11 ans, a franchi une barrière de sécurité et a chuté dans une marmite de boue. Les parents ont alors tenté de le secourir mais ont chuté à leur tour dans la cavité. Elle était peu profonde et il est probable que la mort a été causée par les émanations de gaz. Depuis cet accident tragique, les autorités italiennes ont mis en place le sacro-saint principe de précaution, ce qui explique la fermeture du site.

Pour avoir une très bonne vue sur la Solfatara, je conseille d’emprunter la Via Coste d’Agnano qui longe le site et propose un très bon panorama dans sa partie haute. S’y rendre de préférence de le matin quand l’air ambiant, plus humide, permet de distinguer les différents sites fumerolliens. L’air sec de l’après-midi ne permet plus de voir grand-chose.

Vue de la Solfatara depuis la Via Coste d’Agnano (Photo : C. Grandpey)

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A seismic swarm including 64 events shook the area of Campi Flegrei – or Phlegrean Fields – on the early morning of September 26th, 2023. Some of the tremors had magnitudes up to M 4.2.

According to data released by INGV’s Vesuvian Observatory, the earthquakes are located in the Accademia-Solfatara area (Pozzuoli) and in the Gulf of Pozzuoli. The area is under constant monitoring. Geophysical and geochemical parameters suggest that the ongoing dynamics, including soil lifting at a speed of around 15 mm per month, show no significant changes compared to previous data.

The Campi Flegrei area has a history of intense volcanic and seismic activity. Episodes of bradyseism – slow ground movement – accompanied by seismic swarms have been observed in the past and even in recent years.

It is believed that seismic swarms and ground uplift are probably due to the rising of gases and increased pressurization of the deep hydrothermal system. Another possibility is the injection of magma into the subsurface. Both phenomena are related to a larger, deep magma chamber beneath the Phlegraean Fields.

While the probability of a volcanic eruption is considered low at this time, the observatory remains vigilant. The main cause of worry is the population density in the area. Should the signs of an eruption appear, the evacuation of the residents should be very fast.

The last eruption in the Campi Flegrei occurred from September 29th to October 6th, 1538 ; it formed the Monte Nuovo cinder cone. It destroyed the medieval village Tripergole and sent fleeing the local population.

Near the town of Pozzuoli, the Solfatara is the most active area of the Phlegrean Fields. It is closely monitored because an awakening of this volcano would cause major problems. Its location in a densely populated area would make the evacuation of the population very difficult.
The crater is located on a hill 190 m above sea level. The landscape is lunar, with numerous cracks in the ground, with fumaroles consisting mainly of water vapor and gases such as CO2. The main fumarole, the Bocca Grande, had a temperature of 130-140°C when I measured it in the 1990s. Today, INGV records around 90°C. You will find all the parameters concerning the Solfatara by clicking on this link:

https://www.ov.ingv.it/index.php/monitoraggio-e-infrastrutture/bollettini-tutti/bollett-mensili-cf/anno-2022-2/1064-bollettino-mensile-campi-flegrei-2022- 02/file

Please note: The Solfatara is currently closed to the public, since the tragic accident in September 2017. A couple of tourists and their 11-year-old son died after falling into a pot of mud. The kid, aged 11, crossed a security barrier and fell into a pot of mud. The parents then tried to rescue him but fell into the cavity. It was shallow and it is likely that the death was caused by the gas fumes. Since this tragic accident, the Italian authorities have implemented the sacrosanct precautionary principle, which explains the closure of the site.

To have a very good view of the Solfatara, I recommend taking the Via Coste d’Agnano which runs along the site and offers a very good panorama in its upper part. It is best to go there in the morning when the more humid ambient air allows you to distinguish the different fumarolic sites. The dry afternoon air no longer allows us to see much.

