Erupción de Samalas en 1257

Erupción de Samalas en 1257
Vista del lago alojado en un cráter
La caldera resultante de la erupción.
Localización
País Indonesia
Volcán Samalas
Area de actividad Área de la cumbre
fechas 1257
Caracteristicas
Tipo de erupción Pliniano
Fenómenos Pluma volcánica , nubes ardientes
Volumen emitido 40 ± 3  km 3
Escala VEI 7
Consecuencias
Regiones afectadas Lombok , Bali , Sumbawa
Geolocalización en el mapa: Mundo
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Geolocalización en el mapa: Indonesia
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La erupción de Samalas en 1257 es el evento volcánico más importante en tiempos históricos y posiblemente del Holoceno . El Samalas estaba ubicado en la isla de Lombok , Indonesia . Los sulfatos de esta gigantesca erupción provocan un invierno volcánico , es decir un breve episodio de enfriamiento climático , que tiene un fuerte impacto en las sociedades humanas. El volcán colapsa al final de la erupción, formando la caldera Segara Anak , que se ha convertido en un lago.

La existencia de una erupción importante ( índice de explosividad volcánica 7) en esta fecha se atestigua por primera vez mediante evidencia indirecta: los sulfatos y las cenizas detectados en los núcleos de hielo y los indicadores paleoclimáticos , como los anillos de crecimiento de los árboles que muestran el período frío resultante.

La identificación del sitio involucrado ha sido una preocupación de los vulcanólogos durante más de 30 años. Finalmente, a principios de la década de 2010 , la erupción se localizó formalmente en el sitio de Indonesia. El estudio de campo puede luego describir el curso detallado de la erupción. El estudio de los textos también aporta información, porque los testimonios escritos de la erupción se descubren en manuscritos javaneses hasta ahora poco estudiados.

El alcance exacto de las consecuencias de la erupción en las sociedades humanas sigue siendo un tema de estudio activo, en el que se avanzan muchas hipótesis. Su posible vínculo con el cambio del óptimo climático medieval a la Pequeña Edad de Hielo aún no se ha demostrado.

Evidencia indirecta

La existencia de un gran evento volcánico en esta fecha se determinó por primera vez a partir de evidencia indirecta.

Rastros en los núcleos de hielo

Las capas de hielo son una fuente única de información sobre el pasado de la Tierra  : cada invierno, se agrega una capa de hielo en la parte superior del casquete, atrapando las burbujas de aire. Analizando el aire atrapado en el hielo, podemos reconstruir series de tiempo muy precisas sobre la composición de la atmósfera durante los últimos siglos. El Proyecto de la capa de hielo de Groenlandia es un proyecto internacional ( EE.UU. , Dinamarca , Suiza ) para tomar el arpa de núcleos de hielo y utilizar la información. La perforación comenzó en 1971.

Las mediciones de la conductividad eléctrica del hielo y las concentraciones de sulfato en un perfil de núcleo que abarca 2.000 años, publicadas por primera vez en 1980 sobre la perforación del GISP, muestran picos correspondientes a erupciones volcánicas, algunas de las cuales se conocen históricamente, como la de El Vesubio en 79 o el de Tambora en 1815 , cuyo penacho alcanzó la estratosfera . Sin embargo, otros picos no corresponden a ninguna erupción conocida, y este es inicialmente el caso de la más importante de todas, que data de finales de la década de 1250. Sin embargo, las mediciones realizadas en los únicos núcleos tomados en Groenlandia no permiten para determinar si estamos ante una erupción de importancia planetaria, o un evento más modesto pero ubicado cerca del lugar de muestreo. Mediciones similares obtenidas en otros pozos en el Ártico, pero también de 1980 en muestras de núcleos tomadas en la Antártida , muestran un pico en la misma fecha. Esto refuerza la idea de que una erupción ha afectado a todo el planeta, incluso si la hipótesis de eventos simultáneos en las dos regiones polares no puede descartarse por completo.

A principios de la década de 1990, la comparación entre las cenizas volcánicas (también atrapadas en el hielo) recolectadas en las dos regiones polares muestra una gran similitud en apariencia y geoquímica , lo que hace que un origen común sea casi seguro. Además, la lluvia radiactiva es aproximadamente de la misma amplitud en las dos zonas polares, lo que apunta a un volcán ubicado en la zona intertropical .

