La “super éruption” du volcan Toba (Ile de Sumatra / Indonésie)

La “super éruption” du volcan Toba (Ile de Sumatra / Indonésie

                    

Lorsque le volcan Toba, situé sur l’île indonésienne de Sumatra est entré en éruption il y a 73.000 ans, ce fut l’éruption ultra-plinienne cataclysmique la plus importante des derniers 28 millions d’années.

Actuellement, le Toba est connu comme le plus grand lac volcanique au monde, 100 km. de long sur 35 km. de large. Ce n’est qu’en 1949 que le géologue Néerlandais Rein van Bemmelen démontra que ce lac idyllique était en fait une gigantesque caldeira volcanique, cernée d’ignimbrites.

 Le lac Toba , depuis Samosir  et ses maisons Batak - photo Bernard Gagnon.

Cette caldeira, considérée comme la plus grande de l’ère Quaternaire, s’est formée au cours de quatre éruptions ignimbritiques majeures durant le Pléistocène, à partir d’il y a 1,2 millions d’années. L’épisode daté de 800.000 ans a produit le OTT – Old Toba tuff, celui daté de 500.000 ans le MTT – Midddle Toba Tuff … et le dernier en date, il y a 73.000 ans, le YTT – Young Toba Tuff.

L’île de Samosir est un dôme de résurgence daté d’après ce cataclysme, ainsi que les blocs de la péninsule Uluan. L’activité s’est ensuite poursuivie avec la mise en place d’une série de dômes de lave, la croissance du Pusukbukit au sud de la caldeira et la formation du Tandukbenua au nord-ouest.

La caldeira du Toba et ses structures.

Le lac Toba - doc. Prof. Dr. William Bowen - California Geographical Survey d'après doc. Nasa

L’éruption d’il y a 730.000 ans en chiffres :

- Les coulées de lave, estimées à 1.000 km³, ont couvert une surface de 20-30.000 km² d’une épaisseur moyenne de 50 mètres (allant par place jusqu’à plus de 400 m. d’épaisseur). La température de sortie était d’environ 750°C, à l’immobilisation de 550°C, refroidissant en quelques jours aux environs de 100°C. en surface, mais restant plus chaude en interne.

 Extension des coulées de lave - doc. G.Weber.

- Les matériaux expulsés, ignimbrites et cendres, sont estimés à 2.800km³, soit un ratio de sortie, pour un temps d’éruption entre 9 et 14 jours, de 8 millions de tonnes par seconde (Rose W.I. 1990).

Les retombées de cendres ont recouvert une grande partie du sud-est asiatique, une partie des îles de la Sonde, les îles Andaman et Nicobar, tout le sous-continent Indien et Ceylan. Un exemple en Inde, sur la carte au n°6 rouge, l’épaisseur des cendres était de 6 m. (Archava S.K. 1993). La composition des cendres de l’YTT – Young Toba Tuff – est particulière et permet de ne pas attribuer les couches de cendres rencontrées à d’autres éruptions volcaniques régionales.

limits the area in which Toba fallout (YTT) has been found or where substantial amounts

of fallout are likely to have been deposited.

I indicates likely locations of Toba pumice floats washed up on beaches 

red numbers: traces of Toba ash found on land 

blue numbers: traces of Toba ash found at the bottom of the sea

Archaeological sites with tools and bones lying below Toba ash (and therefore older than 73,000 years) are red numbers 1 (in Malaysia) as well as 5, 7, 8 and 10 (in India) in the map     /  Doc. G.Weber

Selon la « Toba catastrophe theory », la « méga-collossale » éruption du Toba a été 3.500 fois plus importante que celle du Tambora en 1815. Le Global volcanism Program lui a attribué un VEI de 8.

Selon les simulations, la quantité de dioxyde de soufre relâchée dans la stratosphère fut si importante qu’elle ne pu être oxydée en totalité en aérosol sulfurique, laissant un énorme réservoir de SO2 dans la stratosphère. Cette quantité surnuméraire n’a réagit qu’au fur et à mesure de la production de radicaux hydroxyles nécessaires … ce qui inclut une action sur le climat d’une durée supplémentaire de 1 à 2 ans par rapport à la durée remarquée pour des évènements causés par des éruptions de VEI 6-7.

Un diagramme comparatif des émissions de SO2 et d’aérosols sulfatés pour l’éruption du Toba versus celle du Pinatubo, en 1991, illustre la fabrication prolongée d'aérosols  en fonction de l’énorme masse au temps zéro. ( data Read et al. 1993- Bekki et al. 1996 -  in Oppenheimer 2002).

 Total mass of sulfur dioxide and sulfate aerosol in the stratosphere (heavy solid and dotted lines, respectively) modeled for a 6 petagram stratospheric injection of SO2.

L’éruption du Toba a causé le refroidissement du globe terrestre durant une période de 6 à 10 ans, laps de temps suffisant pour induire une période glaciaire, à supposer que les autres conditions pour y mener soient réunies. Rampino et Self ont estimé, en 1992, que le voile d’aérosols sulfuriques était suffisamment épais et de longue durée pour causer un refroidissement de 3 à 5°C. Ils suggèrent que la réaction du territoire du Canada, vis-à-vis de cette éruption, a joué un rôle important : les températures y ont baissé de 12°C en été, favorisant la croissance de la couche de glace des Laurentides, augmentant l’albedo, réfléchissant encore plus la lumière solaire et par effet « boule de neige » réduisant d’autant la température.

Cette baisse des températures pourrait avoir affecté l’espèce humaine, et influencé le développement et l’épanouissement d’Homo sapiens, en réduisant la population à quelques 10.000 familles.

Imaginons l’impact d’une telle éruption à l’heure actuelle : avec les rations alimentaires limites compte tenu d’une population mondiale en expansion, la disponibilité en baisse des ressources en eau potable, une telle éruption avec ses conséquences climatiques, engendrant un effondrement des productions agricoles, aboutirait à une famine généralisée et des guerres pour l’appropriation des ressources ... en route vers le chaos !

La « Toba catastrophe theory » est battue en brèche par Oppenheimer, qui considère que la baisse des températures ne fut que de 1,1°C pour le 1.000 ans suivant l’éruption.

Une animation intéressante pour l'été, Vulcania met le Toba à l'honneur en 2011, avec : "Mission Toba".

Sources :

- Global volcanism Program – Toba

- Andaman.org – Toba volcano – by George Weber - link

- Andaman.org - Toba : through the bottleneck and human evolution -link

- Bradshaw foundation – Late Pleistocene human population bottlenecks, volcanic winter and differenciation of modern humans – by St.H.Ambrose , University of Illinois. - link