La 3ème plus grande éruption // The third largest eruption

Jusqu’à présent, les deux plus grandes éruptions de tous les temps étaient attribuées aux Trapps de Sibérie en Russie et aux Trapps du Deccan en Inde. Il se peut que ces deux événements majeurs aient eu pour conséquence des extinctions massives sur Terre. Les scientifiques ont maintenant identifié la troisième éruption cataclysmale sur le podium: Elle a eu lieu dans le nord-ouest de l’Amérique et a recouvert plusieurs régions du Canada et des États-Unis. Les scientifiques estiment qu’une éruption de cette ampleur aujourd’hui aurait des effets dévastateurs sur notre société à l’échelle de la planète.

Les recherches effectuées au sein de la Washington State University, et financées par la National Science Foundation, apparaissent dans la revue Geology et mettent l’accent sur une période de mille ans au cours de laquelle une éruption accompagnée de quantités considérables de dioxyde de soufre a bloqué le soleil et refroidi la Terre. Il y a environ 16,5 millions d’années, la lave a commencé à être émise par des bouches éruptives au sud-est de l’État de Washington et au nord-est de l’Oregon. Les coulées de lave, chargées en gaz toxiques, ont pratiquement atteint la frontière canadienne et se sont également dirigées vers l’Océan Pacifique. Dans le même temps, la lave a creusé des gorges et créé des falaises comme celles que l’on peut voir le long de la Palouse River dans l’État de Washington. Les chercheurs estiment que, au cours de plusieurs dizaines de milliers d’années, les coulées de lave ont laissé échapper entre 219 et 277 milliards de tonnes de dioxyde de soufre.

Source: SCIENCE Magazine..

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Up to now, the two largest eruptions of all times were attributed to the Siberian Traps in Russia and the Deccan Traps in India.which may have led to two of Earth’s major extinctions. Scientists have now identified the third one on the podium: It took place in northwestern America and inundated parts of Canada and the United States. Scientists estimate that an eruption of this size today would devastate modern society globally.

The research by Washington State University, funded by the National Science Foundation, appears in the journal Geology and details a thousand-year span during which an explosion of sulfuric gas blocked out the sun and chilled the Earth. About 16.5 million years ago, lava began to be released from vents in southeast Washington and northeast Oregon. The flow, laden with toxic gases, travelled nearly to the Canadian border and also found its way to the Pacific Ocean. In the process, lava carved out gorges and created cliffs like those along the Palouse River in Washington State. The researchers estimate that, over tens of thousands of years, the flows put out between 219 and 277 billion tons of sulphur dioxide.

Source: SCIENCE Magazine.

Vue des Palouse Waterfalls, dans le sud-est de l’Etat de Washington. En creusant un canyon, la rivière offre une superbe coupe du groupe basaltique du Columbia. (Photo : C. Grandpey)

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Le CO2 indien et les Trapps du Deccan // Indian CO2 and Deccan Traps

