Uturuncu, volcan ‘zombie’ en Bolivie // Uturuncu, a ‘zombie’ volcano in Bolivia

Une équipe internationale de scientifiques vient de résoudre le mystère de l’Uturuncu, un volcan supposé endormi dans le sud de la Bolivie, mais qui fait entendre des grondements. Leur étude, publiée dans les Proccedings de la National Academy of Sciences (PNAS), offre à ce jour l’approche la plus détaillée du volcan. Elle révèle que la déformation du sol et l’activité sismique qui y sont observées depuis longtemps sont dues au mouvement de fluides et de gaz à haute température, mais pas à la remontée de magma. Les chercheurs pensent qu’il n’y a pas de risque d’éruption immédiate, mais ils confirment qu’un système magmatique demeure actif sous la surface. La probabilité d’une éruption imminente reste donc faible malgré les récents grondements liés à l’activité sismique enregistrée dans la région et à la déformation du sol, avec l’élévation de la base du volcan et l’affaissement des zones environnantes.
Bien qu’il soit en théorie éteint – sa dernière éruption remonte à 250 000 ans – le volcan Uturuncu continue d’émettre des panaches de gaz. Les chercheurs ont cherché à mieux comprendre l’activité volcanique afin d’évaluer la gravité d’une éventuelle éruption, ainsi que les dégâts matériels et humains.

Crédit phoro : Wikipedia

L’équipe internationale, avec des scientifiques chinois, britanniques et américains, a réalisé des images haute résolution du magma et des gaz qui circulent sous le volcan. Leur étude révèle que le grondement entendu autour de l’Uturuncu est dû aux mouvements de liquides et de gaz sous le cratère. L’imagerie a révélé un système de conduits sous-jacent au volcan, dans lequel circule un mélange complexe de fluides et de gaz à travers des réservoirs magmatiques et des systèmes hydrothermaux.
On savait que l’Uturuncu se trouvait au-dessus du plus grand corps magmatique connu dans la croûte terrestre, relié à un système hydrothermal actif. Cependant, le mode de circulation des fluides dans ce système restait inconnu. Dans la dernière étude, les scientifiques ont ‘photographié’ l’intérieur du volcan en utilisant des méthodes similaires à celles utilisées pour l’imagerie médicale du corps humain. L’analyse de la structure souterraine et des propriétés physiques du volcan, telle que la composition des roches, a permis de détecter des chenaux de migration des fluides chauds vers le surface et de comprendre comment les liquides et les gaz s’accumulaient dans les réservoirs situés sous le cratère. Ils ont conclu que ces mouvements de fluides étaient la cause la plus probable de la déformation au centre du système volcanique.
Les résultats de l’étude montrent comment l’utilisation commune des méthodes géophysiques et géologiques peut permettre de mieux comprendre les volcans, leurs dangers et leurs ressources potentielles. Les chercheurs expliquent que les méthodes présentées dans cette étude pourraient être appliquées à plus de 1 400 volcans potentiellement actifs et à des dizaines de volcans ‘zombies’ comme l’Uturuncu, qui ne sont pas considérés comme actifs mais qui montrent des signes de vie.
Source : Médias d’information internationaux.

Image satellite de l’Uturuncu (Sourcee : Copernicus)

La Smithsonian Institution explique que l’Uturuncu fait partie de la zone volcanique centrale (ZVC) des Andes, une ceinture tectonique active qui s’étend au sud du Pérou, à l’ouest de la Bolivie, au nord du Chili et au nord-ouest de l’Argentine. Bien que la Bolivie compte moins de volcans historiquement actifs que ses voisins, le pays abrite plusieurs grands complexes volcaniques témoignant d’une activité holocène, notamment le Cerro Nuevo Mundo, le Cerro Chascon-Runtu Jarita, ainsi que les Cerro Luxsar et Irruputuncu, potentiellement actifs, près de la frontière chilienne.
Si aucune éruption explosive majeure n’a été enregistrée en Bolivie au cours de la période historique, des dépôts laissés par des événements passés majeurs sont préservés sur l’Altiplano, notamment au sein du complexe volcanique Altiplano-Puna. Ce complexe a produit certaines des plus importantes éruptions ignimbrites des 10 derniers millions d’années. Ces éruptions ont façonné une grande partie de la topographie volcanique actuelle de la région et enfoui des paysages plus anciens sous d’épais dépôts volcaniques.