Kilauea (Hawaii) : la vie dans les zones à haut risque // Life in high risk areas

Bien qu’il s’agisse d’un volcan de point chaud avec une activité majoritairement effusive, le Kilauea n’est pas sans risques pour les habitants de Big Island. Les souvenirs de l’éruption destructrice du district de Puna dans la Lower East Rift Zone en 2018 sont encore bien présents dans les mémoires. La reconstruction continue cinq ans après que les coulées de lave ont recouvert et détruit plusieurs localités, dont Kapoho, Lanipuna Gardens, la plupart des propriétés des Leilani Estates et des parties de Pohoiki.
Depuis 2018, le Kilauea est à nouveau entré en éruption à 5 reprises, dont celle qui vient de se terminer. Toutes ces éruptions ont eu lieu à l’intérieur de la caldeira sommitale, sans menacer les personnes et les biens.
Les éruptions de la zone de Rift Est (East Rift Zone) peuvent se produire fréquemment. Depuis 1950, il y a eu des éruptions de longue durée sur le Mauna Ulu de 1969 à 1971 et de 1972 à 1974, et sur le Pu’uO’o de 1983 à 2018. L’éruption du Pu’u’O’o a été divisée en 61 épisodes d’activité ; elle a détruit 215 structures et recouvert près de 15 kilomètres de routes avec une lave dont l’épaisseur atteignait parfois 34 mètres. Elle s’est terminée juste avant le début de l’éruption de 2018. Cette éruption a également détruit Kalapana en 1990 : elle a représenté la plus longue et la plus importante émission de lave sur la zone de rift Est du Kilauea depuis plus de 500 ans.
Des éruptions de plus courte durée se sont produites 12 fois dans l’East Rift Zone entre 1955 et 1980. L’éruption de 1960 a détruit une ancienne communauté à Kapoho. Une coulée de lave a également menacé Pahoa en 2014-2015.
La zone de rift sud-ouest du volcan, moins peuplée que la zone de rift est, n’a pas été aussi active au cours des deux derniers siècles, mais des éruptions peuvent s’y produire. Les plus récentes dans cette zone ont été brèves. Un événement survenu en 1974 a duré moins d’une journée et une éruption en 1971 n’a duré que cinq jours. Cependant, des événements plus longs sont possibles, comme l’éruption du Mauna Iki qui a duré près d’un an, de 1919 à 1920.
Bien que l’événement de 2018 représente le plus grand effondrement sommital et la plus volumineuse éruption dans la Lower East Rift Zone au cours des 200 dernières années, cette éruption correspond à un comportement déjà observé sur le Kilauea. Par contre, un tel impact dans cette zone n’avait jamais été observé. Cela est dû au rapide développement urbain dans cette partie de la Grande Île. En effet, avec le nombre croissant de personnes qui y vivent et y travaillent, il est devenu de plus plus difficile de gérer le risque d’inévitables éruptions.
Si les méthodes de construction peuvent être mieux adaptées pour réduire les dégâts causés par des catastrophes naturelles telles que les ouragans et les séismes, elles ne permettent pas de lutter contre les coulées de lave. Il n’existe aucun code de construction qui puisse empêcher une maison d’être recouverte par la lave. La seule solution consiste à réduire le nombre de bâtiments et autres infrastructures dans ces zones à haut risque, tout en veillant à ce que la population soit bien informée et préparée aux catastrophes potentielles.

Les autorités hawaiiennes essayent de mettre en pratique un programme de rachat volontaire de logements et de propriétés touchées par l’éruption de 2018. Cela permet d’éviter le retour des habitants dans ces zones à haut risque. L’objectif principal est d’empêcher que ces propriétés inoccupées soient occupées par de nouvelles maisons ou des entreprises qui pourraient être exposées à de futures éruptions. Cependant, il n’est pas facile de convaincre les gens d’abandonner leurs biens et de reprendre une nouvelle vie dans un endroit plus sûr, alors qu’ils vivent depuis plus de 50 ans dans les deux zones les plus exposées au risque éruptif.
Des solutions ont été proposées, telles que l’installation de maisons modulaires qui peuvent être déplacées rapidement hors de la zone sinistrée. On a aussi testé d’autres matériaux de construction, tels que l’eucalyptus, dont l’île dispose facilement. Cela implique toutefois une modification des codes du bâtiment pour s’adapter à de telles constructions et à d’autres idées.
La Protection Civile du comté d’Hawaii met l’accent sur la préparation aux catastrophes naturelles et en particulier aux éruptions. Le comté est en train d’établir des plans de communication pouvant être utilisés lors d’une prochaine catastrophe. Il a développé des modèles de communication pour les situations les plus critiques. Des messages seront diffusés dans un délai minimal sur la messagerie des téléphones portables, la radio et la télévision, en relation avec le système de sirènes d’alerte. Cela permettra d’alerter la population pour toutes les situations d’urgence telles que les éruptions et les incendies de végétation en tout point de l’île.
Source : Big Island Now.

