Eruptions sous-marines et rebond isostatique // Submarine eruptions and isostatic rebound

Lorsqu’une crue glaciaire s’est produite sur le Grimsvötn, volcan islandais sous la calotte glaciaire du Vatnajökull, les volcanologues locaux se sont demandé si l’événement serait suivi d’une éruption volcanique. Elle pourrait être provoquée par le relâchement de pression dû à l’énorme évacuation de l’eau de fonte contenue dans le lac sous-glaciaire. De telles éruptions se sont produites plusieurs fois dans le passé, en 2004 pour la dernière fois.
Lors de ma conférence « Glaciers en péril », j’explique que la fonte des calottes glaciaires au-dessus des volcans pourrait provoquer un rebond isostatique avec un relâchement de pression qui pourrait provoquer une éruption. Cependant, aucune éruption de ce type n’a été, jusqu’à présent, clairement liée à la fonte directe d’une calotte glaciaire. S’agissant du Grimsvötn, c’est plutôt la vidange d’un lac d’eau de fonte sous-glaciaire qui est susceptible de déclencher une éruption.
Une récente étude menée par des scientifiques du Royaume-Uni et de Suède et publiée dans la revue Nature Geoscience, a examiné les 360 000 ans d’histoire de l’activité volcanique à Santorin en Grèce. L’île se trouve au sud de la Mer Égée, à environ 200 km au sud-est de la Grèce continentale.
Il y a environ 3 600 ans, Santorin a connu l’une des plus grandes éruptions historiques. Le cataclysme est responsable de la disparition de la civilisation minoenne en Crète, à seulement 100 km au sud, où elle a été ensevelie par d’épaisses couches de matériaux volcaniques.
Les chercheurs ont analysé les enregistrements des éruptions préservés dans les carottes de sédiments marins à proximité. Les couches de cendres ont été datées avec précision à l’aide de méthodes radiométriques, et les chercheurs sont arrivés à la conclusion que l’activité volcanique océanique peut varier selon que le niveau de la mer monte et descend. En d’autres termes, le poids de l’eau peut supprimer ou donner naissance à l’activité volcanique.
Des modélisations numériques ont déjà indiqué que le poids de l’eau peut supprimer ou déclencher l’activité volcanique. Lorsque le niveau de la mer baisse de plus de 40 mètres, la lave commence à remonter dans les roches au-dessus de la chambre magmatique. Lorsque le niveau de la mer descend à moins 70 ou 80 mètres, des éruptions sont probables. Au fur et à mesure que le niveau de la mer remonte, l’activité volcanique diminue : 208 des 211 éruptions se sont produites lorsque le niveau de la mer a baissé.
Il faut toutefois beaucoup de temps pour que les variations de pression se propagent à travers la roche solide, de sorte que les changements d’activité volcanique ne sont pas instantanés. Il y a un décalage d’environ 30 000 ans entre le moment où niveau de la mer descend en dessous de 40 mètres et le début des éruptions. De plus, comme le niveau de la mer remonte beaucoup plus vite qu’il ne baisse, il n’y a qu’un décalage plus court, d’environ 11 000 ans, entre le moment où le niveau de la mer s’élève à plus de 40 mètres et la cessation des éruptions.
Selon l’étude, Santorin est probablement entrée dans une phase calme. La chambre magmatique qui alimente le volcan est peu profonde, à seulement quatre kilomètres environ sous le plancher marin. D’autres volcans ont des chambres magmatiques plus profondes, donc l’effet de la pression devrait changer plus lentement, tout en continuant, malgré tout, à réagir aux variations du niveau de la mer. Cette hypothèse est importante car 57% des volcans dans le monde sont des îles ou se trouvent le long des côtes où ils sont, soumis à la pression générée par la montée et la descente du niveau des mers.
Source : Yahoo News.

———————————————-

When a glacial outburst flood occurred at Grimsvötn, an Icelandic volcano beneath the Vatnajökull icecap, local volcanologists wondered whether the event would be followed by a volcanic eruption. It would be caused by the release of pressure due to the huge evacuation of the meltwater in the subglacial lake. Such eruptions occured several times in the past, in 2004 for the last time.

