Dans une rétroaction du feu et de la glace, l'éclaircissement des calottes glaciaires sur des points chauds géologiques pourrait permettre plus d'éruptions, tandis que l'augmentation de l'activité volcanique peut accélérer l'effondrement.
Ajoutez à la longue liste des préoccupations du réchauffement climatique que la fonte des calottes glaciaires pourrait déclencher plus d'éruptions volcaniques.
Pire, les chercheurs ont déclaré lundi lors d'une conférence scientifique à Prague, l'activité volcanique croissante détient le potentiel d'une gamme de rétroactions climatiques à long terme, car certains volcans en Antarctique pourraient accélérer la fonte de la glace par le bas tandis que d'autres pourraient être si explosives qu'ils envoient des matières au climat dans les couches supérieures de l'atmosphère.
La recherche financée par la National Science Foundation a étudié la chimie des roches dans six volcans dans les Andes chiliennes, où les scientifiques ont pu détailler les changements dans le magma sous la glace ou underground au cours des millénaires de la plus récente période glaciaire, et de documenter comment l'activité volcanique a augmenté lorsque la glace a fondu.
Le géoscientifique de l'Université du Wisconsin – Madison, Brad Singer, qui a dirigé la recherche, a déclaré qu'il y avait des signes clairs que des calottes glaciaires épaisses agissent comme des couvercles sur des volcans, ce qui peut faire sauter leur sommet lorsque la couverture glacée fond ou glisse.
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« Juste après que les glaciers aient fondu et que la charge de la glace s'est détachée, dans les systèmes de plomberie que nous avons étudiés, nous voyons des changements importants non seulement dans le rythme éruptif, mais dans les compositions des produits éruptifs », a-t-il déclaré.
Il existe au moins des preuves circonstancielles que, pendant le sommet de la dernière période glaciaire, il y a environ 14 000 à 20 000 ans, le magma supprimé par la glace regroupée et partiellement cristallisée avec des formations de silice qui piègent les gaz. Cela peut conduire des éruptions de lave ardente et de flux de cendres, et envoyer des nuages de cendres de plusieurs kilomètres de haut qui peuvent atteindre la stratosphère.
« Lorsque vous enlevez la charge, c'est comme ouvrir une bouteille Coca-Cola ou une bouteille de champagne », a déclaré Singer. « C'est sous pression, et les gaz dissous dans la fusion sortent sous forme de bulles. »
Singer étudie la géologie et l'activité volcanique dans les Andes depuis environ 30 ans. Il a dit que l'idée d'examiner de près les effets du chargement et du déchargement de la glace au cours du dernier cycle glaciaire a mijoté depuis longtemps.
La plupart des travaux se sont concentrés sur ce qui s'est passé après que la glace ait fondu, plutôt que sur ce qui se passait pendant le sommet de la glaciation, a-t-il déclaré. La nouvelle recherche a été en partie inspirée par d'autres travaux qui ont examiné les traces d'éruptions laissées à la surface, comme les couches de cendres dans les sédiments étangs.
«Lorsque vous enlevez la charge, c'est comme ouvrir une bouteille Coca-Cola ou une bouteille de champagne.»
– Brad Singer, Université du Wisconsin – Madison Geoscientist
Regarder plus loin dans le temps aide à présenter une image plus claire de ce qui peut se passer à l'intérieur des nombreux volcans actuellement enterrés sous les vastes calottes glaciaires de l'Antarctique, a-t-il ajouté.
Il est particulièrement préoccupant que plus de 100 volcans sous la calotte glaciaire de l'ouest de l'ouest de 760 000 milles carrés, l'une des régions du continent où les courants chauds de l'océan font déjà fondre les plateaux de glace flottants d'en bas.
« De nombreux volcans ont été détectés géophysiquement sous la calotte glaciaire », a déclaré Singer. «Il y a probablement une zone riftée dans la croûte sous la grande calotte glaciaire épaisse de l'ouest de l'Antarctique.»
La calotte glaciaire recouvrant une zone de volcans actifs peut agrandir la volatilité des glaciers et des montagnes ardent.
« Ce que nous trouvons dans notre travail, c'est que le décollage de la glace augmente rapidement la fréquence des éruptions », a-t-il déclaré. « Eh bien, si ces volcans sont assis à la base de la glace, et qu'ils commencent à pouvoir éclater plus fréquemment, ils vont commencer à faire fondre la base de la glace. »
La pression de la glace peut également changer la façon dont ce qui se trouve à l'intérieur des cuisiniers du volcan, a déclaré le co-auteur Pablo Moreno-Yaeger.
La glace, comme le couvercle sur un pot de cuisine, modifie la dynamique de ce qui se passe dans le volcan en dessous, qui « pourrait changer la composition sous le volcan », a déclaré Moreno-Yaeger. « Cela générera alors plus d'éruptions explosives lorsque ce couvercle sera levé. »
Il a déclaré que les scientifiques ont étudié la relation entre les calottes glaciaires et l'activité volcanique en Islande depuis les années 1970. L'île de l'Atlantique Nord se trouve sur une mince partie de la croûte terrestre. Des recherches antérieures ont révélé que même des volcans en éruptant sous cette glace libèrent du dioxyde de carbone qui piégeait la chaleur dans l'atmosphère. Des mesures détaillées au volcan Katla en 2016 et 2017 ont montré qu'il libérait entre 12 000 et 24 000 tonnes métriques de CO2 par jour, plus que les estimations précédentes pour tous les volcans d'Islande combinés.
Et le poids de l'eau libéré par la fonte des calottes glaciaires pourrait entraîner d'autres rétroactions géologiques.
En 2024, une autre équipe de chercheurs a écrit dans des lettres de recherche sismologiques que la pression hydraulique croissante des mers s'élevant avec l'eau de la fusion des calculs glaciaires continentales pourrait entraîner une augmentation des tremblements de terre. Ce processus a été documenté dans les tremblements de terre qui se produisent autour des réservoirs lorsque leur niveau d'eau est élevé.
« Ce nouveau travail renforce les preuves des liens entre le chargement de glace (modulé par le climat) et le volcanisme », a écrit le volcanologiste de l'Université d'Oxford, David Pyle dans un e-mail. Pyle n'a pas été impliqué dans la nouvelle recherche mais a fait des études connexes.
Dans le cas des volcans dans les Andes, la réponse volcanique a été à la traîne de quelques milliers d'années derrière la fusion du capuchon glaciaire de l'ère glaciaire, a déclaré Moreno-Yaeger.
« Ce n'est pas une réponse immédiate », a-t-il déclaré. « En termes de cette éruption volcanique, nous ne savons vraiment pas quand ils se produiront. » Le nouvel article se concentre sur la réponse d'un type de volcan, a-t-il ajouté, et d'autres types de volcans avec différents minéraux pourraient répondre à un délai différent.
La chanteuse, l'auteur principal, l'a qualifié de «boucle de rétroaction négative» pour le climat.
« Si vous commencez à obtenir plus d'éruptions sous de la glace qui est éclaircie, vous pourriez faire glisser plus rapidement la calotte glaciaire dans l'océan et provoquer une élévation du niveau de la mer », a-t-il déclaré. « Ce n'est pas quelque chose que nous voulons voir, mais c'est peut-être dans notre avenir. »
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