mardi 28 février 2012

Séisme de Sibérie - 26 février 2012

Le 26 février 2012, un tremblement de terre d'une magnitude de 6.7 a secoué le Sud-Ouest de la Sibérie, en Russie, près de la ville de Kyzyl.
Source : Geology.com
Cette région est régulièrement secouée par des séismes de magnitude 3 ou 4, à de très faibles profondeurs. Le 27 décembre 2011, un séisme de 6.6 a été ressenti. La ville de Kysyl se situe dans la section nord des montagnes Altaï et au sud des "Trapps de Sibérie".

Trapps de Sibérie

Les Trapps de Sibérie est le nom donnée à une ancienne coulée de lave qui couvre une partie de la Sibérie. Une des théories expliquant la présence de cette coulée serait un point chaud situé sous le craton de Sibérie lors de la Pangée. Il s'agit d'une des plus importante coulée basaltique sur la Terre, couvrant 2 millions km², une superficie équivalente à l'Europe.
Source : Wired
La ligne noire délimite l'étendue connue des coulées volcaniques de Sibérie (Trapps de Sibérie)
L'importance de cette coulée s'est fait sentir sur les espèces vivantes de l'époque. L'éruption du point chaud, et la coulée de lave, coïnciderait avec l'extinction de 90% de la vie entre les ères géologiques du Permien-Triassique (il y a 250 millions d'années). Cette extinction ne doit pas être confondu avec celle du Crétacée-Tertiaire (il y a 65 millions d'années) qui a vu la fin des dinosaures.

Montagnes Altaï

Les Montagnes Altaï chevauchent la Russie, la Mongolie, la Chine et le Kazakhstan. Elles se sont formées lorsque le craton de Sibérie est entré en collision avec le Kazakhstan, il y a 300 à 500 millions d'années (lors de la formation de la Pangée).
Source : Central Asia Travel
Localisation simplifiée de quelques chaînes de montagnes en Asie.
Même si la région est géologiquement stable, il n'y a pas de déplacement tectonique, elle subit tout de même beaucoup de contrainte dû à la collision de l'Inde avec le continent asiatique. Malgré la distance, les anciennes failles peuvent sentir cette pression et des séismes accommoderont les légers déplacements, pour libérer la pression.

Le séisme du 26 février s'est produit le long d'une de ces anciennes failles qui ne sont pas des failles "actives" mais plutôt des failles "accommodantes".


Pour en savoir plus...

mardi 21 février 2012

Ligne volcanique du Cameroun - Volcans et Lacs explosifs

Le 4 février 2012, un séisme de faible magnitude a secoué la région du Mont Cameroon. Les premiers rapports faisaient état d'une explosion et de flammes surgissant du volcan, mais le volcan n'est pas entré en éruption.

Le 16 février 2012, un communiqué de presse du USGS rappelait les efforts de plusieurs agences mondiales pour empêcher deux lacs du Cameroun (Monoun et Nyos) "d'exploser" et d'ainsi libérer une quantité importante de CO2 dans l'atmosphère, comme en 1984 et 1986. Le relâchement de gaz toxiques avaient causés près de 2000 morts dans la région.

Le Mont Cameroon et les lacs Monoun et Nyos se situent dans la ligne volcanique du Cameroun, une zone géologiquement active qui a eu son rôle à jouer dans la séparation du supercontinent Gondwana pour donner naissance aux plaques Africaine et Sud-Américaine.
Source : World Atlas

Ligne volcanique du Cameroun

La ligne volcanique du Cameroun (LVC) est une ligne de volcans dont certains sont encore actifs. Il y a 8 zones qui sont actuellement reconnues comme faisant parties de la LVC. Une des particularité de la LVC est que 4 des zones se retrouvent dans l'océan Atlantique et 4 sur le continent lui-même.

Les quatre zones dans l'océan forment les îles de Annobon, de Sao Tomé, de Principe et de Bioko. Sur le continent, les quatre zones décrivent les monts Cameroon, Manengouba, Bambouto et Oku. Chacun des monts est entouré d'un "champ volcanique" composé de fissures et de cônes volcaniques.
Source : Journal of Petrology
The Role of Continental Crust and Lithospheric Mantle in the Genesis
of Cameroon Volcanic Line Lavas
La ligne volcanique du Cameroon s'est probablement créée lorsque l'Afrique et l'Amérique du Sud faisait encore partie du même continent. Un panache mantellique (un point chaud sous la croûte océanique ou terrestre) aurait soulevé cette zone pour former un dôme qui se serait ensuite effondré pour débuter le mouvement de rift entre les deux continents. Il s'agirait donc d'un "point triple", comme la zone d'Afar pour le Grand Rift Africain.

