Vulcan

A nu se confunda cu Vulcanul de noroi .

Craterul fumegător Bromo (solul de mijloc) și Semeru (solul de mijloc ) în erupție din Java , Indonezia , iulie 2004.

Vulcanul Sarytchev de pe insula Matoua a erupt pe 12 iunie 2009.

Un vulcan este o structură geologică care rezultă din ridicarea unei magme apoi din erupția unor materiale (gaz și lavă ) rezultate din această magmă, pe suprafața scoarței terestre sau a unei alte stele . Poate fi aerian sau subacvatic .

Instituția Smithsonian enumeră 1.432 de vulcani activi în lume ^{[ 1 ]} , dintre care aproximativ șaizeci erup în fiecare an ^{[ 2 ]} . Dar acest lucru nu ține cont de majoritatea vulcanilor subacvatici care nu sunt accesibili observației, care sunt mai numeroși. Un număr mare a fost evidențiat în altă parte a sistemului solar .

Între 500 și 600 de milioane de oameni trăiesc sub amenințarea unei erupții. Aproximativ zece la sută dintre oameni sunt amenințați de activitatea vulcanică ^{[ 3 ]} . Pentru a preveni acest risc natural , este necesar să înțelegem formarea vulcanilor și mecanismul erupțiilor . Acesta este subiectul vulcanologiei . Putem spune vulcanologie .

Magma provine din topirea parțială a mantalei și, în mod excepțional, din scoarța terestră . Erupția se poate manifesta, într-un mod mai mult sau mai puțin combinat, prin emisii de lavă , prin fumuri de gaze sau explozii , prin proiecții de tefra , prin fenomene hidromagmatice etc. Lava răcită și precipitațiile de tephra formează roci eruptive care se pot acumula și atinge mii de metri în grosime formând munți sau insule . După natura materialelor, tipul erupției, frecvența erupției și orogeneza, vulcanii iau o varietate de forme, cea mai tipică fiind cea a unui munte conic încununat de un crater sau calderă . Definiția a ceea ce este un vulcan a evoluat în ultimele secole în funcție de cunoștințele pe care geologii le aveau despre el și de reprezentarea pe care i-ar putea oferi ^{[ 4 ]} .

Vulcanii sunt adesea edificii complexe care au fost construite printr-o succesiune de erupții și care, în aceeași perioadă, au fost parțial demolate de fenomene de explozie, eroziune sau prăbușire. Prin urmare, este obișnuit să se observe diferite structuri suprapuse sau imbricate.

Pe parcursul istoriei unui vulcan, tipurile de erupții pot varia, între două tipuri opuse:

• erupții efuzive , cu curgeri fluide de lavă , care sunt în general cele mai puțin periculoase;
• erupții explozive , mai mortale.

Bazele de date științifice clasifică cel mai adesea vulcanii după morfologia și/sau structura lor. Clasificarea după tipul de erupție rămâne dificilă chiar dacă poate apărea la unii autori francezi.

Etimologie

Substantivul masculin „  vulcan  ” este o împrumutare de la spaniolul volcán , un substantiv masculin cu același sens ^{[ 5 ]} , care provine, prin arabul burkān , din latinescul Vulcanus , denumirea lui Vulcan , zeul roman al focului, și Vulcano . , una dintre Insulele Eoliene , un arhipelag vulcanic din largul Siciliei ^{[ 6 ]} .

Caracteristici

Structuri și forme de relief

Diagrama structurală a unui vulcan tipic.

Un vulcan este alcătuit din diferite structuri care se găsesc în general în fiecare dintre ele:

• o camera magmatica alimentata cu magma provenita din manta si jucand rolul de rezervor si loc de diferentiere a magmei. Când se golește în urma unei erupții , vulcanul se poate prăbuși și poate da naștere unei caldere . Camerele magmatice au adâncime între zece și cincizeci de kilometri în litosferă ^{[ 7 ] [sursă insuficientă]}  ;
• un coș vulcanic care este punctul de tranzit preferat pentru magma din camera magmatică la suprafață;
• un crater de vârf sau o calderă unde iese hornul vulcanic;
• unul sau mai multe coșuri vulcanice secundare care pornesc din camera de magmă sau din hornul vulcanic principal și ies în general pe părțile laterale ale vulcanului, uneori la baza acestuia; pot da naștere la mici conuri secundare;
• fisuri laterale care sunt fracturi longitudinale în lateralul vulcanului cauzate de umflarea sau dezumflarea acestuia ^{[ref. necesar]}  ; ele pot permite emisia de lavă sub forma unei erupții de fisură.

Materiale emise

Toți vulcanii activi emit gaze, dar nu întotdeauna materiale solide (lavă, tephra). Este cazul lui Dallol care emite doar gaze fierbinți.

gaze vulcanice

Fumarolele al căror nor trădează prezența apei, iar cristalele prezența sulfului în gazele vulcanice .

Gazele vulcanice sunt compuse în principal din ^{[ 8 ]}  :

• conținut de vapori de apă de 50 până la 90%;
• dioxid de carbon cu un conținut de 5 până la 25%;
• dioxid de sulf cu un conținut de 3 până la 25%.

