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Juin 2006 SU P E RV O LCA N INTRODUCTION Un supervolcan est un type de volcan relativement peu connu mais extrêmement dangereux car très explosif. En effet pour être classé dans la catégorie des supervolcans, un volcan doit atteindre 8 sur l’échelle VEI (indice d’explosivité volcanique) qui est le degré le plus élevé. Une superéruption aurait donc des effets absolument dramatiques sur l’équilibre climatique de la planète entière. Il existe des supervolcans un peu partout dans le monde, y compris en Europe près de Naples et en Indonésie ou le supervolcan Toba est le dernier de sa catégorie à être entré en éruption il y a environ 75'000 ans. Cette superéruption est même selon certains anthropologues la cause de la relative similitude entre tous les êtres humains puisque peu de monde a survécu a l’éruption et surtout à l’hiver volcanique qui s’en est suivi. Les supervolcans ont la particularité d’être invisibles depuis le sol en raison de la taille gigantesque de leurs cratères qui ne sont visible que depuis l’espace. Ils n’ont donc pas comme les volcans « conventionnels » de forme conique. Ajourd’hui le supervolcan le plus actif est, sans conteste possible, le supervolcan du Yellowstone situé dans le Wyoming aux Etats-Unis. En effet le parc national du Yellowstone se trouve sur un point chaud et l’activité volcanique y est très intense, à tel point que le sol oscille à raison de plusieurs centimètres par an sous la pression de la chambre magmatique. Cela commence a inquiéter les géologues, ce d’autant plus que la dernière explosion du Yellowstone date de plus de 630'000 ans alors qu’il entre en éruption en moyenne tous les 600'000 ans. La question de savoir quand explosera à nouveau le Yellowstone divise les volcanologues, mais personne ne peut avancer de réponse à cette question, si ce n’est affirmer que la prochaine superéruption peut aussi bien avoir lieu dans une semaine que dans plusieurs centaines de millier d’années. Le risque est donc réel mais encore méconnu par le grand public. Pour pallier ce manque la BBC a décidé de tourner en 2000 un documentaire-fiction intitulé « supervolcan : la vérité sur Yellowstone » qui simule une superéruption. Ce documentaire est bien entendu un peu romancé mais les données concernant le supervolcan, sa surveillance et ses probables dégâts sont le fruit d’un travail en collaboration avec divers instituts du Yellowstone, ils sont donc tout à fait fiables. Fabian Dériaz / Jérôme Béguin Juin 2006 SU P E RV O LCA N 5 (son explosion lui avait tout de même fait perdre 400m) ou 100 fois plus que la catastrophe de Santorin supervolcan / volcan (niveau 6) qui avait détruit l’île de Santorin et provoqué une vague de Les supervolcans, à la différence des plus de 200m de haut. volcans ne sont pas visibles sous forme de cône, on ne peut les voir La quantité de matière éjectée serait que par satellite, car l’étendue de donc elle aussi complètement leurs caldeiras est si grande qu’on différente, Le Mont St-Helens a ne remarque pas depuis le sol que projeté environ un kilomètre cube de l’on se trouve en fait à l’intérieur du cendres et de roches, Santorin 10 cratère. Cela est la principale raison kilomètres cubes et la quantité de qui fait que la découverte d’un matière pyroclastique qu’éjecterait un supervolcan sous le Yellowstone est supervolcan est estimée à 1000 Km3. relativement récente. La caldeira Heureusement, la fréquence des d’un supervolcan peut facilement explosion varie également. Ainsi des a t t e i n d re 5 0 X 1 0 0 K m . L e s explosion type VEI 0-3 il y en a supervolcans se différencient plusieurs par années, VEI 4 tout les également par la puissance de leurs 10 ans, VEI 5-6 tous les 100 ans VEI explosions, dites méga-colossales. 7 tous les 1000 ans et VEI 8 type Tous les volcans sont classés selon supervolcan tout les 100’000 à un indice d’explosivité qui va de 0 à 1 million d’années. 