Paleoclimatología

La dendrocronología es una disciplina que estudia los anillos de los árboles que reflejan su crecimiento anual entre paradas invernales. Los años favorables al crecimiento del árbol dan como resultado anillos más grandes y viceversa. Además, si se producen episodios de heladas durante el período de crecimiento, el anillo correspondiente a este año presenta trazas. Observando, gracias a muestras con herramientas específicas como la barrena Pressler , los anillos de crecimiento en un gran número de árboles de la misma especie (en pie, encontrados en marcos , conservados en turba , etc.), y ensamblando las curvas que proporcionan , se obtiene un indicador paleoclimatológico muy valioso. Los métodos de datación radiométrica se utilizan además para la datación absoluta.

Los datos obtenidos por este método mostraron la existencia de un período inusualmente frío en muchas partes del mundo alrededor de 1260. Alrededor de 1990 se estableció el vínculo con información de núcleos de hielo y este deterioro del clima se atribuyó a un invierno volcánico .

Identificación del volcán

Sitios remotos

Los vulcanólogos han investigado durante treinta años los candidatos a volcán en erupción certificados por evidencia circunstancial. En 2000, la fecha de la erupción y el alcance de sus consecuencias están bien identificados, pero su ubicación sigue siendo un misterio y se busca activamente al volcán "responsable" .

El Chichón , en el sur de México , llamó mucho la atención: de hecho, su geoquímica parecía poder corresponder a la ceniza encontrada en el hielo, experimentó una erupción muy emisora ​​de azufre en 1982 y las huellas de una erupción alrededor de 1250 han sido encontrado. Sin embargo, el estudio en el sitio mostró que era demasiado pequeño para explicar el pico de sulfato observado, con un índice de explosión volcánica (VEI) estimado en 4.

Asimismo, se encontró evidencia de una erupción del volcán saudí Harrat Rahat , cerca de Medina , en 1256, pero de una magnitud demasiado pequeña. También se estudiaron otros sitios, como Quilotoa en Ecuador y el lago Okataina , una caldera volcánica en Nueva Zelanda . Una isla o un volcán submarino en Melanesia o Polinesia también era una pista importante: tal ubicación daría a una erupción importante la mejor oportunidad de no dejar testimonio escrito.

Descubrimiento en Indonesia

A principios de la década de 2010, los equipos francés (equipo de Franck Lavigne, París 1 ) e indonesio revisaron docenas de volcanes poco estudiados en el archipiélago indonesio en busca de rastros de una erupción correspondiente. Su trabajo permitió identificar la erupción con casi certeza con una caldera presente en la isla de Lombok vecina de Bali , la caldera Segara Anak . El sitio es de un tamaño compatible con la escala de la erupción deseada, y la observación de los depósitos convence rápidamente a los vulcanólogos de que el sitio es producto de una erupción relativamente reciente, mientras que en las bases de datos vulcanológicos se registró que se remonta a varios años atrás. mil años. Vulcanólogos japonés e indonesio ya había propuesto en 2003 y 2004, para colocar la formación de la caldera en la XIII °  siglo, pero subestimar la magnitud de la erupción y sin vincularlo a la investigación evento "mega-colosal". La datación por carbono-14 de veintiuna muestras de árboles enterrados en depósitos piroclásticos es perfectamente consistente con una erupción en 1257. Las últimas dudas han surgido con la identificación geoquímica de las cenizas con las encontradas en los núcleos de hielo, y el modelado del volcán lo que permitió estimar el volumen de eyección en el rango de 33 a 40  km 3 , consistente con las evaluaciones basadas en mediciones de núcleos de hielo.

El estudio de un antiguo manuscrito en Java antiguo , el Babad Lombok ( babad es una palabra javanesa que significa "  crónico  ") escrito en hojas de palma y conservado en el Museo Nacional de Indonesia en Yakarta ha revelado un testimonio histórico del evento, y para poner un nombre local en el volcán: las Samalas .

Sin embargo, a finales de la década de 2010, un nuevo trabajo sobre el análisis geoquímico de la ceniza demuestra que el Samalas no es responsable de toda la señal (es decir, sulfatos y ceniza volcánica) detectada en los núcleos de hielo en la Antártida: una erupción en la Tierra Victoria (Antártida ) en 1259 y también contribuyó otra erupción no identificada.

