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Dynamique éruptive et bilan de dégazage de l’éruption du Samalas en 1257 A.D. (Complexe volcanique du Rinjani, Indonésie)

11/03/2016

IPGP - Îlot Cuvier

14:00

Soutenances de thèses

Amphithéâtre

Céline Vidal

Systèmes Volcaniques (GSV)

L'éruption caldérique du Samalas en 1257 (Lombok, Indonésie) a récemment été associée au plus grand pic d'aérosols sulfatés enregistrés dans les glaces polaires depuis 2300 ans. Elle aurait provoqué un refroidissement planétaire de -1.3°C à -2.7°C pendant 4 à 5 ans. En combinant l'étude détaillée de la stratigraphie et la quantification des paramètres éruptifs avec l'analyse géochimique des produits éruptés et de leurs inclusions magmatiques, cette étude consiste à reconstituer l'éruption du Samalas de sa source à la stratosphère afin de comprendre l'enregistrement exceptionnel d'aérosols dans les glaces. La reconstitution de la dynamique éruptive grâce aux données de terrain a montré que l'éruption est caractérisée par quatre phases ayant produit un total de 33-40 km3 de dépôts DRE (Dense Rock Equivalent), consistant en : (i) 7-9 km3 (DRE) de retombées ponceuses pliniennes; (ii) >16 km3 (DRE) de dépôt d'écoulements pyroclastiques (PDC); et (iii) 8-9 km3 DRE de cendres fines associées aux PDC. L'identification de dépôts d'écoulements pyroclastiques turbulents et de retombées de cendres fines riches en lapillis accrétionnés a mis en évidence une phase phréatomagmatique violente produite au cours de l'éruption. La phase la plus violente de l'éruption a produit le dépôt plinien le plus étendu jamais documenté avec un indice de dispersion de 110,500 km2, une hauteur de panache maximale de 43 km et un flux de masse maximum de 4.6x10^8 kg/s. La remarquable reproductibilité des analyses des éléments en trace sur quelques milligrammes de tephra ponceux a permis d'identifier sans équivoque les dépôts à 660 km de la source sur les flancs du Mérapi (Java), qui constituent donc un marqueur chronostratigraphique inter-régional. Avec une magnitude totale de 7 et une intensité maximale de 12, l'éruption du Samalas est la plus violente du dernier millénaire. Cette éruption a évacué 40 km3 de magma trachydacitique à 990-1030°C d'un réservoir géochimiquement homogène situé à 5.5-6.6 km du sommet de l'édifice. Les minéraux et leurs inclusions vitreuses et fluides indiquent que le magma était saturé en globules de sulfure et en équilibre avec une phase fluide riche en C, O, H, et S avant l'éruption. Les calculs de bilan de masse du soufre ont permis d'estimer un coefficient de partage fluide/liquide silicaté de 13, qui vient combler une lacune de données expérimentales pour ce type de conditions magmatiques. Les calculs des bilans de dégazage ont montré que les émissions exceptionnelles de soufre, de chlore et de brome représentent les injections stratosphériques de volatils d'origine volcanique les plus importantes depuis 2300 ans. L'efficacité du panache à injecter ces gaz dans la haute stratosphère suggère que, non content d'avoir affecté le climat mondial, l'éruption du Samalas aurait potentiellement provoqué la destruction massive de la couche d'ozone.