Première identification des éruptions volcaniques équatoriennes holocènes dans les sédiments marins

Le volcanisme d’Équateur, situé au nord de la cordillère des Andes, est produit par le plongement de la plaque océanique Nazca sous la plaque continentale sud-américaine. L’activité des volcans est généralement explosive, avec l’émission de gaz et de téphras (lapillis et cendres volcaniques) dans l'atmosphère. Lors d'éruptions majeures, ces téphras peuvent être transportés par les vents sur des centaines de kilomètres, et significativement impacter la population, les infrastructures, les cultures et le climat. Documenter l'âge et l'ampleur des éruptions majeures passées a le triple avantage de compléter le catalogue des éruptions connues, permettre de mieux évaluer l’aléa volcanique, et apporter des contraintes temporelles aux études archéologiques et paléosismologiques.

Deux campagnes océanographiquesNavire L’Atalante, campagne AMADEUS en 2005 (chef de mission : Jean-Yves Collot) et ATACAMES en 2012 (chefs de mission : François Michaud et Jean-Noël Proust). menées par des laboratoires CNRS-INSU (voir encadré) ont permis d’identifier une trentaine de niveaux de téphras dans des carottes sédimentaires marines collectées le long de la fosse équatorienne. Les scientifiques ont réalisé des mesures d’âges 14C sur des coquilles de foraminifères et caractérisé la minéralogie et la composition géochimique de ces téphras afin d’identifier leur source volcanique et leur âge, par comparaison avec les dépôts étudiés à terre. Cette approche permet d’avoir accès à l’ensemble des retombées des éruptions majeures, qui ont pu être recouvertes ou érodées sur le continent. Nous montrons que les produits d'au moins sept éruptions de volcans équatoriens et colombiens ont atteint l'océan Pacifique au cours de l’Holocène, dont ceux du Cotopaxi (~ 4.9 ka) et du Cerro Machín (~ 5.3 ka) identifiés pour la première fois, et qu’une à deux éruptions majeures ont eu lieu chaque millénaire au cours des derniers 8000 ans.

Par ailleurs, l’identification de ces téphras marins apporte des contraintes sur la distribution spatiale et sur le volume des dépôts associés aux éruptions majeures Holocènes, essentielles pour l’évaluation des aléas volcaniques dans la région.