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Although it is a hotspot volcano with predominantly effusive activity, Kilauea is not without risks for Big Island residents. Memories of the destructive 2018 Lower East Rift Zone eruption in Puna are still fresh. Recovery is still ongoing five years after the lava flows wiped out several communities, including Kapoho, Lanipuna Gardens, most of Leilani Estates and parts of Pohoiki.

Just since 2018, there have been five more eruptions of Kilauea. They have all been confined to the summit caldera and posed no threat to life or property

However, East Rift Zone eruptions can occur frequently. Since 1950, there were long-lived eruptions at Maunaulu from 1969-71 and 1972-74 and Pu‘u‘ō’ō from 1983 to 2018. The eruption at Pu‘u‘ō’ō, which was divided into 61 episodes of activity, destroyed 215 structures and buried nearly 15 kilometers of highway with lava as thick as 34 meters. It ended just before the 2018 eruption began. That eruption also destroyed Kalapana in 1990 and was the longest and most voluminous known outpouring of lava from Kilauea’s East Rift Zone in more than 500 years

Shorter-lived eruptions occurred on the East Rift Zone 12 times between 1955 and 1980. The 1960 eruption destroyed a previous community at Kapoho. There also was a lava flow in 2014-15 that threatened Pahoa.

The volcano’s Southwest Rift Zone, which is less populated than the East Rift Zone, has not been as active during the past two centuries, but eruptions can still happen there. The most recent eruptions in this area were brief. An event in 1974 lasted for less than a day and an eruption in 1971 lasted for just five days. However, longer-lived vents are possible. The Maunaiki eruption lasted almost a year from 1919-20.

While the 2018 event represented the largest summit collapse and Lower East Rift Zone eruption in the past 200 years, it also fits a pattern of Kilauea’s past behaviour. What was unprecedented was the impact, which was due to the development growth in that part of the Big Island. Indeed, with more people now living, working and playing there, it has become more difficult to mitigate the high risk of inevitable future eruptions.

While structural engineering and construction methods can be adapted to reduce damage from other natural disasters such as hurricanes and earthquakes, they do not help with lava flows. There is no building code that will save a house from being inundated by lava. The only solution is to reduce buildings and infrastructure in those high-risk zones while ensuring residents are well-informed and prepared for potential disasters. The county continues to advocate for its voluntary housing buyout program which is dedicated to acquiring properties affected by the 2018 eruption to minimize the return of residents to those high-risk areas. The primary objective is to keep those properties unoccupied by new homes or businesses that could be vulnerable to future eruptions. However, it’s noteasy to ask all people to abandon their properties and pick up their entire lives to move somewhere safer, when they have lived in neighborhoods in lava zones 1 and 2, the two highest areas at risk of eruption, for more than 50 years.

Suggestions have been made such as building more modular homes that could be moved out of the area of a disaster and testing other nontraditional materials for construction, such as eucalyptus, which the island has a readily available supply. That would include taking a look at the county’s building codes and how they could be changed to accommodate such construction and other ideas.

The Hawai‘i County Civil Defense Agency emphasizes disaster preparedness related to eruptions.The County is establishing comprehensive communication plans for the next disaster.

It has developed templates for the most critical hazards so messages can be dispersed with minimal delay and is using the Public Alert Warning System to support messaging to cellphones, radio and TV in combination with the outdoor alert siren system to alert people about emergencies of all types, including natural disasters such as eruptions and wildfires anywhere on the island.

Source : Big Island Now.

