Contenu
- Risques volcaniques
- Coulées de lave
- Courants de densité pyroclastique
- Chutes pyroclastiques
- Lahars
- Des gaz
- A propos de l'auteur
Il s’agit de l’un des nombreux ruisseaux de lave du flux de l’avenue Prince qui traverse la forêt entre les rues transversales de Paradise et d’Orchid. La coulée de lave mesure environ 3 mètres de large. (Kalapana / Royal Gardens, Hawaii). Image par USGS. Agrandir l'image
Risques volcaniques
Les volcans peuvent être passionnants et fascinants, mais aussi très dangereux. Tout type de volcan est capable de créer des phénomènes nocifs ou mortels, que ce soit pendant une éruption ou une période de repos. Comprendre ce qu'un volcan peut faire est la première étape pour atténuer les risques volcaniques, mais il est important de se rappeler que même si les scientifiques étudient un volcan depuis des décennies, ils ne savent pas nécessairement tout ce dont il est capable. Les volcans sont des systèmes naturels et comportent toujours un élément d'imprévisibilité.
Les volcanologues travaillent toujours pour comprendre le comportement des dangers volcaniques et ce qui peut être fait pour les éviter. Voici quelques-uns des dangers les plus courants, et quelques unes de leurs manières de se former et de se comporter. (Veuillez noter qu'il s'agit d'une source d'informations de base uniquement et ne doit pas être traité comme un guide de survie par ceux qui vivent à proximité d'un volcan. Ecoutez toujours les avertissements et les informations émis par vos volcanologues et les autorités civiles.)
Coulées de lave
La lave est une roche en fusion qui coule d'un volcan ou d'un orifice volcanique. Selon sa composition et sa température, la lave peut être très fluide ou très collante (visqueuse). Les écoulements de fluide sont plus chauds et se déplacent le plus rapidement; ils peuvent former des ruisseaux ou des rivières, ou se disperser dans le paysage en lobes. Les flux visqueux sont plus froids et parcourent des distances plus courtes et peuvent parfois s'accumuler dans des dômes ou des bouchons de lave; les affaissements de fronts d'écoulement ou de dômes peuvent former des courants de densité pyroclastique (abordés plus loin).
Une personne à pied peut facilement éviter la plupart des coulées de lave, car elles ne se déplacent pas beaucoup plus vite que la vitesse de marche, mais une coulée de lave ne peut généralement pas être arrêtée ou déviée. Comme les coulées de lave sont extrêmement chaudes - entre 1 000 et 2 000 ° C (1 800 - 3 600 ° F) - elles peuvent causer de graves brûlures et souvent brûler la végétation et les structures. La lave sortant d'un évent crée également une énorme quantité de pression qui peut écraser ou enterrer tout ce qui a survécu après avoir été brûlé.
Des dépôts pyroclastiques couvrant la vieille ville de Plymouth sur l’île caribéenne de Montserrat. Copyright de l'image iStockphoto / S. Hannah. Agrandir l'image
Flux pyroclastique au mont St. Helens, Washington, 7 août 1980. Image de l'USGS. Agrandir l'image
Courants de densité pyroclastique
Les courants de densité pyroclastiques sont un phénomène éruptif explosif. Ce sont des mélanges de roche pulvérisée, de cendres et de gaz chauds, capables de se déplacer à des centaines de kilomètres à l’heure. Ces courants peuvent être dilués, comme dans les ondes pyroclastiques, ou concentrés, comme dans les écoulements pyroclastiques. Ils sont entraînés par gravité, ce qui signifie qu'ils descendent les pentes.
Une surtension pyroclastique est un courant de densité dilué et turbulent qui se forme généralement lorsque le magma interagit de manière explosive avec l'eau. Les surtensions peuvent franchir des obstacles tels que les murs de vallée et laisser des dépôts minces de cendres et de roches qui recouvrent la topographie. Un flux pyroclastique est une avalanche de matière concentrée, résultant souvent de l’effondrement d’un dôme de lave ou d’une colonne d’éruption, ce qui crée des dépôts énormes dont la taille varie de la cendre aux rochers. Les écoulements pyroclastiques sont plus susceptibles de suivre les vallées et autres dépressions, et leurs dépôts remplissent cette topographie. Cependant, il arrive parfois que la partie supérieure d'un nuage d'écoulement pyroclastique (principalement constitué de cendres) se détache de l'écoulement et se déplace d'elle-même en cas de surtension.
Les courants de densité pyroclastiques de tout type sont mortels. Ils peuvent parcourir de courtes distances ou des centaines de kilomètres de leur source et se déplacer à une vitesse maximale de 1 000 km / h (650 mi / h). Ils sont extrêmement chauds - jusqu'à 400 ° C (750 ° F). La vitesse et la force d'un courant de densité pyroclastique, associées à sa chaleur, signifient que ces phénomènes volcaniques détruisent généralement tout ce qui se trouve sur leur passage, que ce soit par brûlage ou par écrasement, ou les deux à la fois. Tout ce qui serait pris dans un courant de densité pyroclastique serait gravement brûlé et rouillé par les débris (y compris les restes de l'écoulement parcouru). Il n'y a pas d'autre moyen d'échapper à un courant de densité pyroclastique que de ne pas être là quand ça arrive!