Apoi vin și alte elemente volatile precum monoxidul de carbon , acidul clorhidric , dihidrogenul , hidrogenul sulfurat etc. Degazarea magmei la adâncime poate rezulta la suprafață în prezența fumarolelor în jurul cărora se pot forma cristale , cel mai adesea sulf .

Aceste emisii provin dintr-o magmă care conține aceste gaze dizolvate . Degazarea magmelor care progresează sub suprafața pământului este un fenomen determinant în declanșarea unei erupții și de tip eruptiv. Degazarea face ca magma să se ridice de-a lungul coșului vulcanic ceea ce poate da caracterul exploziv și violent al unei erupții în prezența unei magme vâscoase.

Tephra și lavă

Lava ʻaʻā emisă de Kīlauea din Hawaii în Statele Unite .

În funcție de faptul că magma provine din topirea mantalei sau a unei părți a litosferei , nu va avea nici aceeași compoziție minerală, nici același conținut de apă sau gaz vulcanic , nici aceeași temperatură. În plus, în funcție de tipul de teren pe care îl traversează pentru a se ridica la suprafață și de durata șederii sale în camera de magmă , se va încărca sau se va descărca în minerale, apă și/sau gaz și se va răci mai mult sau mai puțin. Din toate aceste motive, tephra și lava nu sunt niciodată exact aceleași de la un vulcan la altul sau chiar uneori de la o erupție .la altul de pe același vulcan, nici în timpul unei erupții, care vede de obicei cea mai transformată și, prin urmare, cea mai ușoară lavă emisă la început.

Materialele emise de vulcani sunt de obicei roci compuse din microliți încorporați în sticlă vulcanică . În bazalt , cele mai abundente minerale sunt silicea , piroxenii și feldspații , în timp ce andezitul este mai bogat în silice și feldspați. Structura rocii variază și ea: dacă cristalele sunt frecvent mici și puține în bazalți, acestea sunt în schimb în general mai mari și mai numeroase în andezite, semn că magma a rămas mai mult timp în camera magmatică ^{[ 9 ]}. 95% din materialele emise de vulcani sunt bazalt sau andezite.

Cel mai cunoscut material emis de vulcani este lava sub formă de fluxuri . De tip bazaltic provenit din topirea mantalei in cazul unui vulcanism de punct fierbinte , creste sau rift ^{[ 10 ]} sau andezitic provenit din topirea litosferei in cazul unui vulcanism de subductie ^{[ 11 ]} , mai rar carbonatic . tip ^{[ 12 ]}, sunt formate din lava fluida care curge de-a lungul flancurilor vulcanului. Temperatura lavei este cuprinsă între 700 și 1.200  °C ^{[ 13 ]} iar fluxurile pot atinge zeci de kilometri în lungime, o viteză de cincizeci de kilometri pe oră și pot progresa prin tunelurile de lavă . Ele pot avea un aspect neted și satinat, numit apoi „  lavă pāhoehoe  ” sau „lavă cu cordon”, sau un aspect aspru și ascuțit, numit apoi „  lavă ʻaʻā  ”. Fluxurile de lavă, uneori groase de câțiva metri, pot dura zeci de ani pentru a se răci complet ^{[ 14 ]}. În unele cazuri excepționale, lava topită poate umple craterul principal sau un crater secundar și poate forma un lac de lavă . Supraviețuirea lacurilor de lavă rezultă dintr-un echilibru între alimentarea cu lavă din camera de magmă și revărsarea în afara craterului asociat cu amestecarea permanentă prin ascensiuni de gaz vulcanic pentru a limita întărirea lavei. Aceste lacuri de lavă apar doar în timpul erupțiilor hawaiene , fluiditatea ridicată a lavei permițând formarea și menținerea acestor fenomene. Kīlauea în Hawaii și Piton de la Fournaise în Reunionsunt doi vulcani care au lacuri de lavă în timpul unora dintre erupțiile lor. Erta Ale din Etiopia și Muntele Erebus din Antarctica sunt printre singurii vulcani din lume care au un lac de lavă aproape permanent. În timpul anumitor erupții ale Ertei Ale, lacul său de lavă se golește sau, dimpotrivă, nivelul său crește până când se revarsă și formează fluxuri de lavă pe versanții vulcanului ^{[ 15 ]} .

Bombă vulcanică pe un pat de tephra ( cenuşă şi zgură ) pe versanţii Capelinhos din Azore , Portugalia

Cel mai adesea, materialele vulcanice sunt compuse din tefra  ; acestea sunt cenușă vulcanică , lapilli , scorie , pietre ponce , bombe vulcanice , bolovani sau bazalt, obsidiane etc. Aceasta este magmă și bucăți de rocă rupte din vulcan, care sunt pulverizate și proiectate uneori până la zeci de kilometri în atmosferă . Cea mai mică fiind cenușa, ele ocolesc uneori Pământul , purtate de vânturile dominante . Bombe vulcanice, ejectacele mai mari pot avea dimensiunea unei case și, în general, cad aproape de vulcan. Când bombele vulcanice sunt aruncate în timp ce sunt încă topite, ele pot lua o formă de fus pe măsură ce călătoresc prin atmosferă, balega de vacă la impactul cu solul sau crusta de pâine în prezența apei ^{[ 16 ]} . Lapilli, care arată ca niște pietricele mici, se pot acumula în straturi groase și astfel formează puzolana . Pietrele ponce, lava de spumă adevărată, sunt atât de ușoare și conțin atât de mult aer încât pot pluti pe apă. În cele din urmă, atunci când picături fine de lavă sunt aruncate și purtate de vânturi, pot  ".

