Caldeira (formation volcanique)
Une caldeira est une dépression volcanique résultant de l'effondrement du terrain après l'évacuation d'une chambre magmatique ; elle a des conséquences géologiques, écologiques et sociétales importantes.
Présentation
Une caldeira est une grande dépression circulaire ou ovale située au sommet ou sur le flanc d'un volcan, formée lorsque le toit d'une chambre magmatique se tasse ou s'effondre après l'éruption d'un volume important de magma. Le terme vient du portugais « caldeira », qui signifie « chaudron ». Contrairement au cratère — creusé principalement par l'expulsion de matériaux vers l'extérieur — la caldeira est le résultat d'un affaissement vers l'intérieur et peut atteindre plusieurs kilomètres de diamètre.
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Mécanismes et caractéristiques
Le processus de formation d'une caldeira commence généralement par une éruption explosive ou effusive suffisamment volumineuse pour vider partiellement la chambre magmatique. Sans le soutien du magma, le toit rocheux s'affaisse le long de failles annulaires, créant une dépression souvent bordée de talus et de coulées pyroclastiques. Après la formation, une caldeira peut évoluer : des dômes résurgents peuvent se soulever au centre, de nouvelles éruptions peuvent créer des structures imbriquées (caldeiras emboîtées) et des lacs peuvent occuper le creux.
Types et dimensions
- Caldeira explosive : liée à des éruptions violentes qui expulsent de grandes quantités de ponces et de cendres.
- Caldeira par effondrement : peut aussi résulter d'une vidange progressive de la chambre magmatique sans explosion majeure.
- Taille : de quelques centaines de mètres à plusieurs dizaines de kilomètres de diamètre ; certaines caldeiras régionales couvrent des centaines de kilomètres carrés.
Exemples notables et impacts historiques
Plusieurs caldeiras sont célèbres pour leur ampleur ou leurs effets climatiques et écologiques. La caldeira de Yellowstone (États-Unis) est une grande structure associée à des épisodes volcaniques majeurs ; l'éruption la plus récente de ce système remonte à des centaines de milliers d'années. Le lac Toba (Sumatra, Indonésie) est une très grande caldeira résultant d'une éruption il y a environ 74 000 ans, souvent citée pour ses possibles effets climatiques mondiaux et pour être au centre d'hypothèses débattues sur un goulot d'étranglement démographique humain. À plus petite échelle, des sites comme Santorin (Thera), Campi Flegrei et Long Valley illustrent la variété des contextes où se forment les caldeiras.
Conséquences et enjeux
Les caldeiras représentent des risques volcaniques importants : elles peuvent produire des coulées pyroclastiques, des nuées ardentes, des lahars et des importantes retombées de cendres affectant la santé, l'agriculture et les infrastructures. Elles jouent aussi un rôle dans la dynamique climatique lorsqu'une éruption génère d'importantes quantités d'aérosols stratosphériques. En revanche, les caldeiras constituent souvent des sites géothermiques exploités pour l'énergie, des réservoirs d'eau et des zones touristiques majeures en raison de leur relief spectaculaire et de leurs phénomènes hydrothermaux.
Surveillance et recherche
La surveillance des caldeiras combine sismologie, mesure des déformations (géodésie), analyse des émissions gazeuses et études géochimiques pour évaluer l'état d'une chambre magmatique et prévoir d'éventuelles réactivations. Les caldeiras restent des laboratoires naturels essentiels pour comprendre les processus magmatiques, l'interaction volcan-atmosphère et les impacts environnementaux à différentes échelles temporelles.
Grandes caldeiras
On connaît des éruptions formant des calderas encore plus grandes. À la caldeira de La Garita, dans les montagnes de San Juan, dans le Colorado, les 5 000 km3 du Fish Canyon Tuff ont été détruits par une seule éruption majeure, il y a environ 27,8 millions d'années.
À certains moments, des calderas rhyolitiques sont apparues en grappes distinctes. Les vestiges de ces amas peuvent se trouver dans des endroits tels que les montagnes San Juan du Colorado (formées pendant les périodes de l'Oligocène, du Miocène et du Pliocène) ou la chaîne de montagnes Saint François du Missouri (en éruption pendant le Protérozoïque).
- Le Ngorongoro est une caldera.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce qu'une caldeira ?
R : Une caldeira est une caractéristique volcanique formée par l'effondrement de la surface terrestre après une gigantesque éruption volcanique. Elle est créée lorsque la chambre magmatique du volcan se vide suffisamment pour que le sol au-dessus s'effondre.
Q : En quoi une caldeira diffère-t-elle d'un cratère ?
R : Un cratère est créé par une explosion vers l'extérieur, tandis qu'une caldeira est créée par un effondrement vers l'intérieur.
Q : D'où vient le mot "caldeira" ?
R : Le mot "caldera" vient de la langue portugaise et signifie "chaudron".
Q : Quelle quantité de matière a été libérée lors de la dernière éruption de la caldeira de Yellowstone ?
R : Lors de sa dernière éruption, il y a environ 650 000 ans, la caldeira de Yellowstone a libéré environ 1 000 km3 de matière.
Q : Quand le lac Toba est-il entré en éruption et quelle quantité de matériaux a-t-il libéré ?
R : Le lac Toba est entré en éruption il y a environ 75 000 ans et a libéré environ 2 800 km3 d'éjectas. Il s'agit de l'une des plus grandes éruptions explosives des 25 derniers millions d'années.
Q : Quelle théorie suggère que cette éruption a réduit la population humaine à entre 2000 et 20 000 personnes ?
R : L'anthropologue Stanley Ambrose a suggéré que l'hiver volcanique induit par cette éruption a réduit la population humaine à entre 2000 et 20 000 personnes.
Q : Existe-t-il des preuves directes qui soutiennent cette théorie ?
R : Non, il n'y a pas de preuves directes qui soutiennent cette théorie et certaines preuves qui suggèrent qu'elle pourrait ne pas être correcte.
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Auteur
AlegsaOnline.com Caldeira (formation volcanique) Leandro Alegsa
URL: https://fr.alegsaonline.com/art/16057
Sources
- physicalgeography.net : "Glossary of Terms: C"
- anthro.illinois.edu : "Professor Stanley H Ambrose PhD | Anthropology at Illinois"
- bbc.co.uk : Supervolcanoes
- toba.arch.ox.ac.uk : "Middle Paleolithic assemblages from the Indian subcontinent before and after the Toba super-eruption"
- ncbi.nlm.nih.gov : PMID 17615356