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An international team of scientists has just solved the mystery about a supposed dormant volcano that is showing signs of rumbling. Their study, published in PNAS, provides the most detailed view to date of the Uturuncu volcano in southwestern Bolivia, revealing that its long-standing ground deformation and seismic unrest are driven by the movement of hot fluids and gases, not by magma ascent. Researchers conclude there is no immediate eruption risk, but confirm that a deep magmatic system remains active beneath the surface. The likelihood of an imminent eruption at what researchers called Bolivia’s “zombie” volcano remains low despite recent rumbling which has been tied to frequent earthquakes in the area as well as land deformation, causing its base to rise and surrounding areas to sink, raising fears of an imminent eruption..

In spite of being technically dead, with its last eruption 250,000 years ago, the Uturuncu volcano continues to eject plumes of gases. Researchers have sought to understand the volcano’s activity better to gauge the severity of a potential eruption, which could cause widespread damage to life and property.

An international team of scientists from China, the UK and the US has conducted high-resolution imaging of magma and gases moving around underneath the volcano. Their study reveals that the rumbling of Uturuncu is caused by the movement of liquid and gas beneath the crater, with a low likelihood of imminent eruption. The imaging uncovers the plumbing system undergirding the volcano that involves a complex mixture of fluids and gases passing through magmatic reservoirs and hydrothermal systems.

Uturuncu was known to sit above the largest known magma body in the Earth’s crust with an active hydrothermal system connecting to it. But exactly how fluids moved through this underground system remained unclear. In the latest study, scientists imaged the interior of the volcano using methods similar to those for medical imaging of the human body.

Analysing this underground structure and the volcano’s physical properties, such as rock composition, helped the authors of the study to detect upward migration channels of hot fluids and understand how liquids and gases accumulated in reservoirs below the crater. They concluded that these fluid movements were the most likely cause of the deformation in the centre of the volcanic system.

The results of the study show how linked geophysical and geological methods can be used to better understand volcanoes, and the hazards and potential resources they present. The researchers explain that the methods in this paper could be applied to the more than 1400 potentially active volcanoes and to the dozens of ‘zombie volcanoes’ like Uturuncu that aren’t considered active but that show signs of life.

Source : International news media.

The Smithsonian Institution explains that Uturuncu is part of the Central Volcanic Zone (CVZ) of the Andes, a tectonically active belt that extends through southern Peru, western Bolivia, northern Chile, and northwestern Argentina. Although the country has fewer historically active volcanoes than its neighbors, it hosts several large volcanic complexes with evidence of Holocene activity, including Cerro Nuevo Mundo, Cerro Chascon-Runtu Jarita, and the potentially active Cerro Luxsar and Irruputuncu near the Chilean border.

While no major explosive eruptions have been recorded in Bolivia during the historical period, deposits from large past events are preserved across the Altiplano, particularly within the Altiplano-Puna Volcanic Complex. This complex has produced some of the largest ignimbrite-forming eruptions in the last 10 million years. These eruptions shaped much of the region’s current volcanic topography and buried older landscapes under thick volcanic deposits.