Originea materialelor emise

Materialele emise provin dintr-o magmă. Magma este rocă topită situată sub pământ și care conține gaze dizolvate care vor fi eliberate pe măsură ce lichidul progresează și din cauza scăderii presiunii care rezultă. Când magma iese la suprafață și își pierde gazele, se numește lavă.

Magma are o consistență fluidă până la vâscoasă . S-a format din topirea parțială a mantalei sau mai rar a crustei . Originea poate fi:

• o decompresie ca într-o dorsală
• un aflux de apă ca într-o zonă de subducție .
• o crestere a temperaturii in cazul unei ingropare a rocilor rezultata din miscari tectonice.

De obicei, această magmă se ridică la suprafață datorită densității sale mai mici și se depozitează în litosferă formând o cameră de magmă . În această cameră, poate suferi o cristalizare și/sau degazare totală sau parțială care începe să o transforme în lavă . Dacă presiunea și coeziunea terenului care îl acoperă devin insuficiente pentru a-l conține, acesta se ridică de-a lungul unui coș vulcanic (unde scăderea presiunii datorată creșterii produce degazare care scade și mai mult densitatea emulsiei rezultate) pentru a fi emisă ca lavă , adică total sau parțial degazată ^{[ 17 ]} .

Prezența apei în magmă modifică semnificativ, chiar complet, dinamismul vulcanic și proprietățile reologice ale magmelor. În special, scade pragul de amestecare cu aproape 200  °C între magmele saturate cu apă și dizolvarea acesteia (formarea de bule atunci când se ridică spre suprafață) duce la o reducere semnificativă a vâscozităților. Magmele terestre pot conține până la 10% din greutatea lor în apă (în principal în mineralele lor sub formă de hidroxil supercritic , de tip amfibol ) și există, conform modelelor, echivalentul a unu până la șapte oceane terestre în manta, atât de mult. încât vulcanologii vorbesc din ce în ce mai mult desprehidrovulcanism și hidrovulcanologie ^{[ 18 ]} .

Clasificarea vulcanilor

Există mai multe moduri de clasificare a vulcanilor, dar diversitatea lor este atât de mare încât există întotdeauna excepții sau intermediari între mai multe categorii ^{[ 19 ]} . Cele mai comune clasificări disting tipurile de vulcani în funcție de morfologie ^{[ 20 ]} , structură ^{[ 8 ]} și uneori tipul de erupție  :

După morfologie și structură

• scut vulcan atunci când diametrul său este mult mai mare decât înălțimea sa datorită fluidității lavei care poate călători kilometri înainte de a se opri; Mauna Kea , Erta Ale sau Piton de la Fournaise sunt exemple ^{[ 21 ]}  ;
• stratovulcan când diametrul său este mai echilibrat în raport cu înălțimea sa datorită vâscozității mai mari a lavei; este vorba de vulcani cu erupții explozive precum Vezuviul , Muntele Fuji , Merapi sau Muntele Saint Helens ^{[ 22 ]}  ;
• vulcan fisurat format dintr-o deschidere liniară în scoarța terestră sau oceanică prin care scapă lava fluidă; vulcanii crestelor apar sub forma unor fisuri precum Lakagígar sau Krafla ^{[ 23 ]}  ;
• dom vulcanic ( Puy de Dôme ) ^{[ 8 ]} , dom vulcanic mare format prin acumularea și răcirea lavei vâscoase;
• calderă ^{[ 20 ]} , vastă depresiune datorată prăbușirii rocilor deasupra unei camere de magmă: Câmpurile Phlegraean , Santorini ^{[ 8 ]} , caldera Yellowstone  ;
• con de cenuşă ^{[ 24 ]} , acumulare de material ejectat în jurul unui crater: Puy de Pariou  ;
• crater de explozie, depresiune datorată uneia sau mai multor explozii. Nu există con: Dallol ^{[ 25 ]} . Când depresiunea este umplută de un lac, se numește maar  : Gour de Tazenat .

Ca orice clasificare a fenomenelor naturale, multe cazuri sunt intermediare între tipurile pure: Etna seamănă cu un stratovulcan care se odihnește pe un vulcan scut, Hekla este atât un stratovulcan, cât și un vulcan cu fisuri. În Volcanes of the World , Tom Simkin și Lee Siebert enumera 26 de tipuri morfologice ^{[ 19 ]} .

Dacă luăm în considerare zone mai mari care cuprind adesea mai mulți vulcani, putem distinge:

• complexe de calderă riolitică , cum ar fi Caldera Yellowstone , care nu au nici un edificiu vulcanic;
• câmpuri vulcanice monogenice , care prezintă mai multe edificii precum conuri de cenuşă, fiecare construit deodată;
• capcanele , platouri mari formate prin acumularea de lave pe o suprafata foarte mare;
• crestele mijlocii oceanice .