During my conference « Glaciers at risk », I explain that the melting of icecaps above volcanoes might cause an isostatic rebound with a release of pressure which, in turn, might cause an eruption. However, no such eruption has benn clearly linked so far to the direct melting of an icecap. As far as Grimsvötn is concerned, it is rather the drainage of a subglacial meltwater lake that may trigger an eruption.

A recent bit of research by scientists from the United Kingdom and Sweden, published in the journal Nature Geoscience, examined the 360,000 year history of volcanic activity at Santorini in Grece. The island lies in the south Aegean Sea, about 200 km southeast of the Greek mainland.

Around 3,600 years ago, Santorini exploded in one of the largest eruptions in recorded history.The cataclysm is blamed for the demise of the Minoan civilization, based on the island of Crete, just 100 km to the south, which was buried by huge l ayers of volcanic debris.

Looking at the record of eruptions in cores obtained by drilling in nearby marine sediments, whose ash layers can be precisely dated using radiometric methods, the researchers came to the conclusion that ocean volcanic activity may vary when sea levels rise and fall; the weight of the water can suppress or release volcanic activity.

Numerical modeling had already indicated the weight of water could suppress or release volcanic activity. When sea level fell by more than 40 meters, lava started working its way up into the rocks above the chamber. When sea level fell to minus 70 or 80 meters, eruptions occurred. As sea level rose again, volcanic activity decreased: 208 of 211 eruptions occurred when sea level dropped.

It takes time for the changes in stress to propagate through solid rock, so the changes are not instantaneous. There is a time lag of about 30,000 years between sea level dropping below minus-40 meters and the start of eruptions. Also, because sea level rises much faster than it falls, there is a time lag of only about 11,000 years between sea level rising above the minus-40 meter mark and the cessation of eruptions.

The study suggests that Santorini might be entering a quiet phase. The magma chamber feeding Santorini is shallow, only about four kilometers below the sea bottom. Other volcanoes have deeper magma chambers, so the stress should change more slowly, but still react to changes in sea level. That is significant because 57% of the world’s volcanoes are islands or along the coast, subject to pressure produced by rising and falling seas.

Source: Yahoo News.

Processus du rebond isostatique (Source: Wikipedia)

Essaim sismique à proximité de Santorin // Seismic swarm close to Santorini

Un essaim sismique a été enregistré au sud-ouest de l’île de Santorin le 13 janvier 2019.
Selon le réseau grec de surveillance sismique, l’essaim a commencé aux premières heures du 13 janvier avec un événement de M 2.5 à une profondeur de 13 km. Cinq minutes plus tard, un autre séisme de magnitude M 2,5 a été enregistré, suivi de 15 autres secousses au cours de l’après-midi. Les magnitudes allaient de M 2,1 à M 3,9 à des profondeurs de 8 à 17 km. Aucun autre séisme n’a été enregistré dans la région au cours des heures suivantes.
L’essaim sismique s’est produit près de la ligne tectonique de Kameni, qui s’étire dans une direction sud-ouest / nord-est. Le magma s’est souvent frayé un chemin le long de cette ligne au cours des 100 000 dernières années, mais rien ne permet de dire aujourd’hui que la dernière sismicité est d’origine volcanique.
La dernière éruption à Santorin a débuté à Nea Kameni le 10 janvier 1950 et s’est terminée le 2 février de la même année. Elle a édifié un petit dôme et produit une coulée de lave, avec une petite activité explosive. Aujourd’hui, quelques fumerolles avec une température d’environ 80°C nous rappellent que le volcan est encore potentiellement actif.
Santorin est surtout connue pour son éruption cataclysmale aux alentours de 1600 av. J.-C. Elle avait probablement un VEI de 7 et est considérée comme l’une des plus grandes éruptions de l’histoire sur Terre. Elle a détruit la civilisation minoenne. Elle fut probablement plus puissante que l’éruption du Krakatau en 1883. L’éruption de Santorin est souvent liée aux Dix Plaies de l’Égypte que j’ai évoquées dans plusieurs notes sur ce blog en octobre 2010.
Source: Réseau sismique grec, The Watchers.

