Volcans

Face à leur puissance destructrice, les volcans fascinent et inquiètent.
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Qu'est-ce qu'un volcan ?

On sait qu'un volcan est formé de trois parties : un réservoir de magma en profondeur, une ou des cheminées volcaniques qui font communiquer l'intérieur de la Terre avec la surface et enfin, la montagne volcanique, qui est soit un cratère, soit un cône à cratère, un dôme, une coulée de lave ou un dépôt de produit d'explosion.

Un même volcan peut posséder plusieurs réservoirs de magma. On a cru que ces chambres de roche en fusion se situaient à de très grandes profondeurs, des milliers de kilomètres sous la surface de la Terre. Les scientifiques ont prouvé que ceux-ci sont beaucoup plus superficiels.

C'est par les cheminées ou conduits que la roche en fusion arrive jusqu'à la surface. Ce que nous pouvons apercevoir est l'aboutissement d'un long processus qui a commencé dans un réservoir par la fusion de roches, s'est continué par la montée de ce magma chargé de gaz, avant de se terminer par l'arrivée de ces matières à la surface. Ce que nous appelons "volcan" n'est que l'appareil naturel, qui fait communiquer les zones profondes et la surface de la Terre et qui permet l'émergence des produits volcaniques

Les trois parties qui forment un volcan : un réservoir de magma en profondeur, une ou des cheminées volcaniques qui font communiquer l'intérieur de la Terre avec la surfacela montagne volcanique.

 

 


La lave qui en découle

Le magma est un mélange de roches en fusion à très haute température, constitué en grande partie de silicates et d'oxygène en combinaison et contenant des gaz et de la vapeur d'eau.

La caractéristique la plus importante du magma, au point de vue de l'activité volcanique, est sa fluidité qui dépend de la quantité de silicates qu'il contient (habituellement 70%). Le magma est dit acide, il est pâteux et son point de fusion est autour de 1200 degrés Celsius. À de grandes profondeurs, en raison des pressions qu'elles subissent, les roches composant le magma restent à l'état solide malgré leur température, mais dès que la pression diminue, la haute température les fait immédiatement entrer en fusion, tandis que la dépression les aspire vers le haut. La vapeur d'eau et les gaz dissous forment des bulles toujours plus grosses qui montent rapidement vers la  surface. Les gaz du magma se libèrent donc dans l'atmosphère de façon plus ou moins violente selon le type d'obstacles qu'ils rencontrent. Si le magma est fluide et que le gaz ne rencontre pas d'obstacles sérieux, sa volatilisation se produit de façon assez calme et la lave jaillit sans difficulté. En revanche, si le magma est peu fluide, sa surface se consolidera très vite au contact de l'air.  Le gaz aura donc beaucoup de mal à se libérer: des explosions fréquentes, mais de faible intensité, représenteront en ce cas l'activité normale du volcan. Si, à la suite d'une longue période de repos, la cheminée est obstruée par les laves solidifiées de précédentes éruptions, les gaz devront se frayer un passage de façon violente: on assistera alors à des éruptions de type explosif, avec projection de grandes quantités de cendre et de lapilli.

 


Y a-t-il des volcans sur les autres planètes ?

Dans l'espace, il y a des météorites.

Quelques-unes sont composées de lave refroidie. Les scientifiques ont conclu qu'il y avait des volcans extraterrestres.

Les volcans lunaires ont surtout été actifs il y a trois ou quatre milliards d'années.

La planète Mars est composée d'énormes volcans plus récents que ceux de la Lune. Le monstre martien le plus impressionnant est le mont Olympe : 700 km de diamètre, 25 km de haut avec au sommet du cratère une fente de 80 km de large. Sur Mars, certaines coulées de lave s'étalent sur 800 km de long et 60 km de large.

Mercure, dont la surface ressemble à celle de la Lune, est trouée de milliers de cratères dus à des retombées de météorites.

Vénus est sûrement une planète active qui a peut-être connu des éruptions récentes.

Jupiter et Saturne se composent d'éléments gazeux. En 1979, l’un des satellites de Jupiter a eu huit volcans en activité crachant des panaches de gaz à 300 kmde haut.

 

Europe

Océanie

 

 

Pacifique

Etats-Unis

 

 

Les types de volcans

Volcans fissuraux ou volcans de dorsale : Ces volcans sont surtout présent le long des dorsales océaniques. On peut également les trouver sur les continents.Les volcans fissuraux émettent en général beaucoup de lave.