După tipul de erupție

Această clasificare simplistă, absentă din literatura științifică, este folosită în special în popularizare, în mass-media de masă și pentru o primă abordare pedagogică școlară. Potrivit Universității din Oregon, ar fi nevoie de cel puțin șase categorii pentru a cuprinde mai mult de 90% din vulcani ^{[ 26 ]} . În acest tip de clasificare, cel mai recent sau cel mai frecvent tip de erupție este în general ales pentru un vulcan, fără a ține cont de istoria lungă și complexă de erupție a vulcanului.

Acest mod de clasificare, larg contestat ^{[ 27 ] , [ 28 ] , [ 29 ]} , cel mai adesea împarte vulcanii în două categorii:

• vulcani efuzivi, sau „  vulcani roșii  ”, cu erupții relativ calme care emit lavă fluidă sub formă de fluxuri de lavă . Aceștia sunt vulcanii „  fierbinți  ” și vulcanii „  acreției  ” reprezentați în principal de vulcanii submarini ai crestelor oceanice . Vulcanii scut se încadrează în această categorie;
• vulcani explozivi, sau „  vulcani gri  ”, cu erupții explozive care emit lavă păstoase și cenușă sub formă de nori de foc sau fluxuri piroclastice și penaj vulcanici. Ele sunt asociate în primul rând cu fenomenul de subducție precum vulcanii din Inelul de Foc al Pacificului . Stratovulcanii sunt plasați, simplificând foarte mult , în această categorie.

Frecvența erupțiilor

„Nașterea” unui vulcan corespunde primei sale erupții vulcanice care îl scoate din litosferă . Nașterea unui nou vulcan este un fenomen care are loc de mai multe ori pe secol. A putut fi observată în 1943 cu Paricutín  : o fractură care a lăsat să scape gazele vulcanice și lava într-un câmp a dat naștere unui vulcan de 460 de metri înălțime în nouă luni. În 1963 , vulcanul submarin Surtsey a apărut la sud de Islanda formând o nouă insulă și un nou vulcan terestru.

Nu există un consens între vulcanologi cu privire la definiția activității vulcanice ^{[ 30 ]} .

Se spune că un vulcan a fost stins când a erupt ultima dată cu mai bine de 10.000 de ani în urmă, inactiv când a erupt ultima dată între 10.000 și câteva sute de ani în urmă și activ când ultima sa erupție datează de cel mult câteva decenii ^{[ 31 ]} .

În general, vulcanii experimentează mai multe erupții în timpul vieții lor. Frecvența lor variază foarte mult în funcție de vulcan: unii experimentează o singură erupție în câteva sute de mii de ani, cum ar fi supervulcanul Yellowstone , în timp ce alții sunt în erupție permanentă, precum Stromboli în Italia sau Merapi în Indonezia .

Uneori, vulcanii erup o singură dată. Vorbim apoi de vulcani monogenici . Majoritatea vulcanilor din Chaîne des Puys din Masivul Central sunt de acest tip, formându-se între 11500 î.Hr. d.Hr. și 5000 î.Hr. d.Hr. în timpul unei singure erupții pentru fiecare edificiu vulcanic.

Frecvenţa erupţiilor face posibilă evaluarea hazardului , adică a probabilităţii ca o zonă să experimenteze una dintre manifestările unei erupţii . Acest pericol, combinat cu tipul de eveniment vulcanic și prezența populațiilor și vulnerabilitatea acestora , face posibilă evaluarea riscului vulcanic .

Originea vulcanismului

Distribuția globală a vulcanismului corespunzătoare limitelor plăcilor tectonice

Conform modelului plăcilor tectonice , vulcanismul este strâns legat de mișcările plăcilor tectonice . Într-adevăr, în general, la granița dintre două plăci sunt îndeplinite condițiile pentru formarea vulcanilor.

Vulcanismul de divergență

Schema generală a diferitelor tipuri de vulcanism asociate mișcărilor plăcilor tectonice .

În rift -ul crestei , răspândirea a două plăci tectonice subțiază litosfera , determinând ridicarea rocilor de manta . Acestea, deja foarte fierbinți la aproximativ 1.200  °C , încep să se topească parțial din cauza decompresiei . Acest lucru dă magmă care se scurge prin defecte normale . Între cele două margini ale rupturii , prin emisia de lave se formează urme de activitate vulcanică, cum ar fi lava pernă sau „lava pernă”.fluid în apă rece. Aceste roci vulcanice fac astfel parte din scoarța oceanică .

În rupturile continentale, are loc același proces, cu excepția faptului că lava nu curge sub apă și nu formează lave de pernă. Acesta este cazul vulcanismului din Depresiunea Afar .

Vulcanismul subducției

Diagrama vulcanismului la nivelul unei convergențe ocean-continent.

Diagrama vulcanismului la nivelul unei convergențe ocean-ocean.