Cependant, contrairement au point triple de l'Afar, qui a donné naissance à trois dépressions (la mer Rouge, le golfe d'Aden et la vallée du Rift Africain), une des trois dépression liées au point triple de Apu ne se serait pas développer. Les deux autres dépressions ont donné naissance à l'océan Atlantique.
Source : Origin of the Cameroon Line of Volcano-capped Swells
L'ouverture de l'océan Atlantique a créé une série de failles et la ligne volcanique du Cameroun pourrait être le résultat du point chaud qui se serait "répandu" le long d'une faille.

En fait, il y a encore très peu d'information sur la LVC et le recoupement entre les différents domaines ne permet pas encore une réponse définitive à la présence de cette chaîne de montagnes volcaniques.

Lacs explosifs

Une autre particularité de la ligne volcanique du Cameroun provient de deux lacs, Monoun et Nyos, situés dans la zone volcanique du volcan Oku.

Les désastres

Le 15 août 1984, le lac Monoun explosa et libéra du CO2 qui était emprisonné dans les eaux du lac. Le nuage de gaz descendit le long des pentes et empoisonna toutes les personnes qui étaient dans la vallée. 37 personnes trouvèrent la mort par asphyxiation.

Le 21 août 1986, le même phénomène se produisit dans un plus gros lac. L'explosion du lac Nyos causa la mort de plus de 1700 personnes et de 3000 animaux.

Source : Geogonline.org.uk
Les lacs Nyos et Monoun sont des lacs de cratère, situé au sommet d'un volcan. Sans avoir d'éruption volcanique, le magma sous le volcan continue de réchauffer le sol et dégage du gaz qui se glisse par les failles jusqu'au lac.

Accumulation du gaz

À cause de la pression de l'eau, le gaz est emprisonné dans une couche d'eau au fond du lac et ne réussit pas à s'échapper. Lorsque la pression du gaz est trop forte, un petit tremblement de terre peut déclencher la formation de bulles qui vont remonter jusqu'à la surface du lac.

Habituellement, ce processus se fait graduellement, le gaz n'est pas emprisonné au fond du lac et s'échappe facilement. Une fois dans l'atmosphère, une petite concentration de gaz carbonique (CO2) est assimilée dans l'air et n'atteint pas un niveau toxique.

En fait, la couche d'eau au fond du lac peut être comparée à une bouteille de boisson gazeuse et le bouchon est la pression de l'eau de surface. À première vue, il ne semble pas y avoir de gaz dans le liquide. Lorsque la bouteille est secoué, si le bouchon n'est pas bien fermé, l'eau va jaillir de la bouteille.

Dans le cas des lacs Nyos et Monoun, la quantité de gaz carbonique qui s'est échappée était trop grande pour se dissiper dans l'air. Le nuage de gaz carbonique, plus lourd que l'air ambiant, a dévalé la pente du volcan vers la vallée où les gens se sont fait empoisonner.

Un seul autre lac dans le monde pourrait exploser, le lac Kivu, à la frontière entre la République du Congo et le Rwanda. Si un dégazage subit du lac Kivu survenait, près de 2 millions de personnes seraient à risque d'être exposé au gaz carbonique.

Dégazage des lacs

Pour éviter qu'un autre désastre ne surviennent, un dégazage progressif et contrôlé est en cours dans les lacs Kivu et Nyos. Le dégazage du lac Monoun est complété et celui du lac Nyos est en cours.
Source : The Lake Nyos Disaster
The University of Arizona
Le dégazage s'effectue en installant des tuyaux jusque dans la couche d'eau contenant les hautes concentrations de gaz carbonique et de pomper l'eau pour réduire la pression sur cette couche. À un certain point, la pression est suffisamment base pour permettre aux bulles de gaz carbonique de s'échapper par le tuyau.

Pour en savoir plus
Nouvelles : Le mont Cameroon n'est pas en éruption
Communiqué de presse du USGS - Exploding Lakes in West Africa
Utilisation du gaz dans le lac Kivu comme source d'énergie
The Lake Nyos Disaster

mardi 7 février 2012

La Terre "boule de neige"

La Terre "boule de neige" est une théorie qui indiquerait que la Terre aurait été, en majorité ou en totalité, couverte de glaciers.

"Boule de neige" versus "glaciation"

La "boule de neige" ne doit pas être confondue avec une période glaciaire. Le dernier ère glaciaire a atteint son maximum il y a 18 000 ans et a recouvert une partie de l'Amérique du Nord et de l'Europe du Nord. Plusieurs périodes glaciaires sont survenues au cours des temps géologiques, mais les événements "boule de neige" semblent être beaucoup plus rares.