——————————————————–

A seismic swarm was recorded south-west of Santorini volcano on January 13th, 2019.

According to the Hellenic Unified Seismic Network, the swarm started in the early hours of January 13th with an M 2.5 event at a depth of 13 km. It was followed by another M 2.5 quake five minutes later and another 15 earthquakes in the afternoon. Magnitudes ranged from M 2.1 to M 3.9 and depths from 8 to 17 km. No other earthquakes were registered in the area over the next hours.

The earthquakes occurred near the Kameni tectonic line, while lies in a south-west / north-east direction. Magma often rose to the surface along this line in the Santorini volcano’s past 100 000 years. However, there is currently no sign that the earthquakes have a volcanic origin.

The last eruption at Santorini started at Nea Kameni on January 10th, 1950 and ended on February 2nd of the same year. It produced a small lava dome and a lava flow, accompanied by some explosive activity. Today only a few fumaroles with atemperature of about 80°C remind us that the volcano is still potentially active.

Santorini is better known for the major catastrophic eruption around 1600 B.C. It probably had a VEI of 7, and is considered as one of the largest eruptions on Earth in recorded history. It destroyed the Minoan civilisation. It was probably more powerful than the 1883 eruption of Krakatau. The early eruption of santorini is often linked with the Ten Plagues of Egypt which I explaines in several posts of the blog (in French) in October 2010.

Source : Hellenic Unified Seismic Network, The Watchers.

La caldeira de Santorin vue depuis l’espace (Crédit photo: NASA)

Datation de l’éruption de Santorin (Grèce) // Dating the Santorini eruption (Greece)

Il y a plus de 3400 ans, une éruption majeure a eu lieu sur l’île grecque de Santorin. Ce fut l’un des plus grands événements volcaniques de l’histoire de la Terre. L’éruption a creusé une vaste caldeira et enfoui la colonie d’Akrotiri sous une couche de cendre d’une quarantaine de mètres d’épaisseur. Les séismes et les tsunamis qui ont suivi ont dévasté les îles voisines et ont eu des impacts en Méditerranée jusqu’en Egypte et en Turquie. De nombreux historiens pensent que l’éruption de Santorin a contribué au déclin, voire à la disparition, de la civilisation minoenne.
Les chercheurs ont longtemps montré des désaccords sur la date de l’éruption car leurs méthodes de datation archéologique et par le radiocarbone – ou Carbon 14 – montraient des résultats différents. Aujourd’hui, une étude basée sur l’observation des cernes des troncs d’arbres et publiée dans la revue Science Advances apporte un éclairage nouveau.
La datation précise de l’éruption de Santorin pourrait également permettre de dater avec plus de précision l’histoire de la région. Cette précision dans la datation de l’éruption est très importante pour l’archéologie méditerranéenne. Si l’on peut dater l’éruption avec précision, cela signifie que chaque fois que l’on trouve des preuves de cet événement sur un site archéologique, on obtient immédiatement un point de repère très précis. C’est essentiel pour analyser les interactions humaines et environnementales au cours de cette période.
Des preuves de l’éruption à partir d’artefacts humains tels que des documents écrits et des poteries récupérées lors de fouilles avaient laissé supposer que l’éruption avait eu lieu entre 1570 et 1500 avant notre ère. Cependant, la datation au radiocarbone de morceaux d’arbres, de graines et de légumineuses découverts sous la couche de cendre volcanique à Santorin indique que l’éruption a eu lieu vers 1600 avant J.C. Au cours de la dernière étude, les chercheurs ont utilisé les dernières techniques de datation sur des arbres aux États-Unis et en Irlande qui existaient avant, pendant et après l’éruption de Thera (de 1500 à 1700 av. J.-C.). Ces arbres ajoutent un cerne – ou anneau de croissance – chaque année. Chaque cerne contient des traces d’isotopes de carbone radioactif qui se désintègrent à un rythme constant et peuvent être détectés par des techniques de datation. Cela signifie que ces anneaux d’arbres agissent comme une sorte de capsule temporelle de l’histoire environnementale qui remonte à des milliers d’années.
Les éruptions majeures comme celle de Santorin envoient tellement de matériaux dans l’atmosphère qu’elles peuvent refroidir la Terre. Au cours des années exceptionnellement froides, les arbres testés par l’équipe scientifique – les chênes irlandais et les pins de Bristlecone (pins à cônes épineux) – ont ajouté des cernes de croissance plus étroits que d’habitude. En analysant des échantillons de ces anneaux plus étroits susceptibles d’indiquer une éruption majeure, les scientifiques ont daté celle de Santorin entre 1600 et 1525 avant J.C.
Les chercheurs de l’Université d’Arizona espèrent que les recherches futures pourront déterminer avec encore plus de précision l’année de l’éruption.
Source: Université d’Arizona.