Când două plăci tectonice se suprapun, litosfera oceanică , alunecând sub cealaltă litosferă oceanică sau continentală, se cufundă în manta și suferă transformări mineralogice. Apa conținută în litosferă care se scufundă scapă apoi din ea și hidratează mantaua, determinând-o să se topească parțial prin scăderea punctului de topire . Această magmă se ridică și traversează litosfera suprapusă, creând vulcani. Dacă litosfera principală este oceanică, se va forma un arc vulcanic de insulă , vulcanii dând naștere la insule. Acesta este cazul Aleutinelor , Japoniei sau Indiilor de Vest. Dacă litosfera dominantă este continentală, vulcanii vor fi pe continent, de obicei într-o cordilieră . Este cazul vulcanilor din Anzi sau al lanțului Cascadelor . Acești vulcani sunt în general vulcani gri, explozivi și periculoși. Acest lucru se datorează lavei lor vâscoase, deoarece este bogată în silice , care are probleme cu curgerea; în plus, magmele în creștere sunt bogate în gaze dizolvate (apă și dioxid de carbon), a căror eliberare bruscă poate forma nori de foc . Cea mai  mare parte a „ Celului de foc al Pacificului  ” este alcătuită din acest tip de vulcan.

Vulcanismul intraplacă și punct fierbinte

Uneori, vulcanii se nasc departe de orice graniță a plăcilor litosferice (ar putea exista mai mult de 100.000 de munți submarini mai înalți de 1.000 de metri ^{[ 32 ]} ). Ele sunt în general interpretate ca vulcani hotspot . Punctele fierbinți sunt pene de magmă care provin din adâncul mantaleiși străpungerea plăcilor litosferice. Punctele fierbinti fiind fixate, in timp ce placa litosferica se misca pe manta, vulcanii sunt creati succesiv si apoi sunt aliniati, cel mai recent fiind cel mai activ deoarece direct deasupra punctului fierbinte. Când hotspot-ul iese sub un ocean, va da naștere unui șir de insule aliniate, așa cum este cazul arhipelagului Hawaii sau Mascarene . Dacă punctul fierbinte iese sub un continent, atunci va da naștere unei serii de vulcani aliniați. Acesta este cazul Muntelui Camerun și al vecinilor săi. Caz excepțional, se întâmplă ca un punct fierbinte să iasă sub o limită a plăcii litosferice. În cazul Islandei , efectul dese combină cu cea a crestei medii atlantice , dând astfel naștere unui imens morman de lavă permițând apariția crestei. Insulele Azore sau Galapagos sunt alte exemple de puncte fierbinți care apar sub limita unei plăci litosferice, în acest caz crestele ^{[ 33 ]} .

Cu toate acestea, mulți vulcani din interiorul plăcii nu apar pe aliniamente pentru a identifica punctele fierbinți profunde și permanente ^{[ 34 ]} .

Cursul clasic al unei erupții

O erupție vulcanică are loc atunci când camera de magmă de sub vulcan este presurizată odată cu sosirea magmei din manta . Apoi poate ejecta mai mult sau mai puțin din gazele vulcanice pe care le conținea, în funcție de umplerea sa cu magmă. Presurizarea este însoțită de umflarea vulcanului și de cutremure foarte superficiale situate sub vulcan, semne că camera magmatică se deformează. Magma se ridică în general prin coșul principal și în același timp suferă o degazare care provoacă un tremur, adică o vibrație constantă și foarte ușoară a solului. Acest lucru se datorează micilor cutremure ale căror focare sunt concentrate de-a lungul coșului de fum.

Când lava ajunge în aer liber, în funcție de tipul de magmă, curge pe marginile vulcanului sau se acumulează la locul de emisie, formând un dop de lavă care poate da naștere la nori de foc și/sau penuri vulcanice atunci când explodează. . În funcție de puterea erupției, de morfologia pământului, de apropierea de mare  etc. Însoțirea erupției pot apărea și alte fenomene: cutremure majore, alunecări de teren , tsunami etc. 

Posibila prezență a apei în formă solidă, cum ar fi o calotă glaciară , un ghețar , zăpadă sau lichid, cum ar fi un lac de crater , o pânză freatică , un râu , o mare sau un ocean, va provoca contactul cu materiale magmatice precum magma, lava. , sau tephras pentru a le exploda sau a le crește puterea explozivă. Prin fragmentarea materialelor și creșterea bruscă a volumului prin transformarea în vapori , apa acționează ca un multiplicator al puterii explozive a unei erupții vulcanice care va fi apoi calificată ca freatică sau freato-magmatică .. Topirea gheții sau a zăpezii din cauza căldurii magmei poate provoca și laharuri atunci când apa antrenează tephras ^{[ 35 ]} sau jökulhlaups , așa cum a fost cazul pentru Grímsvötn în 1996 .

Erupția se termină când lava nu mai este emisă. Fluxurile de lavă, încetând să mai fie hrănite, se opresc și încep să se răcească, iar cenușa , răcită în atmosferă , cade înapoi la suprafața solului. Dar modificările naturii terenului prin acoperirea solului cu lavă și tefra uneori de peste zeci de metri în grosime pot crea fenomene distructive și mortale. Astfel cenușa care cade pe culturi le distruge și sterilizează pământul pentru câteva luni până la câțiva ani, o curgere de lavă care blochează o vale poate crea un lac care va îneca zonele locuite sau cultivate,, etc.