Descripción de la erupción

El sitio antes de la erupción

En un contexto tectónico de zona de subducción , la placa australiana se desliza debajo de la placa de la Sonda a una velocidad de alrededor de 7  cm / año , creando el arco volcánico de las Islas de la Sonda . Hay 276 volcanes a lo largo de este arco, incluidos Krakatoa , Merapi y Tambora , desde el extremo occidental de Sumatra hasta volcanes submarinos en el mar de Banda .

El Samalas alcanzó su punto máximo a unos 4.200 metros sobre el nivel del mar, una estimación basada en la extensión de las laderas de la parte restante del volcán, y tenía entre 8 y 9 kilómetros de diámetro. Este cono se formó “mucho antes del 12.000 a. C. AD  ”. El “nuevo” Rinjani , mucho más reciente, que aún existe, flanqueaba el antiguo volcán hacia el este. La erupción, que hizo desaparecer la antigua cumbre, es de tipo pliniano , es decir que la evacuación de la lava y los gases fue casi imposible, provocando un aumento de presión dentro del volcán, hasta la explosión. La observación de depósitos en varios puntos de la isla (e islas vecinas) permitió comprender su despliegue, que la vulcanóloga Céline Vidal divide en cuatro fases.

Fecha de erupción

Se desconoce la fecha exacta de la erupción. La distribución de los depósitos muestra que el viento soplaba del este, lo que es consistente con la estación seca de Indonesia, que va de abril a noviembre. El año se puede poner en duda, algunos autores han propuesto situarlo en 1258, o, por el contrario, adelantarlo en 1256 lo que estaría en consonancia con las observaciones señaladas en fuentes de Oriente Medio .

Primera fase

La primera fase es una erupción freática que depositó una fina capa de ceniza en parte de la isla. Aproximadamente 400  km 2 de tierra fueron cubiertos por, en promedio, 3  cm de ceniza. Luego, se expulsa una gran cantidad de piedra pómez de baja densidad (alrededor de 400  kg / m 3 ) que cubre gran parte de Lombok. Este depósito tiene más de 150 cm de espesor  en las inmediaciones del volcán y representa otros 8  cm en una muestra en Bali, 126  km a favor del viento . Un orden de magnitud de la masa expulsada en esta fase, basado en los espesores de los depósitos en los puntos de muestreo y una interpolación entre estos puntos, es de 8  Gt .

Segunda fase

La naturaleza de los depósitos de la segunda fase indica que es freato-magmático , es decir que el magma ha encontrado una gran cantidad de agua. O las capas freáticas estaban encaramadas en los lados del volcán o ya tenía un cráter en la cima, resultado de una erupción anterior, y contenía un lago. La cantidad de agua consumida por esta fase se estima en 0,1 a 0,3  km 3 . Esta fase se caracteriza por una capa de piedra pómez diferente a la de la primera fase: más rica en fragmentos líticos y de granulosidad más fina. La cantidad de eyecta en esta fase es significativamente menor que en la primera, pero difícil de estimar con precisión.

Tercera fase

La tercera fase, que comienza una vez agotada la reserva de agua, se caracteriza por una nueva capa de piedra pómez, de estructura más vesicular y más rica en fragmentos líticos , con presencia también de lapilli . Los depósitos de piedra pómez de la tercera fase se extienden más que los de las anteriores, cubriendo casi toda la isla y llegando a la vecina Sumbawa.

Cuarta fase

Finalmente, la cuarta fase es la de las nubes ardientes , que descendieron por las laderas de la montaña por una distancia de 25  km hasta la costa en tres direcciones, guiadas por la topografía del sitio. Cuando llegaron a la costa, las nubes ardientes entraron al agua y dañaron los arrecifes de coral . Los depósitos piroclásticos de las nubes ardientes están más localizados que las proyecciones de piedra pómez de las fases anteriores, pero su espesor puede, en algunos lugares, alcanzar los 50  m . Para esta fase, el volumen de depósitos es del orden de 20  km 3 para una masa cercana a los 20 mil millones de toneladas (estos materiales son mucho más densos que la piedra pómez). Las cenizas asociadas se encontraron en una muestra de 550  km a favor del viento. Durante esta fase, el reservorio magmático se despresuriza, todo el edificio ya no soportado por el magma se derrumba sobre sí mismo, formando una inmensa caldera (depresión circular de colapso) de 6 × 8  km . Parte del lado del Rinjani, contiguo al Samalas, también se derrumba en la caldera.

