Institut de Physique du Globe de Paris

L'origine de la grande éruption de 1257 enfin révélée !
Le volcan Samalas, complexe volcanique Rinjani, en Indonésie

Selon les enregistrements retrouvés dans les carottes glaciaires et les dépôts de cendres, une des plus grandes éruptions de la période historique et de ces 7000 dernières années a eu lieu en 1257. Cependant, la source de cette « éruption mystère » demeurait inconnue...
En se basant sur un corpus solide de données géochimiques, stratigraphiques, de volcanologie physique, de datation 14C et de chroniques médiévales, cette étude, menée par une équipe internationale et pluridisciplinaire, a pu déterminer que la source de cette éruption est le volcan Samalas, dans le complexe volcanique du Mont Rinjani, sur l'île Lombock, en Indonésie.
Ces résultats résolvent une énigme qui a interrogé les glaciologogues, les volcanologues et les climatologues pendant plus de 30 ans. L'identification de ce volcan permet aussi de supposer un Pompéi oublié de l'extrême orient...

Source of the great A.D. 1257 mystery eruption unveiled, Samalas volcano, Rinjani Volcanic Complex, Indonesia. PNAS (2013)

Franck Lavigne^a,1, Jean-Philippe Degeai^a,b, Jean-Christophe Komorowski^c, Sébastien Guillet^d, Vincent Robert^a, Pierre Lahitte^e, Clive Oppenheimer^f, Markus Stoffel^d,g, Céline M. Vidal^c, Surono^h, Indyo Pratomoⁱ, Patrick Wassmer^a,j, Irka Hajdas^k, Danang Sri Hadmoko^l, Edouard de Beliz^a

Caldera du Rinjani (Lombok, Indonésie), 24-05-2012. © C. Vidal, IPGP

Les traces d’éruptions majeures, telles que celles du Vésuve (79 après JC), Huaynaputina (1600), Tambora (1815) et Krakatau (1883), ont été identifiées dans des carottes de glace. Mais de nombreuses autres éruptions ont également été mises en évidence dans les archives glaciaires sans que leur source ne puisse être associée à un volcan particulier. La plus extraordinaire de ces « éruptions mystérieuses» a eu lieu autour de 1258 après JC, probablement dans une région tropicale. Dans les carottes glaciaires GISP2 du Groenland, la concentration en aérosols sulfatés associée à cette éruption est la plus importante des 7000 dernières années. Ceci a conduit plusieurs chercheurs à la considérer responsable de l’une des plus grands événements d’émission de gaz soufrés volcaniques dans la stratosphère depuis 7000 ans et le plus important de l’Histoire depuis l’éruption du Santorin en Grèce il y a plus de 3600 ans. Les données de dendrochronologie, les chroniques médiévales, et les modélisations numériques confirment l’impact global sur l’atmosphère et le climat liés à cette éruption mystérieuse. Depuis trois dernières décennies, l’identification du volcan responsable de l’éruption mystérieuse du 13ème siècle a échappé à la communauté scientifique des glaciologues, volcanologues, et climatologues. El Chichon (Mexique) et Quilotoa (Equateur) ont ainsi successivement été écartés, sur la base d’arguments géochimiques notamment.

L'identification d'une nouvelle source volcanique crédible après 30 ans de recherches infructueuses constitue la principale conclusion de la présente étude. La constitution d’une équipe internationale pluridisciplinaire de chercheurs, coordonnée par le Laboratoire de Géographie Physique à Meudon (sous tutelle Université Paris 1 et Institut National Ecologie et Environnement - INEE du CNRS) à laquelle ont participé, entre autres, des scientifiques de l’Institut de Physique du Globe de Paris (INSU - CNRS UMR 7154, Sorbonne Paris-Cité), a permis la mise en place d’un corpus de preuves solides attestant de la localisation de ce volcan mystérieux en Indonésie. En croisant des données stratigraphiques (cartes de distribution des dépôts), géomorphologiques (reconstitution en 3D de l’ancien volcan effondré), de volcanologie physique (volume et flux de masse de l’éruption, hauteur de la colonne éruptive), géochimiques (comparaison de la composition des particules vitreuses dans les cendres du volcan avec celles des particules vitreuses retrouvées dans les glaces polaires et associées au pic de concentration en aérosols sulfatés), les datations 14C, et une chronique médiévale en Javanais ancien (Babad Lombok) qui a révélé le nom de ce volcan, les chercheurs ont identifié le Samalas, situé dans le complexe volcanique du Rinjani, sur l’île de Lombok en Indonésie, comme source de l'éruption mystérieuse.