O erupție vulcanică poate dura de la câteva ore până la câțiva ani și poate ejecta volume de magmă de câteva sute de kilometri cubi. Durata medie a unei erupții este de o lună și jumătate, dar multe durează doar o zi. Recordul absolut este cel al Stromboli , care practic erupe de aproximativ 2.400 de ani ^{[ 36 ]} .

Clasificarea erupțiilor cutanate

În primele zile ale vulcanologiei , observarea câtorva vulcani a condus la crearea unor categorii bazate pe apariția erupțiilor și tipul de lavă emis. Fiecare tip este denumit în funcție de vulcanul referent. Marele defect al acestei clasificări este de a fi mai degrabă subiectivă și de a ține prost cont de modificările tipului de erupție a unui vulcan.

Termenul "  cataclismic  " poate fi adăugat atunci când puterea erupției provoacă daune grave asupra mediului și/sau omului, așa cum a fost cazul Santorini în jurul anului 1600 î.Hr. J.-C. care ar fi contribuit la căderea civilizației minoice , Vezuviul în 79 care a distrus Pompeii , Krakatoa în 1883 care a generat un tsunami de patruzeci de metri înălțime, Muntele Saint Helens în 1980 care a devastat hectare de pădure etc.

Pentru a introduce o noțiune de comparație între diferitele erupții vulcanice, indicele de explozie vulcanică , numit și scara VEI, a fost dezvoltat de doi vulcanologi de la Universitatea din Hawaii în 1982 ^{[ 37 ]} . Scara, deschisă și pornind de la zero, se definește în funcție de volumul materialelor ejectate, de înălțimea penei vulcanice și de observațiile calitative ^{[ 38 ]} .

Există două tipuri majore de erupții vulcanice în funcție de tipul de magmă emis: efuzive asociate cu „  vulcanii roșii  ” și explozive asociate cu „  vulcanii gri  ” ^{[ 39 ]} . Erupțiile efuzive sunt erupțiile hawaiiene și stromboliene , în timp ce erupțiile explozive sunt cele vulcaniene , peleane și pliniene . Aceste erupții pot avea loc în prezența apei și apoi capătă caracteristicile erupțiilor freatice , freato -magmatice , surtseyan , subglaciare ., submarin si limnic .

Geomorfologia vulcanică

Gât la Le Puy-en-Velay în Franța .

Pe lângă vulcanul însuși, diverse formațiuni geologice sunt legate direct sau indirect de activitatea vulcanică.

Unele forme de relief sau peisaje sunt produsul direct al erupțiilor . Acestea sunt conuri vulcanice în sine care formează munți sau insule , cupole și fluxuri de lavă solidificate , tuneluri de lavă , "  lave de pernă  " și guyots de vulcani submarini , capcane care formează platouri , acumulări de tefra în tuf , cratere și maare lăsate de scurgerea de lavă ., etc.

Alte forme de relief sunt rezultatul eroziunii sau evoluției produselor erupțiilor. Este cazul digurilor , gâturilor , pragurilor , rocilor intruzive , meselor și planezelor eliberate de eroziune, calderelor și circurilor rezultate în urma prăbușirii unei părți a vulcanului, lacurilor de cratere sau formate în amonte de un baraj alcătuit din produsele erupției. , atoli de corali care înconjoară rămășițele unui vulcan subacvatic prăbușit etc.

Fenomene paravulcanice

Gheizerul Old Faithful din Yellowstone , Statele Unite , în 2004.

Unele activități geotermale pot precede, însoți sau urmează o erupție vulcanică . Aceste activități sunt de obicei prezente atunci când căldura reziduală dintr-o cameră de magmă încălzește apa subterană uneori până la punctul de fierbere. La suprafață apar apoi gheizere , fumarole , bazine de noroi , mofete , solfatare sau chiar depozite minerale ^{[ 40 ]}. Aceste fenomene pot fi grupate în „câmpuri vulcanice”. Aceste câmpuri vulcanice se formează atunci când apele subterane sunt încălzite de rezervoare de magmă de mică adâncime. Acesta este cazul supervulcanilor precum Yellowstone din Statele Unite și Câmpurile Phlegraean din Italia sau câmpuri geotermale precum Haukadalur din Islanda .

Pe crestele oceanelor , apa de mare se infiltrează în crăpăturile fundului oceanului , se încălzește, devine încărcată cu minerale și iese pe fundul oceanelor ca fumători negri sau fumători albi .

Într-un crater cu activitate de degazare și fumarole, se poate forma un lac acid prin colectarea apei de ploaie. Apa lacului este foarte acidă, cu un pH de 4 la 1, uneori foarte fierbinte cu o temperatură de 20 până la 85  °C și doar cianobacteriile pot trăi în aceste ape apoi nuanțate în albastru-verde. Acest tip de lac este obișnuit la lanțuri mari de vulcani precum Cercul de Foc al Pacificului și în Valea Marelui Rift .

