Les supervolcans, une nouvelle source de lithium ?

L’essor de la propulsion électrique fait craindre des pénuries de lithium, ce métal actuellement indispensable aux batteries. Des scientifiques américains proposent d’aller en chercher dans les cratères d’anciens « supervolcans ».

Certes, les véhicules électriques polluent moins autour d’eux que les moteurs thermiques, mais leur fabrication n’est pas sans impact sur l’environnement. L’un des enjeux primordiaux réside dans le composant principal de ces véhicules, à savoir les batteries lithium-ion. Les plus grandes quantités de lithium se trouvent dans des mines du Chili et de l’Australie. Mais le minerai se raréfie et son extraction suppose parfois de recourir à des pratiques minières polluantes.

Il est donc crucial de découvrir de plus grandes réserves de lithium pour répondre à la demande croissante de l’industrie des nouvelles technologies susceptibles de réduire les émissions de carbone. Or, l’université américaine de Stanford vient de rendre publique une étude expliquant comment le lithium pouvait être extrait des cratères des supervolcans. D’après Thomas Benson, l’auteur principal de l’étude, « la demande en lithium a pris de vitesse la compréhension scientifique de cette ressource particulière. Il est donc indispensable que la science fondamentale rattrape son retard. À présent, nous savons comment obtenir un accès plus facile aux dépôts de lithium ».

Dôme Lankin Wyoming

Le dôme Lankin, au Wyoming (à l’ouest des États-Unis). Ce massif de granite a cristallisé il y a environ 2,62 milliards d’années et fait partie d’un « batholite ». Bien que l’hypothèse soit controversée, les batholites pourraient être des restes de chambres magmatiques de supervolcans. (Source : A. Carson)

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Disparition des dinosaures : l’astéroïde aurait plongé la Terre dans la nuit durant 2 ans

Une nouvelle simulation de l’impact des incendies producteurs de suies causés par l’impact d’un astéroïde à la fin du Crétacé précise ce qui a pu se passer au moment de la disparition des dinosaures. Les suies pourraient avoir bloqué suffisamment le rayonnement solaire pour stopper toute photosynthèse pendant un an et demi.

Il reste encore des zones d’ombres sur l’extinction massive à la frontière du Crétacé et du Tertiaire qui a conduit à la disparition d’environ 75 % des espèces vivantes de la biosphère il y a environ 66 millions d’années. Bien que les dinosaures n’aient pas tous été de grandes tailles, et loin s’en faut contrairement à ce que l’on peut croire, ils ont tous disparu sous leur forme non avienne, comme tous les tétrapodes de plus de 25 kg.

Cette crise biologique coïncide peu ou prou avec deux évènements géologiques majeurs, les trapps du Deccan et l’astroblème du Yucatan, à Chicxulub, respectivement produits par de gigantesques épanchements basaltiques et par la chute d’un petit corps céleste d’une dizaine de kilomètres de diamètre. Le débat dure toujours quant à l’importance relative de ces deux phénomènes mais l’on s’accorde en général sur le fait que l’impact de l’astéroïde ou d’une comète a été déterminant. Sauf que l’on ne comprend pas très bien les détails des cascades d’évènements et de boucles de rétroactions dans l’environnement qui ont permis par exemple aux crocodiles de survivre mais pas à certains dinosaures de mêmes tailles.

Une étude en cours de publications dans les Pnas (Proceedings of the National Academy of Sciences) par une équipe de chercheurs vient cependant d’apporter de nouveaux éléments pour tenter de comprendre ce qui s’est passé. Elle complète un article déjà publié en 2016 dans Atmospheric Chemistry and Physics (ACP). Les chercheurs viennent du NCAR (National Center for Atmospheric Research), un institut de recherche à Boulder, dans le Colorado, qui a comme mission d’explorer et de comprendre notre atmosphère et ses interactions avec le Soleil, les océans, la biosphère et l’Homme. Ces scientifiques ont utilisé un superordinateur pour simuler les conséquences de l’impact de Chicxulub. Il s’agissait en particulier de comprendre les effets des poussières et surtout de la suie produite par les incendies ayant ravagé les forêts et dont on trouve des traces dans la fameuse couche argileuse noire de la limite Crétacé-Tertiaire (la couche KT).

Météorite géante extinction dinosaures

Vue d’artiste de l’impact survenu il y a 65 millions d’années ayant causé le cratère de Chicxulub et sans doute provoqué l’extinction des dinosaures (Source : Cambridge Press).