De l’eau sous les volcans boliviens // Water beneath Bolivian volcanoes

drapeau-francaisDes chercheurs de l’Université de Bristol en Angleterre ont découvert un énorme réservoir d’eau sous le volcan Uturuncu, actuellement inactif, dans les Andes boliviennes. Ils ont fait la découverte en étudiant l’anomalie topographique du haut plateau de l’Altiplano-Puna, un corps magmatique qui ralentit les ondes sismiques et conduit l’électricité, contrairement au magma environnant.
L’eau ainsi découverte, qui est mélangée au magma partiellement fondu, pourrait aider à expliquer pourquoi et comment les éruptions se produisent. Il se peut que cette eau joue également un rôle dans la formation de la croûte continentale sur laquelle nous vivons, et elle pourrait être une preuve supplémentaire que de l’eau circule à l’intérieur de notre planète depuis sa formation.
Les scientifiques ont prélevé des roches émises lors d’une éruption de l’Uturuncu il y a 500 000 ans. Ensuite, en laboratoire, et ils ont introduit différentes quantités d’eau avant d’exposer les échantillons à des conditions imitant celle de l’anomalie observée en Bolivie. L’expérience consistait à soumettre les roches à des pressions 30 000 fois supérieures à la pression atmosphérique et à des températures allant jusqu’à 1500°C. Les scientifiques ont constaté qu’à une certaine teneur en eau, la conductivité électrique correspondait exactement à la valeur mesurée dans l’anomalie. En poids, ils ont calculé que la roche contenait 8 à 10 pour cent d’eau.
On sait que le corps magmatique de l’Altiplano-Puna a un volume d’environ 500 000 kilomètres cubes ; c’est pourquoi les chercheurs estiment qu’il doit contenir une quantité d’eau semblable à certains des plus grands lacs d’eau douce sur Terre. Il ne faut toutefois pas espérer extraire l’eau nouvellement découverte. Elle est dissoute dans la roche partiellement fondue à 950 à 1000°C ; elle n’est donc pas accessible.
L’importante teneur en eau du magma pourrait permettre d’expliquer la composition des roches de la croûte continentale. Lorsque le magma contenu dans le manteau – principalement composé de basalte – s’élève dans la croûte, l’eau contribue à enrichir le basalte en silice et l’appauvrit en magnésium, ce qui finit par donner naissance à des roches comme l’andésite.
D’autres anomalies, avec la même conductivité encore inexpliquée, ont été découvertes sous d’autres volcans, tels que la zone volcanique de Taupo en Nouvelle Zélande, et le Mont St Helens dans l’Etat de Washington.
Cette étude donne un nouvel éclairage sur le cycle de l’eau dans les profondeurs de la Terre et nous rappelle que nous savons bien peu de choses sur le chemin emprunté par l’eau à travers la croûte terrestre et le manteau au cours des périodes géologiques. À l’avenir, si l’on parvient à mieux comprendre comment l’eau peut déclencher des éruptions, cela  pourrait permettre aux volcanologues de mieux interpréter l’activité sismique et peut-être améliorer sa prévision.

Source: New Scientist & Earth and Planetary Science Letters.

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drapeau-anglaisResearchers of the University of Bristol in England have discovered a massive reservoir of water deep beneath the currently dormant Uturuncu volcano in the Bolivian Andes. They made the discovery while studying a huge “anomaly” 15 kilometres beneath the volcano. The anomaly, called the Altiplano-Puna magma body, slows down seismic waves and conducts electricity, unlike surrounding magma.

The unexpected water, which is mixed with partially melted magma, could help to explain why and how eruptions happen. This water may also be playing a role in the formation of the continental crust we live on, and could be further evidence that our planet has had water circulating in its interior since its formation.

The team took rocks that were spat out by an eruption of Uturuncu 500,000 years ago and mixed them with varying amounts of water before exposing them in the lab to conditions mimicking those in the anomaly. This included pressures 30,000 times as high as atmospheric pressure, and temperatures up to 1500 °C. The scientists found that at a particular water content, the electrical conductivity exactly matched the value measured in the anomaly. By weight, they calculated it contains 8 to 10 per cent water.

The Altiplano-Puna magma body is known to be around half a million cubic kilometres in volume, so the researchers estimate it must contain a similar amount of water to some of the largest freshwater lakes on Earth. However, we can forget about extracting the newly found water. It is dissolved in partially melted rock at 950 to 1000 °C, so it’s not accessible.

But increased water content in magma may help to explain the composition of continental crust rocks. When magma in the mantle – mainly composed of basalt – rises up into the crust, the water helps to enrich the basalt with silica and deplete it of magnesium, eventually forming rocks like the andesite.

Other anomalies with similar unexplained conductivity have been discovered beneath other volcanoes, such as those in the Taupo Volcanic Zone in New Zealand, and Mount St Helens in Washington State.

This study illuminates a new feature of Earth’s deep-water cycle, and reminds us how little we know about the pathway of water through Earth’s crust and mantle systems on geologic timescales. In the future, understanding more about how water can trigger eruptions could help volcanologists better interpret seismic activity, perhaps improving predictions.  .

Source: New Scientist & Earth and Planetary Science Letters.

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Volcan Uturuncu (Crédit photo: Wikipedia)