L’éruption de 2018 a été particulièrement dévastatrice (Crédit photo: HVO)

Toba (Sumatra / Indonésie) : Nouvelle approche de l’éruption // New approach to the eruption

Plusieurs études ont été faites à propos de la super éruption du Toba à Sumatra (Indonésie) il y a 75 000 ans. Les scientifiques ont estimé que l’événement a été 5 000 fois plus puissant que l’éruption du Mont St. Helens en 1980. L’éruption a provoqué un hiver volcanique de six à dix ans à l’échelle de la planète et probablement un épisode de refroidissement de 1 000 ans.

Dans un article publié le 27 février 2020, j’expliquais que dans les années 1990, plusieurs scientifiques pensaient que l’éruption avait été suffisamment puissante pour anéantir la plupart des premiers humains vivant à l’époque, ralentissant ainsi l’extension de l’humanité.

En 1993, la journaliste scientifique Ann Gibbons a expliqué qu’un goulot d’étranglement de la population s’est produit dans l’évolution de l’espèce humaine il y a environ 70 000 ans, et elle a avancé l’hypothèse selon laquelle cela était dû à l’éruption. Un géologue de l’Université de New York et un volcanologue de l’Université d’Hawaii sont allés dans le sens de cette hypothèse..

En 1998, la théorie du goulot d’étranglement a été confirmée par un anthropologue de l’Université de l’Illinois.

Selon une étude publiée en février 2020 dans la revue Nature Communications, la situation n’a peut-être pas été aussi désastreuse qu’on ne le pensait auparavant. En effet, il existe des preuves que l’Homo sapiens migrait avant, pendant et après l’éruption. Des chercheurs qui ont travaillé sur le site de Dhaba dans la vallée de la rivière Middle Son dans le centre de l’Inde ont découvert des preuves révélant que les humains ont occupé le site de manière continue au cours des 80 000 dernières années. La découverte d’outils en pierre a prouvé que l’Homo sapiens vivait en Asie plus tôt qu’on le pensait. Le fait que ces ensembles d’outils n’aient pas disparu au moment de la super éruption de Toba, ou aient changé de façon spectaculaire peu de temps après, démontre que les populations ont survécu à la prétendue catastrophe et ont continué à créer des outils pour modifier leur environnement.

Cependant, les auteurs de l’étude affirment cette situation n’a pas eu des effets durables. Par exemple, les humains qui ont survécu à cet événement ne se sont pas suffisamment développés au point de contribuer au pool génétique actuel. Ils ont probablement été confrontés à d’autres défis et à la période glaciaire qui a suivi l’éruption.

Une nouvelle étude publiée en 2021 par des chercheurs de l’Institut Max Planck de chimie et d’autres structures scientifiques apporte un éclairage nouveau sur les effets de l’éruption sur les populations.

Ces scientifiques confirment que le Toba a longtemps été présenté comme la cause du goulot d’étranglement de la population. Toutefois, les premières études portant sur les variables climatiques (températures et précipitations) n’ont fourni aucune preuve concrète d’un effet dévastateur sur l’humanité.

Les auteurs de la dernière étude insistent sur le rôle joué par le rayonnement ultraviolet (UV). Ils font remarquer que, sous les tropiques, le rayonnement UV proche de la surface est le facteur d’évolution le plus déterminant. Les grandes éruptions volcaniques émettent des gaz et des cendres. Cela crée une couche d’aérosols qui bloque la lumière du soleil dans la stratosphère et entraîne un refroidissement à la surface de la Terre. Cet «hiver volcanique» a de multiples conséquences, tels que des océans plus froids, des événements El-Niño plus longs, des mauvaises récoltes et des maladies.

En temps normal, la couche d’ozone empêche des niveaux élevés et nocifs de rayonnement UV d’atteindre la surface de la Terre. Lorsqu’un volcan libère de grandes quantités de SO2, le panache volcanique qui en résulte absorbe le rayonnement UV mais bloque la lumière du soleil. Cela limite la formation d’ozone, crée un trou dans la couche d’ozone et augmente la nocivité des UV.

L’équipe scientifique a examiné les niveaux de rayonnement UV après l’éruption du Toba à l’aide du modèle climatique ModelE développé par le Goddard Institute for Space Studies de la NASA pour simuler les effets possibles d’éruptions de puissances différentes.