Source : Scotese
Étendue maximale des glaciers, il y 18 000 ans.
Les évidences d'un événement "boule de neige"

Un glacier n'est pas une masse de neige compactée sans aucune mouvement. Un glacier va s'écouler, assez lentement pour donner l'impression de son immobilité.

En se déplaçant, son poids va broyer la surface rocheuse et déplacer des blocs sur de très grandes surfaces. Le mélange de sable, gravier et roches de différentes grosseurs laissées par le retrait des glaciers porte le nom de moraine.

Au fils du temps, avec l'érosion et le mouvement des masses continentales, la moraine peut être recouverte de sédiments, emprisonnant les dépôts glaciaires.

Photo : Francis A. Macdonald, Harvard University
Source : National Geographic
La couche de sédiments marrons représentent une moraine.
Cependant, savoir que les sédiments sont d'origine glaciaire ne prouvent pas que la Terre fut recouverte de glace. Grâce à la datation des moraines et des études magnétiques des roches en question, les géologues peuvent localiser l'endroit où ces strates se sont formées à la surface de la Terre.

Comme les pôles sont des endroits qui ont toujours été plus froid que l'équateur, et ce peu importe le moment dans l'histoire géologique, l'important est de savoir si des moraines ont été déposées dans les tropiques.

L'étude de Francis A. Macdonald (Snowball Earth Confirmed : Ice Covered Equator) confirme la présence de moraines dans une zone tropicale.

Causes

Les causes d'un événement "boule de neige" sont encore incompris. Plusieurs théories existent, mais les scientifiques ne s'entendent pas sur les différentes causes. En réalité, une glaciation planétaire serait dû à un mélange de plusieurs causes, à différents degrés.

La forme des continents et leur disposition sur la surface du globe

Un refroidissement de la planète pourrait avoir lieu si la lumière du soleil est réfléchi plutôt qu'absorbé par la planète. Les continents vont réfléchir la lumière alors que les océans vont les absorber.

Si un supercontinent se retrouvait à la hauteur des tropiques, beaucoup plus de lumière serait réfléchie et la planète se refroidirait. En se refroidissant, la neige s'accumule et réfléchi encore plus de lumière, ce qui accélère le refroidissement. Ainsi, un cercle se crée et la planète pourrait subir une "boule de neige".
Source : National Science Foundation
Exemple d'événement "boule de neige" avec quelques zones libres de glace
La diminution de CO2 dans l'atmosphère

De plus, en étant situé dans les tropiques, le continent subirait plus de tempête, ce qui accélèrerait le processus d'érosion par le drainage (rivières). Par un processus chimique, l'érosion cause une diminution dans la quantité de CO2 dans l'atmosphère. Le CO2 étant un gaz à effet de serre très important, sa variation influence le climat planétaire.

Lorsque le supercontinent s'est brisé, le processus d'érosion s'est accéléré, induisant un élément de refroidissement supplémentaire.

Augmentation de l'oxygène

Un autre théorie implique la présence d'algues capable de photosynthèse. Lorsqu'elles sont présentes en grande quantité, le CO2 produit par les processus naturels (volcanisme, entre autre) est transformé plus rapidement en oxygène qu'il ne s'en crée. Un diminution de ce gaz à effet de serre permettrait un refroidissement important de la planète.

Le lien entre la présence de biodiversité capable de photosynthèse et un événement "boule de neige" est présentement très étudié.

Briser l'effet "boule de neige"

L'éruption constante de volcans rejette des cendres volcaniques et du gaz carbonique dans l'atmosphère.   Comme le froid vient de détruire une partie des algues et bactéries responsable de l'augmentation de l'oxygène, les volcans vont créer un grande quantité de gaz à effet de serre, permettant un réchauffement graduel.

De plus, la cendre volcanique déposée sur les glaciers leurs donnent une teinte grise ce qui permet à la surface des glaciers d'absorber la chaleur du soleil. Ceci permettrait la fonte des glaciers et la libération des océans, donc une meilleure absorption de la chaleur. Un nouveau cycle vient de commencer.

Évolution biologique

La dernière "boule de neige" s'est théoriquement produit bien avant l'apparition des premières plantes terrestres et des premières espèces vivantes plus avancées que des éponges de mer.

Le refroidissement de la planète a sans aucun doute ralenti l'évolution biologique. Cependant, ce ne sont pas toutes les espèces de bactérie et d'algue qui ont disparues. Malgré l'idée de la Terre comme un bloc de glace, quelques poches de vie ont tout de même survécu dans quelques lacs et parties d'océan libre de glace. Il n'y a qu'à penser aux bactéries trouvées près des dorsales océaniques (où la température de l'eau est restée très chaude) et dans les lacs sous les glaciers de l'Antarctique.

Pour en savoir plus...
Snowball Earth
Antarctica helps studying theories about Snowball Earth