Consecința vulcanismului asupra istoriei Pământului

Vulcanismul s-a născut în același timp cu Pământul , în timpul fazei de acreție a formării sale, acum 4,6 miliarde de ani. De la o anumită masă, materialele din centrul Pământului suferă presiuni semnificative , creând astfel căldură. Această căldură, accentuată de degradarea elementelor radioactive , provoacă fuziunea Pământului care disipă de douăzeci de ori mai multă căldură decât în ​​prezent. După câteva milioane de ani, pe suprafața Pământului se formează o peliculă solidă. Este sfâșiat în multe locuri de fluxuri de lavă și de mase mari de granitoide care vor da viitoarelor continente. După aceea, plăcile litosferice nou create se vor rupe de preferință în anumite locații unde se vor forma vulcanii. Timp de o sută de milioane de ani, vulcanii vor elibera cantități mari de gaze în atmosfera slabă a vremii: azot , dioxid de carbon , vapori de apă , oxid de sulf , acid clorhidric , acid fluorhidric etc. Cu 4,2 miliarde de ani în urmă, în ciuda celor 375 °C și a presiunii de 260 de ori mai mare decât în ​​prezent, vaporii de apă se condensează și dau naștere oceanelor . 

Rolul formării primelor molecule organice și apariția vieții pe Pământ poate fi atribuit vulcanilor. Într-adevăr, izvoarele termale subacvatice sau solfatarele și alte gheizere oferă condiții favorabile pentru apariția vieții: apă care a leșiat molecule de carbon, minerale, căldură și energie. Odată ce viața s-a răspândit și s-a diversificat pe suprafața Pământului, vulcanii ar fi putut provoca, dimpotrivă, mari extincții  : epoca marilor dispariții a viețuitoarelor coincide cu epoca capcanelor . Aceste capcane ar fi putut fi cauzate de căderea meteoriților sau de erupțiepuncte fierbinți excepționale . Efectele combinate ale gazelor vulcanice și ale particulelor dispersate în atmosferă ar fi cauzat dispariția multor specii printr-o iarnă vulcanică urmată de o creștere a efectului de seră prin modificări ale compoziției gazoase a atmosferei.

Una dintre cele mai acceptate teorii pentru apariția omului ar fi deschiderea rupturii africane  : uniform umed la nivelul ecuatorului , clima africană s-ar fi uscat la est de ruptura care oprește norii care vin din „Vest”. Hominidele , adaptându -se la noul lor mediu format dintr-o savana , ar fi dezvoltat bipedismul pentru a scăpa de prădătorii lor.

Chiar și astăzi, vulcanii participă la evacuarea căldurii interne a Pământului și la ciclul biogeochimic global prin eliberarea de gaze, vapori de apă și minerale înghițite de manta , la nivelul gropilor de subducție .

Impactul vulcanismului asupra activităților umane

Credințe și mituri legate de vulcani

În fiecare an , pe malul râului Bromo are loc o ceremonie populară, Yadnya Kasada  (ro) , un festival hindus în timpul căruia pelerinii se învârtesc de șapte ori în jurul vârfului vulcanului care a fertilizat solul insulei lor și este considerat un Loc sfânt. Familiile își îndeplinesc acolo riturile funerare și propițiatorii , aruncând ofrande în crater (recolte binecuvântate, produse agricole, animale, prăjituri, flori) ^{[ 41 ]} . Mulțumiți, sufletele defunctului zboară spre soare ^{[ 42 ]} .

De la apariția agriculturii și sedentarizarea societăților, bărbații s-au frecat mereu cu vulcanii. Lăudându-i pentru pământul fertil pe care îl oferă, se tem de ei și pentru erupțiile lor și decesele pe care le provoacă. Rapid, prin ignorarea unui fenomen natural, vulcanii sunt temuți, divinizați , considerați ca intrarea în împărăția morților, iad și lumi subterane populate de spirite rele și fac obiectul unor legende și mituri conform diferitelor culturi.

În triburile din Asia , Oceania și America care trăiesc în apropierea Inelului de Foc al Pacificului , erupțiile vulcanice sunt considerate a fi manifestări ale forțelor supranaturale sau divine. În mitologia maori , vulcanii Taranaki/Egmont și Ruapehu s-au îndrăgostit ambii de vulcanul Tongariro și a izbucnit o ceartă violentă între cei doi. Acesta este motivul pentru care niciun maori nu locuiește între cei doi vulcani furioși, de teamă să nu fie prins în mijlocul ceartului.

Printre alte mituri și legende, îl putem sublinia pe cel al Turnului Diavolului care ar fi rezistat pentru a salva șapte fete amerindiene de urși care ar fi zgâriat pereții de stâncă sau chiar povestea zeiței Pele care, alungată din Tahiti de către sora ei Namakaokahai , și-a găsit refugiu în Kīlauea și de atunci, înfuriată, revarsă șiroaie de lavă cu o simplă lovitură din călcâi.

Vârful Muntelui Mawenzi din Tanzania , 1996.