————————————-

More than 3,400 years ago, a major eruption took place on the Greek island of Santorini. It was one of the largest volcanic events in Earth’s recorded history. The eruption blew a huge caldera and buried the settlement at Akrotiri in a layer of ash 40 metres deep. Related earthquakes and tsunamis devastated nearby islands and there were impacts in the Mediterranean, as far as Egypt and Turkey. Many historians believe that the event contributed to the decline and even the end of the Minoan civilization.
Researchers have long argued over when the eruption took place, with archaeological and radiocarbon dating methods differing in their results. But now, a study of tree rings, published in the journal Science Advances, has cast new light on the debate.
The accurate dating of the Santorini eruption could have important implications for tying together the history of the region. In fact, narrowing down when it happened is critical to Mediterranean archaeology. If one can date precisely when the eruption occurred, then whenever you find evidence of that moment at any archeological site, you suddenly have a very precise marker point in time. This is really important for examining human/environmental interactions around that time period.
Evidence from human artifacts such as written records and pottery retrieved from digs had suggested the eruption occurred somewhere between 1570 and 1500 B.C. However, the radiocarbon dating of pieces of trees, grains and legumes found just below the layer of volcanic ash on Santorini indicated that the eruption took place around 1600 B.C. For the latest study, the researchers used the most sophisticated radiocarbon techniques on trees in the United States and Ireland that were alive before, during and after the time that Thera was thought to have erupted (the period 1500 to 1700 B.C.). These trees add a growth ring every year, each of which contains traces of radioactive carbon isotopes which decay at a steady rate and can be detected by dating technologies. This means these tree rings act as a kind of time capsule of environmental history stretching back thousands of years.
Massive eruptions like the one at Santorini eject so much material into the atmosphere that they can cool the Earth. In exceptionally cold years, the type of trees that the team tested – Irish oaks and bristlecones – produce growth rings that are narrower than usual. By analyzing instances of these narrower rings, which could indicate a huge eruption, the researchers dated the Santorini event to someplace between 1600 B.C. and 1525 B.C.
Unversity of Arizona researchers hope that future research will be able to more accurately pin down a particular year for the eruption.
Source: University of Arizona.

Crédit photo: NASA

La Bible et les volcans // The Bible and the volcanoes

L’histoire de notre planète montre qu’au cours des derniers siècles, de gigantesques écroulements ou glissements de terrain se sont produits sur des édifices volcaniques en générant de terribles raz-de-marée. Au moins huit écroulements se sont produits en Alaska, au Japon, et ailleurs dans le monde. La Méditerranée est une région également très exposée aux tsunamis. L’histoire a particulièrement retenu celui qui a anéanti la civilisation minoenne, lors de l’éruption du volcan grec de Santorin, il y a environ 3500 ans, qui engendra des vagues de 50 mètres de haut.