drapeau-francaisDans une note en date du 22 décembre 2015, j’écrivais que l’Inde semblait indifférente aux conclusions de la COP 21. En effet, le pays a toujours l’intention de doubler sa production de charbon d’ici 2020 et compte bien s’appuyer sur cette ressource dans les décennies à venir. En agissant ainsi, l’Inde restera probablement le troisième plus grand émetteur de carbone au monde.
La solution aux émissions de CO2 pourrait bien se trouver à l’intérieur de l’Inde! En effet, les géologues pensent que le pays possède une infrastructure géologique extraordinaire susceptible de fournir une solution naturelle au problème du changement climatique. Cette solution consisterait à capter le CO2 en provenance des centrales au charbon et à l’injecter sous les Trapps du Deccan pour un stockage permanent.
Les Trapps du Deccan – une épaisse accumulation de basalte solidifié résultat d’éruptions volcaniques il y a 65 millions d’années – occupent environ un tiers de la péninsule indienne. Leur épaisseur varie entre quelques centaines et quelques milliers de mètres et ils recouvrent d’épaisses roches sédimentaires. L’idée est d’injecter le CO2 dans les roches sédimentaires poreuses et d’utiliser la couche de basalte comme couvercle pour empêcher le gaz de s’échapper.
Des études en laboratoire ont confirmé que le CO2 réagit avec le calcium, le magnésium et les silicates riches en fer à l’intérieur de la lave, les transformant en carbonates stables tels que la calcite, la dolomite, la magnésite et la sidérite. Les chercheurs estiment que l’on pourrait entreposer dans les Trapps du Deccan 300 000 millions de tonnes de CO2 – l’équivalent de ce que les humains produisent en 20 ans. Plusieurs tentatives fructueuses à petite échelle ont été effectuées pour injecter du CO2 dans du basalte en Islande et dans l’État de Washington.
Lorsqu’elles réalisèrent le potentiel des Trapps du Deccan comme option de stockage du CO2 sur le long terme, les agences gouvernementales indiennes, en collaboration avec des scientifiques américains, ont proposé en 2007 une étude sur le terrain pour étudier la faisabilité du projet. Malheureusement, l’étude n’a jamais été menée à son terme. L’Inde s’est retirée du projet en 2009 quand elle a réalisé qu’il n’y aurait pas, dans le court terme, d’accords internationaux contraignants sur les émissions de gaz à effet de serre. Il ne fait malheureusement guère de doute que la COP 21 ne fera pas, elle non plus, avancer les choses.
Source: The Economic Times.

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drapeau-anglaisIn a previous post (December 22nd, 2015), I indicated that it looked as if India was indifferent to the conclusions of the Paris climate conference. Indeed, the country still plans to double its coal output by 2020 and rely on the resource for decades afterwards. Doing so, India will probably remain the world’s third-largest carbon emitter.
The solution to the Indian CO2 emissions might well lie in India itself! Indeed, geologists think the country is blessed with an extraordinary geological feature that may provide a natural solution to the problem of climate change. This solution would consist in capturing the CO2 coming out of coal-fired power plants and injecting it below the Deccan Traps for permanent storage.
The Deccan Traps – a thick accumulation of solidified basalt from volcanic eruptions 65 million years ago – occupies about a third of peninsular India. The trap cover varies in thickness from a few hundred to a few thousand metres and, below this, lie thick sedimentary rocks. The idea is to pump the CO2 through the porous sedimentary rocks and use the basalt layer above as a « cap » to stop the gas from escaping.
Laboratory studies have confirmed that CO2 reacts with calcium, magnesium and iron rich silicates in the lava, turning them into stable carbonate minerals such as calcite, dolomite, magnesite and siderite. Researchers estimate that the Deccan Traps might be able to hold 300,000 million tonnes of CO2 – as much as humans produce in 20 years. Several small-scale but successful attempts have been made to inject CO2 into basalts in Iceland and in Washington State.
Realizing the potential of the Deccan Traps as long-term CO2 storage option, Indian government agencies, jointly with American scientists, proposed in 2007 a field study to investigate the feasibility of the project. Unfortunately, the study was never completed. Interest on the Indian side waned after it became clear in 2009 that no binding international emissions agreements were going to happen any time soon. The odds are that the last Paris climate conference will not make matters better.
Source: The Economic Times.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.files.wordpress.com/2015/10/trapps.jpg?w=863

Vue des Trapps du Deccan (Photo: Wikipedia)

Mais qui donc a tué les dinosaures ? // Who on earth killed the dinosaurs ?