Grado de erupción

La erupción habría producido una columna volcánica que alcanza los 43  km de altitud. Con un índice de explosividad volcánica (VEI) de 7, está calificado como "megacolosal" y podría ser el más importante del Holoceno , es decir desde el final de la última glaciación que existe, de 10.000 años.

Solo se conocen otras cuatro erupciones de VEI 7 en los últimos 5.000 años: la de Cerro Blanco en Argentina alrededor del 2300 a.C., la de Santorini en 1600 a.C. , la del Monte Paektu (probablemente en 946) y finalmente la de Tambora en 1815 , la Tambora se encuentra a menos de 200  km al este de Samalas, en la vecina isla de Sumbawa.

La cantidad total de eyecta es cercana a los 40  km 3 , este volumen se entiende en equivalente de roca densa , es decir cuenta la porosidad de las rocas.

Caldera

La caldera resultante de la erupción se ha convertido en un lago. Su nivel actual es de 2000  m sobre el nivel del mar, se extiende sobre 11  km 2 y su profundidad máxima es de 230  m . La temperatura del agua ronda los 23  ° C , una temperatura elevada para un lago tan elevado, ligada a la presencia de fuentes volcánicas aún activas. Esta temperatura permite una producción significativa de fitoplancton , el lago tiene un ecosistema rico . Es lo suficientemente profundo como para ser azul como el mar, lo que también le valió su nombre: "Segara Anak" significa literalmente "hijo del mar" , en el sentido de "mar pequeño" en javanés .

En la caldera se han formado tres pequeños conos volcánicos más recientes. Uno de ellos, el Barujari ("montaña nueva" en javanés ), todavía está muy activo, habiendo experimentado seis erupciones desde 1944.

Consecuencias de la erupción

Consecuencias locales

Uno o más tsunamis ocurrieron en el estrecho de Alas (que separa Lombok de Sumbawa ) cuando las ardientes nubes de Samalas hicieron contacto con el océano. Se encontraron rastros (proyecciones de sedimentos marinos, incluidos los corales ) en la costa de Sumbawa y en una pequeña isla en el estrecho.

Se encontraron testimonios locales en documentos que anteriormente habían sido poco estudiados. El babad de Lombok es un texto del XVI °  siglo compilación de historias de la tradición oral y escritos anteriores. Da una descripción de la erupción, nombra el volcán e indica que una ciudad llamada Pamatan, que fue la capital del reino de Lombok (que no parece haber sobrevivido a la erupción, y en la que apenas hay otra fuente), Fue enterrado durante la erupción, por lo que evoca nubes ardientes . De las excavaciones en el sitio bien podría conducir a un descubrimiento arqueológico importante que se ha comparado con un "  Pompeya asiática". Según el manuscrito, Pamatan tenía más de 10.000 habitantes, lo que la convierte en una ciudad importante en el contexto histórico. Los estudios sobre un segundo documento indonesio, Babad Suwung , se publicaron en 2019. Estos dos manuscritos describen la erupción y, en particular, las nubes ardientes. Esta es la evidencia directa más antigua de tal erupción, aparte de las cartas de Plinio el Joven .

Sin duda, la erupción devastó y dejó parcialmente inhabitable durante décadas la isla de Lombok, así como Bali y el oeste de Sumbawa . El rey javanés Kertanagara anexó la isla de Bali a su propio reino en 1284, sin encontrar una fuerte resistencia. Esto podría explicarse por el hecho de que la isla estuvo despoblada y desorganizada de forma duradera por la erupción. Las eyecciones de los Samalas están presentes en todo el centro de Indonesia, hasta el punto de que ahora se utilizan como marcador que contribuye a la datación de sitios arqueológicos en esta región.

Invierno volcánico

La erupción de Samalas provocó, según un estudio reciente basado en trazas geoquímicas, la liberación más importante de gases (en particular dióxido de azufre y gases de cloro ) en la estratosfera de la era común , frente a la erupción de Tambora en 1815 , mucho mejor documentado. La liberación se estima en 158 millones de toneladas de dióxido de azufre, 227 millones de toneladas de cloro y 1,3 millones de toneladas de bromo . Tal liberación de gas provoca un fenómeno conocido como oscurecimiento global , con un impacto considerable en el clima. El oscurecimiento del cielo ha sido registrado por contemporáneos: muchas fuentes escritas en Europa, Arabia, India, China, Japón, se refieren a tal fenómeno, aunque no es seguro poder conectar todos estos testimonios en Samalas.