Leur modèle montre que le nuage de SO2 émis par le Toba a fait chuter le niveau d’ozone de la planète dans des proportions allant jusqu’à 50 %. Ils ont également constaté que les effets sur l’ozone étaient significatifs, même dans des scénarios d’éruptions mineures.

Il semble indéniable que les risques induits par un rayonnement UV plus élevé sur la santé ont eu un impact sur la survie de la population. Les effets du rayonnement UV ont probablement été comparables aux conséquences d’une guerre nucléaire. Dans une telle situation, les rendements des cultures et la productivité marine chutent en raison des effets de stérilisation des UV. Sortir sans protection contre les UV provoque des lésions oculaires et des brûlures par le soleil en moins de 15 minutes. Au fil du temps, les cancers de la peau et les dégâts causés à l’ADN ont probablement entraîné une chute de la démographie.

Source : The Independent.

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Several studies have been made about the super eruption of Mt Toba  in Sumatra (Indonesia) 75,000 years ago. The explosive event was estimated to be 5,000 times more massive than the 1980 Mount St. Helens eruption. Researchers explained that rhe event caused a global volcanic winter of six to ten years and possibly a 1,000-year-long cooling episode.

In a post released on February 27th, 2020, I explained that in the 1990s, several scientists suspected the eruption had been large enough to wipe out a majority of early humans living at the time, slowing down the spread of humanity.

In 1993, science journalist Ann Gibbons explained that a population bottleneck occurred in human evolution about 70,000 years ago, and she suggested that this was caused by the eruption. A geologist of New York University and a volcanologist of the University of Hawaii supported her suggestion.

In 1998, the bottleneck theory was further developed by an anthropologist of the University of Illinois.

According to a study published in February 2020 in the journal Nature Communications shows that the situation may not have been as terrible as previously thought. Indeed, there is evidence that Homo sapiens were migrating before, during and after the eruption. Researchers investigating a site called Dhaba in Central India’s Middle Son River Valley uncovered evidence revealing that humans have occupied the site continuously for the last 80,000 years. The discovery of stone tools suggested that Homo sapiens were living in Asia earlier than expected. The fact that these toolkits did not disappear at the time of the Toba super-eruption, or change dramatically soon after, indicates that human populations survived the so-called catastrophe and continued to create tools to modify their environments.

However, the authors of the study say that this was not a lasting legacy. For example, the humans who survived this event did not thrive enough to the point that they contributed to the current gene pool. They likely suffered due to other challenges and the glacial period that followed the eruption.

A recent study published in 2021 by researchers at the Max Planck Institute for Chemistry and other scientific structures brings a new light to the effects of the eruption on the populations.

They explain that Toba has long been posited as a cause of the bottleneck, but initial investigations into the climate variables of temperature and precipitation provided no concrete evidence of a devastating effect on humankind. The authors of the study point out that, in the tropics, near-surface ultraviolet (UV) radiation is the driving evolutionary factor. Large volcanic eruptions emit gases and ash, which create a sunlight-blocking aerosol layer in the stratosphere, causing cooling at the Earth’s surface. This “volcanic winter” has multiple knock-on effects, such as cooler oceans, prolonged El-Nino events, crop failures and disease. The ozone layer prevents high levels of harmful UV radiation from reaching the surface. When a volcano releases vast amounts of SO2, the resulting volcanic plume absorbs UV radiation but blocks sunlight. This limits ozone formation, creating an ozone hole and heightening the chances of UV stress.

The scientific team examined UV radiation levels after the Toba eruption using the ModelE climate model developed by NASA’s Goddard Institute for Space Studies to simulate the possible after-effects of different sizes of eruptions.

Their model suggests the Toba SO2 cloud depleted global ozone levels by as much as 50 per cent. They also found the effects on ozone were significant, even under relatively small eruption scenarios.

The resulting health hazards from higher UV radiation at the surface would have significantly affected human survival rates. The UV stress effects could be similar to the aftermath of a nuclear war. For example, crop yields and marine productivity would drop due to UV sterilization effects. Going outside without UV protection would cause eye damage and sunburn in less than 15 minutes. Over time, skin cancers and general DNA damage would have led to population decline.

Source: The Independent.

Source : NASA