drapeau-francaisLa cause de la disparition des dinosaures il y a quelque 66 millions d’années est une question qui taraude le monde scientifique et aucune réponse définitive n’a été fournie à ce jour. Il y a quelques semaines, certains chercheurs faisaient coïncider l’activité volcanique des trapps du Deccan en Inde avec la collision d’un astéroïde dans la péninsule du Yucatan au Mexique. Aujourd’hui, les partisans de cette dernière théorie défendent leur beefsteak et émettent des doutes sur l’hypothèse volcanique. Parmi ceux-ci, des chercheurs de l’Université britannique de Leeds pensent que les écoulements basaltiques des trapps n’ont joué qu’un rôle mineur, voire négligeable, dans la disparition des dinosaures. Ils pensent que les quantités de dioxyde de soufre émises par ces éruptions étaient très insuffisantes pour affecter la vie animale ou végétale sur Terre. Leurs modélisations révèlent que les émissions de SO2 n’auraient provoqué qu’une baisse de 4,5°C des températures et que l’effet de cette chute du mercure n’aurait pas duré plus d’une cinquantaine d’années. Pour entraîner une extinction de masse, il aurait fallu que le refroidissement se prolonge pendant un siècle ou plus. Dans le même temps, d’autres scientifiques pensent que l’impact de l’astéroïde au Mexique a pu contribuer à accélérer l’activité éruptive en Inde.
Le débat reste donc ouvert et ne semble pas près d’être clos !
Source : The Washington Post.

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drapeau-anglaisThe cause of the disappearance of the dinosaurs some 66 million years ago is a question that torments the scientific world and no definitive answer has been provided yet. A few weeks ago, some researchers explained that volcanic activity in the Deccan trapps coincided with the collision of an asteroid in the Yucatan Peninsula in Mexico. Today, proponents of this last theory defend their arguments and cast doubt on the volcanic hypothesis. Among these, researchers from the British University of Leeds believe the basaltic flows of the Indiann trapps played only a minor, if not negligible, part in the disappearance of the dinosaurs. They think that the quantities of sulfur dioxide emitted by these eruptions were very insufficient to affect animal and plant life on Earth. Their models show that SO2 emissions probably caused a temperature drop of 4.5°C whose effect did not last more than fifty years. To cause a mass extinction, the cooling should have continued at least for one century. Meantime, other scientists think that the impact of the asteroid in Mexico contributed to accelerate the eruptive activity in India.
The debate remains open and does not seem close to being closed!
Source: The Washington Post.

Tyrannosaurus

Tyrannosaurus, l’un des derniers dinosaures à prospérer sur Terre avant l’extinction.
(Source : Wikipedia)

De la péninsule du Yucatan (Mexique) aux Trapps du Deccan (Inde)

drapeau-francaisGéologues et paléontologues débattent depuis longtemps sur les causes possibles de l’extinction de masse à la fin du Crétacé, avec en particulier la disparition des dinosaures.
Plusieurs études ont été publiées montrant que cette extinction était synchrone avec l’impact d’un astéroïde dans la péninsule du Yucatan au Mexique il y a 66 millions d’années. L’impact a probablement provoqué un bouleversement autour de la Terre, avec des tsunamis et des séismes, des nuages de matériaux incandescents dans l’atmosphère, provoquant des incendies dans les forêts de la planète en retombant à sa surface. La poussière produite par l’impact, s’ajoutant à la fumée des incendies, aurait bloqué les rayons du soleil et provoqué un hiver d’impact qui a duré pendant des années.
De nombreux chercheurs sont sceptiques devant une autre hypothèse qui affirme que l’impact de l’astéroïde et le volcanisme dans les Trapps de l’Inde étaient liés. Toutefois, des recherches récentes tendent à prouver qu’une relation existe effectivement entre les deux événements.
Ces derniers jours, une étude publiée dans la revue Science conclut que les séismes générés par l’impact de l’astéroïde dans la péninsule du Yucatan il y a 66 millions d’années ont eu un effet significatif sur les petites éruptions qui avaient lieu à cette époque dans les Trapps du Deccan et les ont transformées en d’énormes épanchements de lave qui ont duré des centaines de milliers d’années.
L’étude, qui s’appuie sur une datation plus précise des éruptions volcaniques avant et après l’impact de l’astéroïde, pourrait permettre de mettre fin, une fois pour toutes, au débat de longue date sur la (ou les) cause(s) de l’un des plus grands événements d’extinction de masse de tous les temps.
Les auteurs de la dernière étude ont daté des échantillons de lave des Trapps du Deccan en utilisant des radio-isotopes d’argon. Ils ont constaté un changement brusque de l’activité volcanique moins de 50 000 années après l’impact de l’astéroïde. Ils ont remarqué que les éruptions du Deccan ont commencé au moins 173 000 ans avant l’impact et ont continué pendant au moins 500 000 ans après. De plus, ils ont pu déterminer la taille et l’intensité de chaque éruption majeure en se basant sur des estimations lave émise. Avant l’impact, les éruptions ont produit environ 71 000 kilomètres cubes de lave, avec une moyenne d’environ 400 millions de mètres cubes chaque année. A  partir d’environ 50 000 ans après l’impact de l’astéroïde, les volcans et les fractures du Deccan ont commencé à émettre de la lave à raison d’environ 900 millions de mètres cubes par an.
Le problème était de connaître le lien entre l’événement dans le Yucatan et le volcanisme du Deccan! L’étude explique que l’impact de l’astéroïde qui a produit le cratère de Chicxulub a déclenché un énorme événement sismique – probablement équivalent à M 11 – qui a fondamentalement modifié le système d’alimentation des chambres magmatiques du Deccan. L’impact de l’astéroïde et le volcanisme du Deccan auraient contribué ensemble à recouvrir la planète de poussière et de gaz nocifs, ce qui a changé radicalement le climat. Les auteurs ont constaté que l’émission de ce grand volume de magma a continué pendant environ 500 000 ans après l’extinction de masse. Il a fallu également environ 500 000 ans à la faune marine et aux océans pour retrouver les valeurs qui étaient les leurs avant l’extinction de masse. C’est aussi le temps qu’il a fallu au volcanisme pour arriver à son terme.
Affaire à suivre… !
Source: Synthèse de la presse scientifique.

