Explosieve dagen zijn niet ongewoon in de Tour de France. De etappe van vandaag naar Puy de Dome zou wel eens precies zo kunnen zijn. Er zijn meer redenen om deze negende fase als explosief te beschouwen. Het is tijd voor een vulkaantour door de regio!
Welkom op de hoogste top van de Chaines des Puys. We klimmen naar 1465 meter over 13,3 kilometer met een stijgingspercentage van 7,7%. Dit park staat sinds 2 juli 2018 op de Werelderfgoedlijst van UNESCO. De Chaines des Puys is een bijna 40 kilometer lange keten van meer dan 80 zogenaamde ‘monogenetische’ vulkanen. Het bevat aanwijzingen van menselijke bewoning sinds het neolithicum. Het laat landschappelijke veranderingen zien die verband houden met sociaaleconomische systemen uit de Middeleeuwen.
Kort maar explosief
Monogenetische vulkanen zijn kleine en kortlevende vulkanen. Dus als ze eenmaal uitbarsten, is hun leven voorbij. Ze komen echter niet alleen voor. Honderden tot duizenden van hen kunnen zich groeperen in wat we een monogenetisch vulkaanveld noemen. Ze barsten naast elkaar uit. Op deze manier sterft elke vulkaan gemakkelijk uit in een week of een decennium. Een vulkaanveld kan echter duizenden tot miljoenen jaren actief zijn. Monogenetische vulkanen onthullen structurele zwaktegebieden in de hele aardkorst. Diep gesmolten gesteente (magma) gebruikt deze zwaktes om omhoog te stijgen naar het aardoppervlak.
De Chaines des Puys en de Limagne-breuk is een van die structureel zwakke gebieden. Ze vormen een spectaculair natuurlijk laboratorium voor het observeren van een enorm tektonisch proces waarbij de korst uit elkaar getrokken wordt. Dit betekent het breken van een continent! Hier zorgt langdurige tektoniek voor opwelling van de mantel, opheffing, verdunning en opbreken van de korst, waardoor magma het aardoppervlak kan bereiken via meerdere, kortdurende vulkaanuitbarstingen. Vulkanische activiteit is gedateerd tussen 70 000 en 9000 jaar geleden. Hierdoor is het de jongste uiting van het vulkanisme van het Franse Centraal Massief. Je kunt een aantal van de kleine vulkanen zien vanaf de Panoramique des domes.
Snel of langzaam gaan
Monogenetische vulkanen kunnen gewelddadig (explosief) of rustig (effusief) uitbarsten, afhankelijk van de viscositeit van het magma (stroperigheid) en het gasgehalte. In gevallen waar genoeg gas wordt vastgehouden tijdens de opstijging van (heet) magma naar de oppervlakte, barst het explosief uit. Het vormt kleine maar steile vulkanische bergen met kraters die scoria of sintelkegels worden genoemd. Als heet magma onderweg in aanraking komt met (koude) aquifers, een waterhoudende laag, dan is de heftige magma-water interactie ook een explosieve reactie. In plaats van een berg te bouwen, graaft hij een krater in de grond. Dan vormt zich een trechtervormig gat dat maar vulkaan wordt genoemd en soms meren herbergt.
Wanneer magma gasarm en viskeus (stroperig) genoeg is om langzaam en rustig uit te barsten, gedraagt de uitstromende lava zich als tandpasta. Er ontstaat een steile berg die de vulkaanopening afsluit en zo een lava-koepelvulkaan vormt. Je staat er bovenop!
Puy de Dôme is een van de hoogste (1465 m) en grootste monogenetische vulkanen (~0,2 – 0,3 km3) langs de Chaines des Puys. Het trok de aandacht voor oude spirituele tradities. Er zijn ruïnes van de Romeinse tempel van Mercurius (1e eeuw v. Chr.) gebouwd bovenop oudere archeologische vindplaatsen. Het is in de geschiedenis van de mensheid een heilige plaats geweest (Jerram et al., 2017). Dit is ook de plek waar Blaise Pascal zijn experiment met het meten van atmosferische drukvariatie met hoogte ontwierp. Hij weerlegde hiermee de oude opvattingen over vacuüm en zorgde zo voor een ware revolutie in de natuurkunde.