La ville abandonnée de Plymouth, située sur l’île antillaise de Montserrat, est un exemple malheureux des destructions causées par les courants de densité pyroclastique. Lorsque le volcan de Soufrière Hills a commencé à entrer en éruption violente en 1996, des courants de densités pyroclastiques provenant de nuages d'éruptions et d'effondrements de dômes de lave se sont déplacés dans des vallées dans lesquelles de nombreuses personnes avaient élu domicile et ont inondé la ville de Plymouth. Depuis lors, cette partie de l'île a été déclarée zone interdite d'entrée et évacuée, même s'il est encore possible de voir les vestiges de bâtiments renversés et ensevelis, ainsi que d'objets ayant été fondus sous l'effet de la chaleur des courants de densité pyroclastique. .
Mont Pinatubo, Philippines. Vue de la pose de l'avion World Airways DC-10 sur sa queue à cause du poids de la cendre du 15 juin 1991. Station aéronavale de Cubi Point. Photo USN par R. L. Rieger. 17 juin 1991. Agrandir l'image
Chutes pyroclastiques
Les chutes pyroclastiques, également connues sous le nom de retombées volcaniques, se produisent lorsque le téphra - roche fragmentée dont la taille varie de mm à quelques dizaines de cm (fractions de pouce à pied) - est éjecté d'un évent volcanique lors d'une éruption et tombe au sol à une certaine distance L'évent. Les chutes sont généralement associées à des colonnes éruptives Pliniennes, des nuages de cendres ou des panaches volcaniques. Dans les dépôts de chute pyroclastiques, le téphra n’a été transporté qu’à une courte distance de l’évent (quelques mètres à plusieurs km) ou, s’il est injecté dans la haute atmosphère, il peut faire le tour du globe. Tout type de dépôt pyroclastique d'automne recouvrira ou recouvrira le paysage et diminuera en taille et en épaisseur à mesure qu'il sera éloigné de sa source.
Les chutes de Tephra ne sont généralement pas directement dangereuses, sauf si une personne est suffisamment proche d'une éruption pour être frappée par des fragments plus gros. Les effets des chutes peuvent être, cependant. Les cendres peuvent étouffer la végétation, détruire les pièces en mouvement des moteurs, notamment dans les avions, et égratigner les surfaces. Les scories et les petites bombes peuvent briser des objets délicats, endommager les métaux et s’incruster dans le bois. Certaines chutes pyroclastiques contiennent des produits chimiques toxiques qui peuvent être absorbés par les plantes et les réserves d’eau locales, ce qui peut être dangereux pour les hommes et le bétail. Le principal danger des chutes pyroclastiques est leur poids: toutes les tailles de téphra sont constituées de roche pulvérisée et peuvent être extrêmement lourdes, surtout si elles sont mouillées. La plupart des dégâts causés par les chutes se produisent lorsque les cendres mouillées et les scories sur les toits des bâtiments les font s'effondrer.
Les matériaux pyroclastiques injectés dans l'atmosphère peuvent avoir des conséquences à la fois globales et locales. Lorsque le volume d'un nuage en éruption est suffisamment important et que le nuage le dissipe suffisamment, les matériaux pyroclastiques peuvent en réalité bloquer la lumière du soleil et provoquer un refroidissement temporaire de la surface de la Terre. À la suite de l'éruption du mont Tambora en 1815, une quantité tellement importante de matériaux pyroclastiques est restée et reste dans l'atmosphère terrestre que les températures mondiales ont chuté en moyenne d'environ 0,5 ° C (~ 1,0 ° F). Cela a provoqué des phénomènes météorologiques extrêmes dans le monde entier et a conduit l'année 1816 à être connue sous le nom de «L'année sans été».
Gros rocher emporté dans le flux de lahar, rivière Muddy, à l'est du mont St. Helens, Washington. Les géologues pour l'échelle. Photo de Lyn Topinka, USGS. 16 septembre 1980. Agrandir l'image
Lahars
Les Lahars sont un type particulier de coulée de boue constituée de débris volcaniques. Ils peuvent se former dans un certain nombre de situations: lorsque de petites effondrements de pente recueillent de l'eau en descendant un volcan, la fonte rapide de la neige et de la glace lors d'une éruption, des fortes précipitations sur des débris volcaniques lâches, lorsqu'un volcan surgit à travers un lac de cratère, ou lorsqu'un lac de cratère se vide à cause d'un débordement ou de l'effondrement d'un mur.