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drapeau-anglaisGeologists and palaeontologists have long debated about what caused the Cretaceous-Tertiary mass extinction event, with the disappearance of the dinosaurs.
Several studies have been published showing that the extinctions were synchronous with the asteroid impact in Mexico’s Yucatan Peninsula 66 million years ago. The impact sent shockwaves around the planet that caused tsunamis and earthquakes, and sent burning debris high into the atmosphere, causing global forest fires as it rained back down on to the surface. Dust from the impact, together with smoke from the fires, blanketed the planet, blocking out sunlight and triggering an impact winter which lasted for years.
Many researchers were sceptical about another idea that pretended that the asteroid impact and volcanism in the Indian Traps were related. However, recent research tends to prove that a links exists between both events.
A recent study published in the journal Science concludes that earthquakes generated by the impact of a meteorite into Mexico’s Yucatan Peninsula 66 million years ago changed the series of small eruptions in India’s Deccan Traps volcanic field into huge events lasting hundreds of thousands of years.
The findings, based on the most accurate dates yet for the volcanic eruptions both before and after the asteroid impact, may help settle a long-standing debate about what caused one of the greatest mass extinction events of all time.
The authors of the study examined lava samples from the Deccan flood basalt using high-resolution argon radio isotope dating techniques. They found a sudden change in volcanism within 50,000 years of the impact. They found that the Deccan eruptions started at least 173,000 years before the asteroid hit and continued for at least 500,000 years after the impact. What’s more, the researchers were able to determine the size and strength of each major eruption, based on lava flow estimates. Before the impact, the eruptions produced about 71,000 cubic kilometres of lava—an average rate of about 400 million cubic metres each year. But starting about 50,000 years after the asteroid impact, Deccan volcanoes and fissures began spewing lava at an average rate of about 900 million cubic metres per year.
The problem was to explain the link between the Yucatan event and the Deccan volcanism. The study explains that the asteroid impact that produced the Chicxulub Crater caused a huge seismic event that fundamentally changed the plumbing system in the Deccan volcano magma chambers. It was probably the equivalent of an M11 earthquake. Both the impact and the volcanism blanketed the planet with dust and noxious fumes, drastically changing the climate. The authors found this large volume of magma continued erupting for approximately 500,000 years after the mass extinction. The time it took marine fauna and many aspects of ocean chemistry to recover back to pre-extinction values is about half a million years, which happens to be the amount of time it took the volcanism to die down.
To be continued…!
Source: Summary of several scientific articles.

