Le supervolcan japonais Kikai remplit à nouveau son réservoir de magma
L'un des supervolcans les plus puissants de la Terre remplit lentement son réservoir souterrain de magma des milliers d'années après une éruption gigantesque, selon des chercheurs de l'université de Kobe. Des levés sismiques sous la caldeira de Kikai, au Japon, qui est entrée en éruption il y a environ 7 300 ans, ont trouvé des indices montrant que du magma frais s'y accumule. L'étude paraît dans Communications Earth & Environment.
Pourquoi Kikai est un laboratoire utile
Certaines éruptions libèrent tant de magma que la roche située au-dessus du réservoir vidé s'effondre, laissant une vaste dépression peu profonde appelée caldeira. Yellowstone aux États-Unis, Toba en Indonésie et Kikai en sont des exemples. La dernière éruption géante de Kikai, il y a environ 7 300 ans, fut la plus grande éruption volcanique connue de l'Holocène, l'époque qui a commencé il y a environ 11 700 ans. Le magma libéré aurait suffi à ensevelir Central Park, à New York, sous une couche d'environ 12 kilomètres (7,5 miles) d'épaisseur.
Les scientifiques savent que les volcans de caldeira géants peuvent entrer en éruption plus d'une fois, mais ils comprennent mal comment s'accumulent de si grands volumes de magma, ce qui rend les éruptions futures difficiles à anticiper. « Nous devons comprendre comment de si grandes quantités de magma peuvent s'accumuler pour comprendre comment se produisent les éruptions géantes de caldeira », explique le géophysicien de l'université de Kobe Nobukazu Seama. La majeure partie de Kikai se trouve sous la mer, ce qui s'avère un atout : « L'emplacement sous-marin nous permet de mener des levés systématiques et à grande échelle », précise Seama.
À l'écoute de la croûte
Avec l'Agence japonaise des sciences et technologies marines et terrestres (JAMSTEC), l'équipe a utilisé des batteries de canons à air pour envoyer des impulsions sismiques à travers la croûte sous le fond marin. Des instruments appelés sismomètres de fond de mer ont enregistré la façon dont les ondes se propageaient. Les ondes sismiques se déplacent différemment dans la roche solide et dans les régions contenant du matériau fondu, si bien que les enregistrements révèlent des structures qui ne peuvent pas être observées directement.
L'analyse a révélé une région considérable à forte proportion de magma, directement sous le site de l'éruption vieille de 7 300 ans. Sa position et son étendue indiquent qu'il s'agit du même système de stockage de magma que celui impliqué dans cette éruption. « Vu son étendue et son emplacement, il est clair qu'il s'agit bien du même réservoir de magma que lors de l'éruption précédente », dit Seama.
Du magma neuf, pas des restes
Des travaux antérieurs ont montré qu'un dôme de lave croît près du centre de la caldeira depuis environ 3 900 ans, et des analyses chimiques ont établi que la composition du matériau du dôme et d'autres activités récentes diffère de ce que l'éruption géante a libéré. Cela suggère que le magma désormais stocké sous le dôme provient de nouvelles injections de roche fondue venues de plus profond dans la croûte ou le manteau, plutôt que de restes de l'éruption. « Cela signifie que le magma présent aujourd'hui dans le réservoir sous le dôme de lave est probablement du magma nouvellement injecté », résume Seama.
Conséquences pour d'autres supervolcans
Les chercheurs affirment que ce modèle de réinjection est cohérent avec les grands réservoirs de magma peu profonds qui existent sous d'autres caldeiras géantes comme Yellowstone et Toba. La recharge ne signifie pas qu'une autre éruption catastrophique soit imminente ; elle montre comment un réservoir peut se reconstituer sur des milliers d'années, ce que les scientifiques doivent comprendre avant de pouvoir évaluer le comportement à long terme des supervolcans.
L'équipe veut maintenant affiner ses méthodes sismiques pour étudier plus en détail le mouvement et le stockage du magma. « Notre objectif ultime est de mieux pouvoir surveiller les indicateurs cruciaux des futures éruptions géantes », dit Seama. Ces travaux ont été soutenus par le ministère japonais de l'Éducation (MEXT) et la Société japonaise pour la promotion de la science.
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