Les volcans de points chauds : Ces types de volcans sont dus à une concentration locale de chaleur dans certains points du manteau. Cette chaleur amène une fusion partielle du matériel.

Les volcans de zones de subduction : C’est la convergence entre deux plaques qui est à l’origine de ces types de volcans et de la formation des montagnes. Il existe deux de subduction.

 

 

Les différents types d'éruptions

Le type hawaïen : Il se signale par des émissions continues de magma ; ces volcans sont la source d’énorme fleuve de lave très liquide. La lave est expulsée en fontaines, puis se répand en coulées rapides et peu épaisses sur de grandes surfaces. Ces fontaines crachent la lave à des dizaines ou des centaines de mètres de haut.

Le type strombolien : Ces volcans sont nommés ainsi d’après le Stromboli. Ce sont des explosions rythmiques qui projettent des blocs et des scories incandescents. Ces éruptions alternes des coulées de lave fluide et des projections qui ne montent pas très haut (moins de 5 km) dans le ciel. L’activité de ces volcans est partagée entre l’activité effusive et l’activité explosive.

Le type péléen : Ces volcans tiennent leur nom de la montagne pelée à la Martinique. Leur lave est spécialement dense et pâteuse, elle se solidifie donc complètement en sortant à l’air libre. Cela forme alors un « bouchon » qui est appelé aiguille ou dôme qui émerge du cratère. Puis lorsque la pression est à son maximum ; l’explosion fend le cône ou fait exploser le dôme et le magma libéré se mélange à l’air pour former un nuage ravageur : la nuée ardente.

Le type plinien : Ce type désigne un volcanisme explosif. En effet les éruptions de ces volcans génèrent des explosions cataclysmiques entraînant un panache de cendres en forme de pin parasol et s’élevant à des dizaines de kilomètres du sol. Les colères de tels volcans sont rares mais meurtrières. Le Mont Saint Helens a connut une éruption de se type en 1980, ainsi que le Pinatubo aux Philippines en 1991.

 

 

Les types d’éruptions sous-marines

Le type surtseyen            Le type vulcanien

 

 

Risques et Moyens pour s’en protéger

Les risques

Les éruptions volcaniques, de partout dans le monde, ont eut des conséquences dramatiques. Elles ont entraîné la mort de milliers de personnes. Le danger ne vient pas du volcan directement, mais plutôt des conséquences de son éruption.

Les projections de cendres, de bombes, de blocs, de lapilli sont qualifiés par les scientifiques de "retombées de téphra". Leur volume est très important. Les bombes et les blocs forment des projectiles meurtriers, poussés par les explosions, entraînés par les mouvements de convection, les gaz et les cendres s’élèvent en un panache brûlant, parfois jusqu’à 40 kilomètres d’altitude, puis déroulent un nuage continu autour du globe. Ces gaz se muent alors en aérosols qui, en filtrant les rayons du soleil, perturbent le climat.

Le plus souvent la pluie imprègne des cendres non consolidées, la boue emprunte alors le lit des rivières et dévale les pentes à une vitesse de 50 km/h et dévastent tout sur leur passage. Les lahars ont d’autres origines : la liquéfaction, de sols gorgés d’eau, par les vibrations sismiques ; la vidange ou le débordement d’un lac de cratère ; la fonte des neiges ou des glaces sur un volcan en crise ; éruption sous un glacier.

Lors d’une éruption ou au repos les volcans rejettent d’importantes quantités de gaz. Brassé par le vent ce gaz tombe en pluies acides qui brûlent les cultures. Autre gaz, le dioxyde de carbone, dont les émanations peuvent s'avérer mortelles. Le gaz incolore, inodore, s’écoulent vers le fond des vallées.

Les coulées pyroclastiques ou nuées ardentes sont un mélange de cendres, de gaz sous pression et de blocs à haute température, qui dévalent les pentes des volcans à une vitesse d’au moins 100 km/h. Les détentes de gaz et les explosions propulsent ces coulées dans une seule direction. Celles-ci peuvent remonter les contre-pentes ou franchir des pentes. Produites par l’éruption d’un volcan gris, c’est le plus dangereux des phénomènes volcaniques

 

Moyens pour s’en protéger

Pour prévoir les éruptions les scientifiques disposent de matériel à la pointe de la technologie.