Trapps

Vue des trapps du Deccan (Crédit photo: Wikipedia)

Le Columbia Plateau (Etat de Washington / Etats Unis)

drapeau francaisEn me dirigeant vers Yellowstone à partir de Seattle, j’ai traversé le Columbia Plateau qui doit son nom à la rivière Columbia qui le traverse. Il s’agit d’un trapp, autrement dit un immense plateau basaltique aux versants en gradins qui recouvre une grande partie de l’État de Washington, du nord de l’Oregon et de l’ouest de l’Idaho, entre la Chaîne des Cascades et les Montagnes Rocheuses.

Columbia plateau

Source:  USGS

Le Columbia Plateau s’est formé à la fin du Miocène et au début du Pléistocène, avec un des plus importants épanchements de lave que la Terre ait jamais connus. Pendant 10 à 15 millions d’année des flots de lave se déversèrent et recouvrirent quelque 160 000 km2 de la surface du nord-ouest Pacifique, en s’accumulant sur une épaisseur de plus de 1,8 km. Les lacs et forêts qui occupaient cette zone humide à l’origine disparurent sous les flots incandescents. Quelques forêts pétrifiées sont aujourd’hui les restes de cette destruction. Au fur et à mesure que la lave s’entassait à la surface, la croûte terrestre s’enfonçait dans l’espace ainsi libéré. Cette subsidence donna naissance au Columbia Basin.

Tout au long de la route qui traverse le Plateau, on peut observer une foule de colonnes et autres éventails basaltiques, derniers témoins de l’activité qui a secoué cette région il y a des millions d’années. La région de Wenatchee présente des formations particulièrement intéressantes que l’on peut voir dans les photos ci-dessous.

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drapeau anglaisWhile travelling from Seattle to Yellowstone, I drove across the Columbia Plateau which takes its name from the Columbia River that crosses it. The region is a trapp, a huge basaltic plateau that covers much of the U.S. states of Washington, Oregon, and Idaho. (see map above)

During late Miocene and early Pliocene times, one of the largest flood basalts ever to appear on the Earth’s surface engulfed about 160,000 km2 of the Pacific Northwest. Over a period of perhaps 10 to 15 million years, lava flow after lava flow poured out, accumulating to a thickness of more than 1.8 km. The forests and lakes that occupied this originally wet area disappeared under the flows of incandescent material. A few petrified forests are the only remnants of this destruction. As the molten rock came to the surface, the Earth’s crust gradually sank into the space left by the rising lava. The subsidence produced the Columbia Basin.

Along the road that crosses the Plateau, one can observe countless basalt columns and fans which are the last witnesses of the activity that shook the region millions of years ago. The Wenatchee area harbours very interesting geological formations that can be seen in these photos.

Col 01

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Col 10

Col 11

Photos:  C.  Grandpey

Qu’est-ce qui a tué les dinosaures? Une météorite? Une éruption volcanique? Les deux? // What killed the dinosaurs? A meteorite? A volcanic eruption? Or both?

drapeau francaisJusqu’à présent, la plupart des scientifiques étaient d’accord sur le sort réservé aux dinosaures il y a 66.000.000 années: Une énorme météorite s’était écrasée sur notre planète et avait provoqué une extinction de masse. Des débris de l’impact ont été retrouvés dans des centaines d’endroits à travers le monde. Les géologues ont également découvert les preuves d’un cratère géant vers l’extrémité de la péninsule du Yucatan.
Toutefois, une autre théorie existe depuis longtemps, défendue par d’autres scientifiques qui sont convaincus que l’extinction a été causée, au moins en partie, par une formidable éruption volcanique en Inde.
Cette éruption a créé les Trapps du Deccan, formation géologique qui couvre une grande partie de l’ouest de l’Inde, sous l’effet d’une coulée de lave basaltique exceptionnellement longue et d’une taille colossale. L’éruption a produit environ 1,3 million de kilomètres cubes de lave, ce qui représente environ 1,3 millions de fois la quantité de matériaux produite par l’éruption du Mont St Helens en 1980. En outre, l’éruption a émis d’énormes quantités de CO2 et de SO2 dans l’atmosphère, ce qui a généré de profondes modifications climatiques