Des géophysiciens américains de l’Université de Columbia  pensent qu’un effondrement monumental et soudain du flanc est du volcan Fogo (Cap-Vert) dans la mer, il y a quelques 73 000 ans, a engendré une vague de plus de 240 mètres de haut qui aurait englouti l’île de Santiago, à une cinquantaine de kilomètres de là.

Actuellement, les géophysiciens craignent que s’effondre l’un des flancs du volcan Kilauea Iki, sur la Grande Ile d’Hawaii. Si un tel événement se produisait, 150 km3 de matériaux déplaceraient une masse d’eau équivalente.

Dans l’Atlantique, le volcan Cumbre Vieja à La Palma, aux Canaries, inquiète également. Si son flanc ouest s’effondrait dans l’océan, il en résulterait une vague de plusieurs centaines de mètres de hauteur qui parcourrait l’Atlantique. Selon le tabloïd britannique Daily Star, des passages secrets de la Bible affirment que le Cumbre Vieja s’effondrera un jour dans la mer en « créant la destruction ».  Des vagues énormes frapperont l’ouest et le sud de l’Espagne, ainsi que le Portugal. Le tsunami s’abattra ensuite sur l’Afrique du Nord avant de traverser l’Atlantique et d’engloutir les Caraïbes et la côte est des Etats-Unis. Les passages de la Bible, reconstitués par un programme informatique, décrivent des scènes de terreur. Ils prédisent que le volcan disparaîtra dans la mer. Les dernières éruptions du Cumbre Vieja  ont eu lieu en 1949 et 1971.

A noter que les Dix Plaies D’Egypte, désignation courante d’un épisode de la Bible (Exode, 7-12) au cours duquel Yahvé inflige dix fléaux à l’Égypte pour contraindre Pharaon à libérer le peuple des Hébreux retenu en esclavage, a été mis en relation avec l’éruption du volcan de Santorin. Si certaines des Plaies sont susceptibles d’avoir une relation volcanique, d’autres semblent beaucoup plus distantes.

————————————–

The history of our planet shows that during the last centuries, huge collapses or landslides occurred on some volcanoes, generating terrible tidal waves. At least eight collapses occurred in Alaska, Japan, and elsewhere in the world. The Mediterranean is also largely exposed to tsunamis. History has particularly retained the one that destroyed the Minoan civilization, during the eruption of the Greek volcano of Santorini, about 3500 years ago, which produced waves 50 metres high.
American geophysicists at Columbia University believe that a sudden, monumental collapse of the eastern flank of the Fogo volcano in the sea some 73,000 years ago resulted in a wave more than 240 metres high that engulfed the island of Santiago, about fifty kilometres away.
Currently, geophysicists fear that one of the flanks of Kilauea Iki might collapse on Hawaii Big Island. If such an event occurred, 150 cubic kilometres of materials would move an equivalent mass of water.
In the Atlantic, the Cumbre Vieja volcano in La Palma, in the Canary Islands, is also worrying. If its western flank collapsed in the ocean, it would trigger a wave several hundred meters high that would cross the Atlantic. According to the British tabloid Daily Star, secret passages from the Bible say that Cumbre Vieja will someday collapse in the sea and « create destruction ». Enormous waves will hit western and southern Spain, as well as Portugal. The tsunami will then crash on North Africa before crossing the Atlantic and engulfing the Caribbean and the US east coast. The passages of the Bible, reconstituted by a computer program, describe scenes of terror. They predict that the volcano will disappear into the sea.
The last eruptions of Cumbre Vieja in the Canary Islands took place in 1949 and 1971.
We can remark that the Ten Wounds of Egypt, commonly referred to as an episode of the Bible (Exodus 7-12) in which Yahweh inflicts ten scourges on Egypt to compel Pharaoh to free the enslaved Hebrew people, is supposed to be related to the eruption of  Santorini Volcano. If some of the wounds ùay have some volcanic relationship, others appear much more distant.

Images satellites des îles de Fogo (Cap-Vert), La Palma (Canaries) et Santorin (Grèce) [Crédit photo: NASA]