Les résultats montrent que cette éruption aurait émis environ 40 ± 3 km3 DRE (équivalent roche dense ou magma non vésiculé) de produits volcaniques, volume qui dépasse les 30-33 km3 DRE calculés pour l’éruption du volcan voisin Tambora en 1815, jusqu’alors considérée comme la plus forte des trois derniers millénaires. L’éruption de 1257 a engendré la mise en place de trois unités principales de retombées de ponce qui recouvrent une vaste région (> 120 km de distance) et d’épaisses coulées de ponces qui atteignent une épaisseur de 30 m à plus de 25 km de distance de la caldera. Avec une magnitude de 7, une intensité de 12 et un panache volcanique qui a atteint plus de 43 ± 9 km de hauteur, l’éruption ultraplinienne du Samalas est l’une des plus violentes de l’Holocène. Elle a provoqué l’effondrement des volcans Samalas et Rinjani, formant une vaste caldera (cratère d’effondrement) de 6 x 8,5 km de largeur et d’au moins 800 m de profondeur, aujourd’hui occupée par un lac (photo).

Les implications de cette découverte concernent un vaste panel de thématiques scientifiques allant des Sciences de la Terre et du climat aux sciences sociales. A l’échelle globale, les modèles de reconstitution des perturbations climatiques liées aux éruptions explosives de grande magnitude et leur impact sociétal pourront être affinés, notamment en Europe. A une échelle plus régionale ou locale, la recherche de l’ancienne capitale du royaume de Lombok, Pamatan, vraisemblablement encore enfouie sous les dépôts volcaniques telle Pompéi, devrait stimuler les recherches archéologiques sur Lombok et les îles avoisinantes de Bali et Sumbawa qui ont subi aussi les conséquences dévastatrices de cette éruption exceptionnelle. Ces recherches interdisciplinaires offrent des perspectives nouvelles de compréhension de l’histoire de l’Indonésie et de celle plus générale de la résilience des sociétés exposées aux éruptions explosives de grande magnitude.

Pour plus d'information, voir l'article sur le site de PNAS :

Source of the great A.D. 1257 mystery eruption unveiled, Samalas volcano, Rinjani Volcanic Complex, Indonesia. PNAS (2013)

^a Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne-CNRS Laboratoire de Géographie Physique, 1 place Aristide Briand, 92195 Meudon, France. ^b Université Montpellier 3 Paul Valéry and Centre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 5140, 34970 Lattes, France. ^c Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Equipe Géologie des Systèmes Volcaniques, CNRS UMR7654, Sorbonne Paris-Cité, 1 rue Jussieu, 75238 Paris Cedex 05, France. ^d University of Bern, Institute of Geological Sciences, Baltzersrasse 1+3, 3012 Bern, Switzerland, ^e Université Paris-Sud, Département des Sciences de la Terre (IDES), Bat. 504, 91405 Orsay Cedex, France. ^f Department of Geography, University of Cambridge, Downing Place, Cambridge CB2 3EN, UK. ^g University of Geneva, Institute for Environmental Sciences and Department of Earth Sciences, 7 chemin de Drize, 1227 Carouge, Switzerland. ^h Center of Volcanology and Geological Hazard Mitigation (CVGHM), Geological Agency, JI.Diponegoro 57, 40122 Bandung, Indonesia. ⁱ Directorate of Geology, Museum of Geology, Jl. Diponegoro 57, 40122 Bandung, Indonesia. ^j Université de Strasbourg, Faculté de Géographie et d’Aménagement, 3 rue de l'Argonne, 67000 Strasbourg, France. ^k Swiss Federal Institute of Technology (ETH), Laboratory of Ion Beam Physics, Schafmattstrasse 20, 8093 Zürich, Switzerland. ^l Gadjah Mada University, Faculty of Geography, Department of Environmental Geography, Bulaksumur, 55281 Yogyakarta, Indonesia.

Céline Vidal, doctorante, Equipe de Géologie des Systèmes Volcaniques, Institut de Physique du Globe de Paris, co-direction : N. Métrich, J-C Komorowski.

• sujet de thèse : The AD 1257 caldera eruption of Samalas-Rinjani volcano (Lombok, Indonesia): physical volcanology and volatile geochemistry of one of the largest explosive eruptions of the Holocene

• Vidal CM, Metrich N, Komorowski J-C, Pratomo I, Lavigne F & Surono (2013) Insights into the Magmatic Processes Leading to the Holocene Caldera Eruption of Rinjani, Indonesia. Mineralogical Magazine, 77(5) 2413

• Co-financements : MESR, IPGP, INSU (Actions sur Projets TS/Aléas et risques telluriques, projet 2013)

• Partenariat : Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne, CNRS UMR 8591, Laboratoire de Géographie Physique, Meudon ; Center for Volcanology and Geological Hazard Mitigation (CVGHM), Geological Agency, Bandung, Indonésie ; Museum of Geology, Directorate of Geology, Bandung, Indonésie ; Institut de Recherche pour le Développement, Jakarta, Indonésie