La théorie volcanique vient de marquer un point grâce à une nouvelle technique de datation plus précise de l’éruption indienne. Les chercheurs ont prélevé des échantillons de roche en Inde et les ont examinés très soigneusement afin de trouver des cristaux contenant de l’uranium et du plomb. Les cristaux de zircon se forment dans le magma et renferment des traces d’uranium. L’uranium se désintègre progressivement pour devenir du plomb. Comme on connaît la vitesse à laquelle l’uranium se désintègre, le rapport entre les isotopes d’uranium et de plomb dans les cristaux joue un rôle d’horloge et révèle le laps de temps écoulé depuis la formation des cristaux.
La lave a commencé à couler dans le Deccan environ 250 000 ans avant l’extinction de masse. L’éruption s’est terminée environ 500 000 ans après, selon un article publié dans la revue Science.

Ainsi, si l’éruption n’est pas vraiment un facteur déterminant dans l’extinction de masse, on a tout de même affaire à une coïncidence remarquable. Les premières tentatives de datation des Trapps du Deccan, en utilisant des méthodes moins précises, avaient une marge d’erreur beaucoup plus grande, de l’ordre de plus ou moins un million d’années.
Les résultats de la nouvelle étude indiquent que l’effet conjugué 1) de l’impact brutal et catastrophique de la météorite et 2) de l’éruption volcanique plus lente mais colossale dans le Deccan ont contribué ensemble à l’extinction de masse observée à la fin du Crétacé.
Le scénario le plus probable est le suivant: Les changements climatiques provoqués par les éruptions ont pu avoir un effet sur la biosphère et préparer les conditions d’une mortalité à grande échelle lorsque l’astéroïde est venu se fracasser sur la planète.
Source: The Washington Post.

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drapeau anglaisUp to now, most scientists agreed about what happened to the dinosaurs 66 million years ago: A huge meteorite crashed into the planet and triggered a mass extinction. The debris from the impact has been found in hundreds of locations around the world. Geologists have also found signs of the giant crater around the tip of Yucatan Peninsula.

But there has long been an alternate theory supported by other scientists who believe the extinction was caused, at least in part, by an extraordinary volcanic eruption in India.

This eruption created the Deccan Traps, a geological formation that covers a large part of western India. It was created by an unusually long and prodigious flood of basaltic lava. The eruption produced about 1.3 million cubic kilometres of lava, which is about 1.3 million times as much material produced by the 1980 eruption of Mount St. Helens. Besides, the eruption ejected enormous, climate-changing quantities of CO2 and SO2 into the atmosphere.

The volcanic theory is marking a point today with a new way to date more precisely the Deccan Traps eruption. The researchers took rock samples in India and scrutinized them for crystals containing uranium and lead. Crystals of zircon form in magma with trace amounts of uranium inside. The uranium gradually decays into lead. Because the rate at which uranium decays is well known, the ratio of uranium and lead isotopes in the crystals serves as a kind of clock, revealing how long it has been since the crystals formed.

Lava started flowing about 250,000 years before the mass extinction event and ended about 500,000 years after, according to a paper published in the journal Science. Thus if the eruption is not a significant factor in the mass extinction, it’s a remarkable coincidence. Earlier attempts to date the Deccan Traps, using less precise methods, had a much larger margin of error, on the order of plus-or-minus one million years.

The results of the new study indicate that both the catastrophic impact and the more gradual, but extraordinary, volcanic eruption could have been factors in the end-Cretaceous mass extinction.

The most likely scenario goes as follows:  Climate change caused by the eruptions may have stressed the biosphere and set the conditions for a greater die-off when the asteroid smashed the planet.

Source : The Washington Post.

Trapps-Deccan

Vue de l’accumulation de lave qui a formé les Trapps du Deccan  (Crédit photo:  Wikipedia)