8, l’augmentation d’un degré sur l’échelle correspond à une explosion de puissance 10 fois supérieure. Cela signifie donc que les supervolcans qui sont de niveau 8 peuvent donc potentiellement exploser 1000 fois plus fort que le Mont St-Helens qui lui est de niveau Comparaison L’explosion du Mt St-Helens (VEI5) lui à fais perdre 400m. L’explosion de Santorin a complètement détruit l’île et a provoqué une vague de plus de 200m. Quantité de matière éjectée en Km3 1'000Km3 1'000Km3 750Km3 500Km3 250Km3 1Km3 30Km3 Mt St-Helens Santorin Yellowstone Fabian Dériaz / Jérôme Béguin 0Km3 Juin 2006 SU P E RV O LCA N Déscription du supervolcan de Yellowstone Le Yellowstone est le 1er parc national des Etat-Unis, il accueille plus de 3 millions de visiteurs par ans et est avant tout réputé pour ses geysers on y recense en effet environ 10’000 geysers et source chaudes soit le 62% du total contenu sur Terre. Le plus connu étant bien sur le Old Faithful qui expulse toute les 75 min et pendant 5 min de 38’000-48’000 litres d’eau à 50m de haut. Mais les geysers ne sont qu’une forme visible de l’intense activité volcanique du Yellowstone. Peu de visiteurs savent qu’il y a en fait sous leurs pieds un supervolcan dont la dernière éruption s’est produite il y a 640’000 ans. Elle expulsé plus de 1000 Km3 de cendre, recouvrant les 3/4 des Etat-unis. Elle a également formé une caldeira de 55X72 Km, ce qui correspond approximativement à la superficie d’une ville comme Tokyo. Sous la Caldeira, se trouve naturellement une chambre magmatique dont la capacité est estimée à 25’000 Km3. Il faut aussi savoir qu’il se passe chaque année plus de 3000 séismes au Yellowstone, et même si la plupart d’entre eux ne sont décelables que grâce à des sismographes, il arrive de temps en temps que de plus violents fassent des victimes. Actuellement le sol du Yellowstone se soulève de près de 1.5 cm par années, mais cette activité dure depuis plus de 10’000 ans de manière cyclique (le sol bouge car la chambre magmatique gonfle et se dégonfle de manière cyclique) mais rien n’indique qu’un réveil soit imminent. Il faut savoir que le volcan n’est pas en retard, même si il a un cycle d’environ 600’000 ans, et qu’il a explosé pour la dernière fois il y a 640’000. Un volcan n’est pas réglé comme une horloge, il pourrait très bien exploser demain ou l’année prochaine comme dans 100’000 ans, il n’y a donc pas matière à s’inquiéter. D’autant plus que nous ne pouvons rien y faire. Le Old Faithful, le plus connu des geyser de Yellowstone. Il expulse environ toute les 75 min pendant plus 5 min. A chaque expulsion ce sont plus de 38’000-48’000 litres d’eau qui sont éjectée à 50m de haut. La caldeira du supervolcan de Yellowstone est presque aussi grand que le parc lui même. Elle fait près de 45Km de large pour 85Km de long. Sous la caldeira, se cache une chambre magmatique qui à probablement la même taille que la caldeira. Elle aurais une capacité 25’000Km Fabian Dériaz / Jérôme Béguin 3 de près de Juin 2006 SU P E RV O LCA N Résumé du Film Supervolcan Ce documentaire fiction suit en fait Rick Liebermann (responsable de l’observatoire volcanologique du Yellowstone) et son équipe. Ils sont chargés de recenser tous les petits séismes, mouvement de terrains et autres phénomènes naturels dans le parc de Yellowstone afin de garantir la sécurité des visiteurs mais aussi de tenter de prévoir d’éventuelles éruptions ainsi que d’en déterminer la puissance. Le film commence alors que de nombreux petits séismes secouent le Yellowstone ce qui inquiète considérablement la population et les médias qui se mettent à craindre une superéruption. Liebermann essaie de calmer le jeu en rappelant que plus de 3000 séismes ont lieu par année au Yellowstone mais les signes deviennent de plus en plus évident : une importante éruption est inévitable et imminente. Personne ne sait à ce moment-là quelle sera sa puissance mais ils sont dès lors obligés de prendre en compte une possible superéruption et ainsi de tenter d’évaluer les conséquences et se préparer à la catastrophe naturelle la plus redoutée. Puis survient l’éruption tant redoutée, d’abord une cheminée, puis 2, puis la superéruption commence. Suivent alors les 2 semaines d’éruption avec tout ce que cela implique, c’est-à-dire