La caída a corto plazo en las temperaturas superficiales resultantes de la erupción sería de alrededor de 1  ° C . Este valor es coherente con la consideración, en un modelo climático , de la cantidad de azufre emitida, y de indicadores paleoclimáticos que son, en particular, los anillos de madera . La emisión de halocarbonos por la erupción no parece, contrariamente a lo que se había sugerido, haber dañado significativamente la capa de ozono .

Por lo tanto, los años inmediatamente posteriores a la erupción fueron más fríos de lo normal en muchas partes del mundo. Este período frío, atestiguado tanto por trazas paleoclimáticas , como la dendrocronología , como por evidencias históricas directas, provocó malas cosechas. Debido a los años fríos provocados por el invierno volcánico, se ha observado la progresión de los glaciares en el extremo norte canadiense y en Noruega .

Impacto en las sociedades

La Inglaterra sufrió una severa hambruna en 1258, y algunos investigadores ahora están vinculados a la erupción. Este episodio está narrado en Chronica maiora por Matthieu Paris . Un conjunto de fosas comunes que contienen entre 10.000 y 15.000 esqueletos fue descubierto en Spitalfields , al este de Londres , a finales de la década de 1990. Primero atribuido a la gran plaga , resulta que fue excavado para las víctimas de la hambruna de 1258-1259, un siglo antes. . La población de Londres en ese momento era de alrededor de 50.000, lo que da una idea del alcance de la pérdida de vidas.

También se reportan precios de alimentos anormalmente altos en varios países europeos, provocando malestar social y posiblemente el surgimiento del movimiento flagelante en Italia , así como la revuelta mudéjar en la Península Ibérica . En Japón , Azuma kagami reporta un verano frío y lluvioso y malas cosechas que causan hambrunas y levantamientos.

En América del Sur, Altiplano experimentando un resfriado y periodo seco al final del XIII °  siglo. Esta degradación del clima, atribuida durante mucho tiempo a un evento volcánico local (una erupción del Quilotoa alrededor de 1280), también está relacionada en gran medida con Samalas. Los vestigios arqueológicos (como los silos de granos ) muestran que la agricultura de secano se desarrolló paradójicamente durante este período, lo que sugiere una adaptación exitosa de la población local.

Desde un punto de vista geopolítico , el invierno volcánico puede haber acelerado el declive del Imperio Song chino en favor del Imperio Mongol , cuya sociedad y forma de vida están más adaptadas a las nuevas condiciones climáticas. Asimismo, en Anatolia , pudo haber debilitado la sociedad bizantina , esencialmente sedentaria y agrícola, en beneficio de los turcos seminómadas.

Un artículo de investigación publicado en enero 2017relativiza el efecto de la erupción sobre el clima al señalar que América del Norte no parece haberse visto afectada por este enfriamiento. Sus autores sugieren que la situación alimentaria tanto en Inglaterra como en Japón ya era difícil antes de la erupción, que solo habría empeorado una crisis existente. Un artículo de 2009 estimó que a pesar de una emisión de azufre diez veces mayor, el enfriamiento provocado por la erupción de 1257 fue apenas más marcado que el creado por la de Pinatubo en 1991 . Explicó esta aparente inconsistencia por el tamaño de las partículas emitidas, mayores en el caso de las Samalas.

Enlace con la Pequeña Edad de Hielo

Una pregunta sin resolver es si este efecto sobre el clima fue solo transitorio o si la erupción fue una causa del cambio del óptimo climático medieval a la Pequeña Edad de Hielo . El efecto directo de los aerosoles sobre el clima es breve, ya que desaparecen rápidamente de la atmósfera: la vida media de los aerosoles de sulfato estratosférico se estima en 281 días en un estudio de la erupción de El Chichón en 1982. El invierno volcánico puede, sin embargo, han provocado retroalimentaciones (modificación de las corrientes marinas , progresión de las superficies cubiertas de hielo) con una influencia a largo plazo en el clima. Un trabajo reciente sobre el modelado de la transición a la Pequeña Edad de Hielo incorpora el forzamiento volcánico (incluida la erupción de Samalas, pero también la de Kuwae en 1452 en particular) entre las causas tenidas en cuenta. El experimento que consiste en eliminar uno a uno los forzamientos del modelo (volcanes, modificación de la órbita terrestre , variación de gases de efecto invernadero y variación de la radiación solar ) muestra una influencia significativa del vulcanismo .

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