Het is nooit eenvoudig, toch?
De uitbarstingsgeschiedenis van de vulkaan Puy de Dôme is echter verre van eenvoudig. Veldgeologie en geofysisch onderzoek tonen aan dat de vulkaan Puy de Dôme na verschillende eruptiefasen is gevormd. Het combineerde effusieve en explosieve activiteit en omvatte magma-water interactie. De rotsachtige steile hellingen, richels en pinakels zijn typerend voor lavakoepels die zijn gevormd door uitbarstingen. Het gladde reliëf beneden de helling weerspiegelt losse rotsfragmenten die door explosieve erupties zijn ontstaan. Daarom is dit een onverstoorde vindplaats die laat zien dat monogenetische vulkanische structuren over elkaar heen kunnen liggen, afhankelijk van de evolutie van het opstijgende magma en de interactie met de omgeving in de loop van de tijd.
Fasen
Geologische kartering getuigt van een eerste fase van magma-intrusie in de bovenste korst, waarbij een uitstulping ontstond die bekend staat als de Petit Puy de Dôme (Fase 1). Later kon het gasarme magma uitstromen en uitbarsten als lava, bijna 11.000 jaar geleden. Deze lava was waarschijnlijk stroperig en stuwde zich op rond de opening, waardoor de hoofdtopografie van de Puy de Dôme ontstond. (Fase 2). Vervolgens hebben geologen bewijs gevonden van verdere intrusies die een deel van de lavakoepel met geweld hebben verstoord en gebroken, en hete, lawines van gas en rotsfragmenten hebben geproduceerd die bekend staan als blok-en-as-stromen (Fase 3).
Later nam de explosiviteit van de uitbarstingen toe (Fase 4). Sommige ontstonden door interne overdruk van magmatisch gas en andere waren het gevolg van de interactie van het opstijgende hete magma met omliggende koude watervoerende lagen. De laatste uitbarsting op de top vond plaats na een korte rustfase. Dit is het gevolg van de explosie van het hydrothermale systeem ergens rond 10.700 jaar geleden, zonder magma uit te stoten.
Puy de Dôme is dus een spectaculair voorbeeld van de complexe groei die sommige monogenetische vulkanen kenmerkt. De Puy de Dôme wordt gezien als een meerfasige groei van lavakoepels en geeft aanwijzingen over hoe zeer kleine veranderingen in de hoeveelheid smelt, de grootte en verdeling van kristallen en gasbellen in het magma, veranderingen in druk en temperatuur, veranderingen in het mechanisme van magmaontgassing en veranderingen in de geometrie van de toevoerkanalen kunnen leiden tot drastische veranderingen in het eruptieve gedrag.
Hoewel Puy de Dôme beschouwd wordt als een uitgedoofde vulkaan, wekt het de wetenschappelijke belangstelling voor hoe effusieve-explosieve overgangen plaatsvinden in soortgelijke kortlevende systemen en stimuleert het de bewustwording van potentiële gevaren die verwacht worden voor gemeenschappen die leven op actieve monogenetische vulkaanvelden zoals in Nieuw-Zeeland, Nicaragua of Mexico. Vooral korte uitbarstingen waarbij aquifers of het hydrothermale systeem met geweld exploderen, zoals de laatst bekende uitbarsting in Puy de Dôme, hebben vaak geen precursoren en vormen een enorme uitdaging voor risicobeperking.
Rustige explosieve dagen
De unieke combinatie van onvertoorde aanwijzingen van de geologische geschiedenis in combinatie met archeologische overblijfselen en aanwijzingen over de geschiedenis van het landschap, trok de aandacht van de vulkaan Puy de Dôme en de hele Chaîne des Puys als de moeite waard voor bescherming en behoud. Terwijl je fietst, voel je de vreugde van het rijden over een unieke plek met grote geodiversiteit, een plek waar de kleine landvormen de schoonheid van complexiteit onthullen en hoe bewoners door de geschiedenis heen met zo’n prachtige vulkanische natuur hebben omgegaan.