notamment la gestion de la crise avec les tentatives de sauvetage, les mesures à prendre ainsi qu’une description des conséquences. Moyens de surveillance du Yellowstone Un Supervolcan est un volcan de point chaud, la lave s’accumule dans la chambre magmatique et fais fondre les roches environnantes, ce qui va le rendre très visqueux et éruptif. C’est le gaz qui se dissous dans le magma qui va faire monté la pression pour déclancher une superérution. La superéruption est simplement due à la taille de la chambre magmatique et au caractère éruptif du magma. Après l’éruption, le sommet de la chambre s’effondre par le vide laissé par le magma, ce qui donne ces énormes dépressions que l’on appelle caldeira. Des questions sont sur toutes les lèvres ; sommes-nous absolument sur qu’une telle éruption aura lieu ? Ne pouvons-nous vraiment rien faire empêcher cette éruption ? Le volcan est-il suffisamment bien surveillé ? Quels seraient les signes précurseurs et aurions nous le temps de fuir en cas d’éruption imminente ? Toutes ces questions sont bien sur extrêmement délicates, et il est pratiquement impossible d’y répondre pour plusieurs raisons. Tout d’abord, et pour n’importe quel type de volcan, prévoir une éruption est extrêmement délicat, mais en ce qui concerne les supervolcans l’absence de données comparatives (la dernière superéruption date de plus de 70'000 ans) rend les spéculations complètement impossibles. Cependant le Yellowstone est un des endroits les plus surveillé de la planète notamment par le Yellowstone Volcano Observatory (ce qui correspond à l’équipe de Liebermann dans le film.) Ils ont pour mission de recenser tout ce qui se passe d’anormal dans la région du Yellowstone, comme des séismes plus violents, des mouvements de terrains, ou encore des remontées de gaz ou de magma qui ont pour conséquences de détruire localement la flore. Leur travail consiste donc à rassembler un maximum de données pour permettre de faire des simulations et ainsi essayer de prévoir ce qui serait susceptible de déstabiliser suffisamment la chambre magmatique pour provoquer une éruption importante voire une superéruption. Le but ultime étant de pouvoir modéliser la chambre magmatique ce qui permettrait de faire des simulations beaucoup plus précises. Fabian Dériaz / Jérôme Béguin Juin 2006 SU P E RV O LCA N Risque d’une superérution Si une superéruption se produisait au Yellowstone, le supervolcan éjecterait plus de 2500-3000 Km3 de cendres de gaz et de roches à plus de 25Km d’altitude. Les coulées pyroclastiques détruiraient tout ou presque dans un rayon de 100 km dans l’heure qui suivrait la superéruption. En quelques heures l e s re t o m b é e s d e c e n d re s paralyseraient tout dans un rayon de 800 km et on manquerait d’eau potable dans un rayon de plus de 1600 km. Le supervolcan de Toba est le dernier à avoir explosé, il y a près de 75’000 ans. Sa caldeira est aussi grande que le lac, elle correspond à peu près aux dimension de celle du Yellowstone. C’est grâce à tout un réseau de sismomètre et de capteur que les chercheurs essaie de comprendre le fonctionnement du supervolcan. Leur travail consiste donc à rassembler un maximum de données pour permettre de faire des simulations et ainsi essayer de prévoir ce qui serait susceptible de déstabiliser suffisamment la chambre magmatique pour provoquer une éruption importante voire une superéruption. Le but ultime étant de pouvoir modéliser la chambre magmatique ce qui permettrait de faire des simulations beaucoup plus précises. Il est cependant nécessaire de préciser que même si quiconque arrivait à prévoir la date de la prochaine superéruption, on ne peut, à l’instar d’une chute de météorite absolument rien faire pour l’éviter. L’ensemble des Etats-Unis seraient alors recouvert d’au moins un cm de cendres en quelques semaines ce qui ruinerait très rapidement toute l’agriculture et tuerait le bétail. Dans les zones plus proches, la quantité de cendres ferait s’écrouler les toits dès qu’une épaisseur d’environ 15cm ce serait accumulé sur ces derniers. Sans compter que les cendres sont en fait