Les scientifiques utilisent un réseau de télésurveillance constitué d’un ensemble de capteurs :

 Extensomètre : Les mouvements du volcan sont observés également sur le réseau de fissures existantes. Pour suivre ces mouvements, des « extensomètres » ont été installés sur certaines fissures centimétriques dans des dalles de basalte. Ils mesurent en permanence l’écartement des bords de la fissure, mais aussi le cisaillement et le décrochement, donc le mouvement en trois dimensions. Chaque site est donc équipé de trois instruments indépendants. Deux types d’extensomètres sont utilisés. Cet appareil permet de mesurer les tensions ou les mouvements de roche.

 

 Le champ magnétique est mesuré par un magnétomètre. Celui-ci est composé d’un liquide contenant des ions, placé dans une bobine. Sous l’effet du champ terrestre, les ions oscillent autour d’une parallèle à celui-ci. Dans des intervalles d’une minute un courant intense est injecté dans la bobine, qui crée un champ magnétique très supérieur à celui de la Terre, les ions s’orientent alors selon ce nouveau champ. Puis le courant est coupé brusquement et les ions reviennent en position initiale en oscillant autour de celle-ci. Cette oscillation crée à son tour un courant dans la bobine dont la période est fonction du champ magnétique terrestre. Le champ magnétique terrestre à la Réunion est actuellement d’environ 37 800 nanoTesla (nT) et augmente une centaine de nT par an. Les meilleures sondes utilisées sur le volcan ont une résolution de 0.25 nanoTeslar.

 

 Trois types de sismomètres sont utilisés :

  • les sismomètres dits « longue période » détectent les basses fréquences entre 0,03 à 0,l Hz. Celles-ci se propagent sur de grandes distances et peuvent être détectées loin du centre d’émission. Lors de séismes de fortes amplitudes, elles peuvent traverser la Terre entière.
  • les sismomètres dits « courte période » détectent les hautes fréquences supérieures à 1 Hz, qui se propagent sur des distances beaucoup plus courtes, mais sont mieux adaptés à l’observation des séismes volcano-tectoniques de faible magnitude observée au Piton de la Fournaise.
  • les sismomètres dits « large bande ».

 

 

Pompéi, une ville tranquille

En cette nuit du 23 août de l'an 79 avant Jésus-Christ, les habitants de la ville de Pompéi dorment comme des agneaux. Ce jour-là, ils ont célébré la fête du dieu du feu. Certains d'entre eux ont bien remarqué de la vapeur qui s'échappait du Vésuve, un volcan non loin de la ville, mais tous ont passé sous silence ce signe avant-coureur... Au lever du soleil, les habitants entreprennent une journée qui leur sera mortelle. Plusieurs heures après le lever du soleil, le ciel montre encore des signes de fatigue. Puis une cendre grise s'abat sur la ville.

Voilà que le Vésuve entre en éruption!

 

Le Vésuve attaque

Cette pluie devient de plus en plus dense.  Elle obstrue le passage des rues aux habitants et fait s’effondrer les toitures. Une odeur nauséabonde remplit l'air à cause du gaz sulfureux qui s'échappe du volcan. Il pleut même des roches. Les habitants se protègent la tête avec ce qu'ils peuvent. Certains prennent la mer; d'autres s'enfuient dans la ville en courant. Des familles se réfugient dans la cave de leur maison. Soudain, à la vitesse de l'éclair, des cendres et des gaz un peu plus chauds envahissent la ville, tuant tout être vivant se trouvant sur son passage. La cendre ensevelit finalement tous les habitants ainsi que la ville elle-même. En deux jours, Pompéi ainsi que les villes voisines d'Herculanum et de Stabies furent ensevelies sous plusieurs mètres de matières volcaniques. De son existence, il ne subsistera qu'un vague souvenir et l'on finit même par oublier son emplacement. Ce fut seulement au bout de quinze siècles qu'on en retrouvera les traces, lors de la construction d'un aqueduc. Une grande partie de la cité, dégagée des cendres qui la recouvraient, nous apparaît aujourd'hui, à 2000 ans de distance, parfaitement conservée et semblable à ce qu'elle était au moment de sa mort

 


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28 Feb, 2015
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