Les Lahars coulent comme des liquides, mais comme ils contiennent des matières en suspension, leur consistance est semblable à celle du béton humide. Ils descendent et suivent les dépressions et les vallées, mais ils peuvent s'étendre s'ils atteignent une surface plane. Les Lahars peuvent rouler à plus de 80 km / h et atteindre des dizaines de kilomètres de leur source. S'ils ont été générés par une éruption volcanique, ils peuvent conserver suffisamment de chaleur pour rester à 60-70 ° C (140-160 ° F) lorsqu'ils s'immobilisent.
Les Lahars ne sont pas aussi rapides ni aussi chauds que les autres dangers volcaniques, mais ils sont extrêmement destructeurs. Ils vont bulldozer ou enterrer quoi que ce soit sur leur passage, parfois dans des dépôts épais de plusieurs dizaines de pieds. Tout ce qui ne peut pas sortir d'un chemin lahars sera soit balayé, soit enterré. Les Lahars peuvent toutefois être détectés à l'avance par des moniteurs acoustiques (sonores), ce qui donne aux gens le temps d'atteindre les hauteurs. ils peuvent aussi parfois être éloignés des bâtiments et des personnes par des barrières en béton, bien qu'il soit impossible de les arrêter complètement.
Lac Nyos, Cameroun, rejet de gaz 21 août 1986. Bovins morts et composés environnants dans le village de Nyos. 3 septembre 1986. Image de l'USGS. Agrandir l'image
Anhydride sulfureux provenant des fumerolles des bancs de soufre au sommet du volcan Kilauea, Hawaii. Agrandir l'image
Des gaz
Les gaz volcaniques sont probablement la partie la moins visible d’une éruption volcanique, mais ils peuvent être l’un des effets les plus mortels de cette éruption. La majeure partie du gaz libéré lors d’une éruption est de la vapeur d’eau (H2O) et relativement inoffensif, mais les volcans produisent également du dioxyde de carbone (CO2), dioxyde de soufre (SO2), sulfure d’hydrogène (H2S), gaz fluor (F2), le fluorure d’hydrogène (HF) et d’autres gaz. Tous ces gaz peuvent être dangereux, voire mortels, dans les bonnes conditions.
Le dioxyde de carbone n'est pas toxique, mais il déplace l'air normal contenant de l'oxygène et est inodore et incolore. Parce qu'il est plus lourd que l'air, il s'accumule dans les dépressions et peut étouffer les personnes et les animaux qui errent dans les poches où il a évacué l'air normal. Il peut également se dissoudre dans l'eau et s'accumuler au fond des lacs; Dans certaines situations, les eaux de ces lacs peuvent provoquer d'énormes bulles de dioxyde de carbone, tuant la végétation, le bétail et les personnes à proximité. Ce fut le cas lors du renversement du lac Nyos au Cameroun, en Afrique en 1986, où une éruption de CO2 du lac ont étouffé plus de 1 700 personnes et 3 500 animaux dans les villages voisins.
Le dioxyde de soufre et le sulfure d'hydrogène sont deux gaz à base de soufre et, contrairement au dioxyde de carbone, ont une odeur acide distincte d'oeufs pourris. ALORS2 peut se combiner à la vapeur d'eau dans l'air pour former de l'acide sulfurique (H2ALORS4), un acide corrosif; H2S est également très acide et extrêmement toxique, même en petites quantités. Les deux acides irritent les tissus mous (yeux, nez, gorge, poumons, etc.) et, lorsque les gaz forment des acides en quantités suffisantes, ils se mélangent à la vapeur d’eau pour former un brouillard volcanique qui peut être dangereux de respirer et causer dommages aux poumons et aux yeux. Si les aérosols à base de soufre atteignent la haute atmosphère, ils peuvent bloquer la lumière du soleil et interférer avec l'ozone, qui a des effets à court et à long terme sur le climat.
Le fluor est un des gaz les plus nocifs, bien que moins commun, émis par les volcans.2). Ce gaz est brun jaunâtre, corrosif et extrêmement toxique. Comme CO2, il est plus dense que l'air et a tendance à s'accumuler dans les zones basses. Son acide d'accompagnement, le fluorure d'hydrogène (HF), est hautement corrosif et toxique. Il provoque de terribles brûlures internes et attaque le calcium dans le squelette. Même après que le gaz ou l'acide visible se soit dissipé, le fluor peut être absorbé par les plantes et peut empoisonner l'homme et les animaux pendant de longues périodes après une éruption. Après l'éruption de Laki en 1783 en Islande, l'intoxication par le fluor et la famine ont causé la mort de plus de la moitié du bétail du pays et de près du quart de sa population.
A propos de l'auteur
Jessica Ball est une étudiante diplômée du département de géologie de l'Université d'État de New York à Buffalo. Sa concentration est dans la volcanologie et elle recherche actuellement des effondrements de dômes de lave et des écoulements pyroclastiques. Jessica a obtenu un baccalauréat en sciences du College of William and Mary et a travaillé pendant un an à l'American Geological Institute dans le programme Education / Outreach. Elle écrit également le blog de Magma Cum Laude et, dans ses temps libres, elle aime l'escalade et jouer de divers instruments à cordes.