de minuscules morceaux de roches extrêmement abrasifs, il est donc très nocif de les respirer et peut, en se mélangeant aux mucosités du corps humain, étouffer un homme comme s’il se noyait dans du béton liquide. Ces cendres empêchent donc tout trafic aérien puisque cela détruirait les moteurs de l’appareil. Tout ces évènements auraient donc un effet désastreux sur l’économie américaine et donc mondiale. Cependant les conséquences ne se limiteraient pas simplement aux Etats-Unis mais auraient un impact global sur l’ensemble de la planète. En effet il faut savoir que l’or de l’éruption, le volcan ne rejette pas seulement des cendres et des pierres, mais aussi d’énormes quantités de gaz dont de l’anydride sulfureux. Dans le cas d’une superéruption, l’anydride serait projeté dans la stratosphère à une altitude de 25 km, au dessus de tout nuage. Il y stagnerait donc durant quelques années puisqu’il n’y aurait pas de pluie pour le faire redescendre. Il formerait donc une sorte de voile, qui réfléchirait les rayons du soleil abaissant ainsi la température terrestre globale de près de 10°C. C’est ce que l’on appelle un hiver volcanique ou nucléaire. Cela impliquerait que de la neige recouvrirait l’Europe, ainsi que tous les autres endroits de même latitude, toute l’année pendant une période estimée à 2 ou 3 ans alors qu’à l’équateur, la température baisserait d’environ 15°C. De telles baisses de la température dues à cet hiver nucléaire provoquerait des bouleversements climatiques absolument dramatiques, notamment une inversion des températures (il ferait plus chaud en altitude qu’au niveau du sol) ce qui supprimerait entre autre les moussons et entraînerait une sécheresse terrible qui elle, combinée au manque de soleil ruinerait les récoltes et provoquerait une famine d’une ampleur encore jamais vue. Selon certains météorologues qui ont été chargé de simuler les conséquences d’une superéruption, l’hiver volcanique serait très important durant 2-3 ans avant que la situation de s’améliore mais très lentement avant de revenir pratiquement à la normale après plusieurs décennies voir siècles. Il est donc très difficile d’estimer les conséquences en vies humaines. Tout d’abord, le nombre de victimes dont la cause est directement liées a la superéruption variera beaucoup selon le délai que les autorités auront eu à disposition pour faire évacuer les Etats voisins au Wyoming (cela ce compte en millions de personnes), puis ensuite aux Etats-Unis même il est très difficile de prévoir combien de personnes seront piégées par les cendres, et si on parle aussi des victimes de la famine qui suivra, tout pronostic est impossible. Mais cela fait nul doute que cela se compterait en milliards de victimes et une superéruption pourrait même selon les plus pessimistes conduire à l’extinction de toute forme de vie humaine sur Terre.. Fabian Dériaz / Jérôme Béguin Juin 2006 SU P E RV O LCA N Conclusion Le risque causé par les supervolcans est encore étrangement méconnu, mais il est pourtant bien réel et le pouvoir de destruction des supervolcans est, comme on l’a vu, énorme. Bien sur, comme pour les astéroïdes la probabilité qu’une superéruption se passe durant notre vie est extrêmement faible. Les conséquences seraient à peu près similaires et l’homme réussit très bien à vivre avec la menace d’une chute de météorite, alors pourquoi n’y arriverait-il pas avec la menace d’une superéruption. Ce d’autant plus qu’aucun signe ne montre actuellement qu’un telle catastrophe est imminente, et sachant que nous ne pourrions de toute façon rien faire pour l’éviter, mieux vaut ne pas trop s’en inquiéter tout en espérant que la prochaine superéruption ne soit pas pour tout de suite. Bibliographie: Le Film Supervolcano de la BBC http://www.astrosurf.com/lombry/impact-supervolcan-yellowstone.htm http://fr.wikipedia.org/wiki/Supervolcan http://fr.wikipedia.org/wiki/Indice_d%27Explosivit%C3%A9_Volcanique http://volcanoes.usgs.gov/yvo/index.html http://www.galenfrysinger.com/old_faithful_yellowstone.htm http://www.jp-petit.com/Yellowstone/Yellowstone1.htm Fabian Dériaz / Jérôme Béguin