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Antarctique: la découverte d’une nouvelle zone sismique inquiète les scientifiques

L’éruption des volcans pourrait provoquer une importante fonte des glaces dans cette région déjà touchée par le réchauffement climatique.

C’est la plus grande région volcanique au monde. Des scientifiques ont mis au jour près d’une centaine de nouveaux volcans, à l’ouest de l’Antarctique, selon le Guardian. Des chercheurs de l’Université d’Edimbourg ont identifié 91 volcans plus de deux kilomètres sous la surface de la glace.

Selon les géologues, la découverte de cette nouvelle région pourrait devenir la région sismique la plus importante au monde, devançant celle d’Afrique de l’Est.

Mont Erebus

Le mont Erebus culmine à 3.794 mètres d’altitude.

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Une nouvelle façon de prévoir les éruptions volcaniques

Le bruit de fond sismique des volcans a toujours été l’ennemi des volcanologues. Des chercheurs ont réussi à en faire un allié pour prédire les éruptions.

En 79 de notre ère, la ville de Pompéi est entièrement ravagée par l’éruption du Vésuve, l’un des volcans les plus célèbres et les plus dangereux du globe. Même s’il est actuellement en sommeil, de nombreux autres sont en activité dans le monde. Comment anticiper leurs éruptions ?

La technique classique consiste à enregistrer l’activité sismique aux alentours d’un volcan à la recherche de petits tremblements de terre, caractéristiques d’une éruption prochaine. Mais ces microséismes sont souvent indétectables, car ils sont atténués avant même d’atteindre les capteurs en surface. Et même lorsqu’ils sont enregistrés, il est souvent déjà trop tard pour évacuer les villes voisines.

Après avoir étudié le volcan actif Kilauea à Hawaï, une équipe de chercheurs de l’université de Cambridge, emmenée par Clare Donaldson, a développé une nouvelle méthode de prédiction des éruptions volcaniques. L’idée principale est d’utiliser la vitesse sismique, c’est-à-dire la vitesse à laquelle se propagent les ondes sismiques dans le volcan. Les chercheurs ont en effet mis en évidence qu’une diminution de la vitesse de propagation des ondes était corrélée à la dilatation des roches dans les chambres magmatiques et donc à une potentielle éruption prochaine.

Kilauea

Le Kilauea à Hawaï.

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Si la Terre est habitable, serait-ce grâce aux volcans ?

Les quantités de gaz carbonique dans l’atmosphère et l’océan sont contrôlées par le cycle du carbone, qui dépend de plusieurs paramètres. Les données provenant des émissions de ce gaz à effet de serre au niveau des arcs volcaniques suggèrent qu’il faut revoir l’influence des volcans sur ce cycle du carbone et sur l’habitabilité de la Terre sur de grandes échelles de temps.

Le cycle du carbone est probablement le plus important cycle géochimique pour la vie sur Terre, à égalité avec le cycle de l’eau. Il est possible de s’en convaincre en comparant la Terre à Vénus. Sans le gaz carbonique dans son atmosphère, la température de notre planète serait trop basse et l’eau serait en grande partie sous forme de glace. C’est l’effet de serre du CO2 qui a donc permis aux océans d’exister. A contrario, le gaz carbonique dans l’atmosphère de Vénus est tellement abondant qu’il fait de cette planète, pourtant située dans la zone d’habitabilité, un enfer. En cause, un effet de serre qui se serait emballé, provoquant l’évaporation de l’eau et rendant du coup impossible la formation de calcaire marin. Or, ce dernier piège le gaz carbonique. Il est ainsi intéressant de découvrir, par le calcul et la mesure, que la quantité de gaz carbonique piégé sur Terre sous forme de sédiments carbonatés est de l’ordre de grandeur de la quantité de gaz carbonique présent sur Vénus (dans les deux cas, ce carbone a été laissé par la formation de ces planètes dans le disque protoplanétaire à l’origine du Système solaire).

Il existe une autre différence entre la Terre et Vénus qui ne doit peut-être, là non plus, rien au hasard : la Planète bleue a une tectonique des plaques alors que l’étoile du Berger n’en a pas. La disparition de l’eau vénusienne pourrait avoir paralysé une possible tectonique des plaques. En effet, le fonctionnement de cette dernière dépend de la subduction de plaques contenant des sédiments hydratés. Or, le cycle des roches associé à cette tectonique influerait également sur le cycle du carbone en jouant le rôle d’un thermostat contre un emballement de l’effet de serre sur de grandes échelles de temps. L’évaporation des océans de Vénus aurait donc conduit à un cercle vicieux, bloquant une tectonique des plaques.

Pour comprendre l’origine du cycle du carbone à grande échelle, il faut savoir que les volcans émettent du gaz carbonique et, donc, peuvent provoquer un effet de serre si la quantité de gaz injecté dans l’atmosphère devient trop élevée. Toutefois, ce gaz carbonique peut se trouver dissous dans l’océan, ce qui contribue à le retirer de l’atmosphère ; il peut même s’y retrouver piégé sous forme de carbonates. Entre en jeu également le fait que, selon la température et le contenu en CO2 de l’atmosphère, l’érosion des roches sur les continents est plus ou moins importante, ce qui consomme du gaz carbonique avec l’altération des granites et des basaltes ou, au contraire, en libère avec la destruction de sédiments calcaires carbonatés. La tectonique des plaques, en retour, conduit à l’enfouissement par subduction des plaques océaniques contenant des sédiments, ce qui, au final, injecte du carbone dans le manteau, celui-ci pouvant ressortir un jour par les volcans.

Iles Aléoutiennes

Les îles Aléoutiennes, un archipel des États-Unis situé dans le sud-ouest de l’Alaska. Ce sont des îles volcaniques. (Source ; NASA)

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Le Piton de la Fournaise à nouveau en éruption

Après quelques signes sismiques, l’emblématique volcan de La Réunion est entré en éruption dans la nuit du 13 au 14 juillet 2017. Sa dernière colère datait de mai 2017.

Le Piton de la Fournaise, le célèbre volcan de l’île de La Réunion, est entré en éruption dans la nuit du jeudi 13 juillet 2017 après avoir laissé paraître des signes avant-coureurs comme plusieurs dizaines de petites secousses sismiques ces derniers jours. Selon les volcanologues de l’OVPF, l’Observatoire volcanologique du Piton de la Fournaise : « l’éruption a lieu sur le flanc sud du volcan à l’intérieur de l’Enclos », la caldera centrale du volcan dans une zone totalement inhabitée du sud-est de l’île. Elle ne présente donc aucun danger pour la population.

La dernière éruption du Piton de la Fournaise remontait au mois de mai 2017 et il y a également eu au début de l’année, en janvier, une autre éruption. Le Piton de la Fournaise est l’un des plus actifs au monde et entre en moyenne en éruption tous les 8 mois depuis 1640, selon l’OVPF.

Eruption Piton de la Fournaise 15/07/2017

Le Piton de la Fournaise est à nouveau en éruption depuis vendredi 14 juillet (Source : AFP).

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Comment naît une île ?

La tectonique des plaques, le volcanisme ou la montée des eaux peuvent être à l’origine de l’émersion d’une île. De la Barbade à la Grande-Bretagne en passant pas la Corse, chacune a son histoire particulière.

Le 20 janvier 2011, en mer Rouge, des pêcheurs médusés observent des fontaines de lave, hautes de 30 mètres, jaillir des entrailles de la mer… L’avant-veille, celle-ci était d’huile ! En l’espace de trois semaines, la lave s’est solidifiée et l’archipel yéménite des Zubair comptait une nouvelle île de 710 m de longueur pour 530 m de largeur. Un miracle ? Non : l’archipel est situé au-dessus du rift, une zone où la plaque arabique s’écarte de la plaque africaine à la vitesse de 5 centimètres par an. L’espace ainsi ouvert est comblé par l’épanchement du magma qui remonte depuis le plancher océanique jusqu’à la surface de l’eau.

La naissance d’une île n’est pas un phénomène aussi rare qu’on pourrait le penser. En 2015, c’est au beau milieu du Pacifique qu’un confetti de terre a surgi des flots. Mais cette fois, c’est une zone de subduction entre les plaques Pacifique et Philippines qui fut à l’origine du phénomène : la plaque océanique a aussi plongé sous la plaque continentale. L’océan étant peu profond, le cône du volcan qui s’est formé à l’aplomb a émergé.

Nouvelle île Zubair

Nouvelle île dans l’archipel Zubair en mer Rouge.

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