La incași , capriciile Misti au dus ca craterul acestuia să fie blocat de un dop de gheață , pedeapsă aplicată de Soare . Chagas din Tanzania povestesc că Kilimanjaro , înfuriat de vecinul său, vulcanul Mawensi , l-a lovit cu un mare pistil, ceea ce ia adus vârful zimțat. Printre nativii americani din Oregon , Muntele Mazama a fost casa zeului rău al focului și Muntele Shasta .cea a zeului benefic al zăpezii. Într-o zi, cele două zeități au intrat în conflict și zeul focului a fost învins și decapitat, creând Crater Lake în înfrângere.

Vulcanii au fost chiar locul sacrificiilor umane  : copii aruncați în craterul Bromo din Indonezia , creștini sacrificați pentru Muntele Unzen din Japonia , fecioare aruncate în lacul de lavă Masaya din Nicaragua , copii aruncați într-un lac crater pentru a calma sub-lacustria. vulcanul Ilopango din El Salvador etc.

Printre greci și romani , vulcanii sunt locul de viață al lui Hephaestus sau Vulcan . Erupțiile sunt explicate ca fiind o manifestare divină: mânia zeilor, prevestiri, activitatea forjelor lui Hefaistos — pe care grecii le-au pus sub Etna  — sau cele ale lui Vulcan — pe care romanii le-au pus sub Vulcano  —  etc. . Ciclopii greci ar putea fi o alegorie a vulcanilor cu craterul lor de vârf, în timp ce numele Heracles derivă din hiera sau etna ., cuvântul grecesc pentru vulcani. Nu a fost acceptată nicio explicație științifică sau fără Dumnezeu.

Dintre miturile grecești despre vulcani, cel mai faimos este cel relatat de Platon în Timeu și Critias . Aceste povești relatează dispariția Atlantidei , cuprinsă de valuri într-un cutremur gigantic urmat de un tsunami . Fără a implica direct un vulcan, acest mit pare să-și fi avut originea în erupția din Santorini în jurul anului 1600 î.Hr. J.-C. care a distrus aproape în totalitate insula și care ar fi putut cauza sau participa la căderea civilizației minoice. Cu toate acestea, nu a fost înregistrată nicio observație a erupției din Santorini și abia la începutul secolului al ^XX- lea  a fost realizată importanța erupției ^{[ 43 ]} .

Poetul roman Virgil , bazându - se pe miturile grecești, a relatat că, în timpul Gigantomahiei , Enceladus , aflat pe fugă, a fost îngropat sub Muntele Etna de către Atena ca pedeapsă pentru neascultarea sa față de zei. Bubuitul Etnei constituind astfel lacrimile lui Enceladus, flăcările respirația lui și tremurul încercările sale de a se elibera. Mimas , un alt uriaș, a fost între timp înghițit sub Vezuviu de către Hephaestus , iar sângele celorlalți uriași învinși a țâșnit din Câmpurile Flegree din apropiere .

Drumeții pe vârful Muntelui Fuji înaugust 2005.

În creștinismul popular , în ciuda unor încercări de explicații pre-științifice, vulcanii erau adesea văzuți ca opera lui Satana , iar erupțiile ca semne ale mâniei lui Dumnezeu . O serie de miracole atribuite anumitor sfinți sunt asociate în tradiția catolică cu erupțiile: astfel, în 253 , orașul Catania a fost cruțat când fluxurile de lavă din Etna s-au rupt în două în fața procesiunii care transporta moaștele Sfintei Agata . Dar în 1669, alaiul cu aceleași moaște nu a putut evita distrugerea marii majorități a orașului.

În 1660 , erupția Vezuviului a plouat cristale negre de piroxen în jurul său . Populația le-a luat drept crucifixe și a atribuit acest semn Sfântului Ianuarie care a devenit patron și protector al Neapolei . De atunci, la fiecare erupție, o procesiune mărșăluiește prin Napoli pentru a implora protecția Sfântului. În plus, de trei ori pe an are loc fenomenul de lichefiere a sângelui Sfântului Ianuarie care, conform tradiției, dacă are loc, protejează orașul de orice erupție a Vezuviului.

Chiar și astăzi procesiunile religioase sunt asociate cu vulcanii și activitatea lor. Cu fiecare erupție a Vezuviului , procesiunile catolice se roagă Sfântului Ianuarie, în Hawaii locuitorii încă venerează Pele și Muntele Fuji este muntele sacru al șintoismului , precum și Bromo pentru hindușii indonezieni .

Prognoza eruptivă

Unul dintre obiectivele vulcanologiei este acela de a înțelege originea și funcționarea vulcanilor și a fenomenelor similare pentru a stabili o diagnoză a riscurilor și pericolelor pe care le suportă populațiile și activitățile umane. Prognozele vulcanologice necesită implementarea unor instrumente (nașterea vulcanologiei instrumentale datează din 1980 în timpul erupției Muntelui Saint Helens  ; vulcanul era complet instrumentat în acel moment ^{[ 44 ]} ) și cunoașterea mai multor discipline științifice. Cunoștințele actuale permit doar astăzi să se prezică tipul de erupții, fără a se ști însă, cu mai mult de câteva ore înainte, când vor avea loc, cât vor dura și mai ales importanța lor (volumul de lavă , intensitatea eliberărilor etc.).

Din ce în ce mai mult, tendința este de a monitoriza continuu vulcanii activi cunoscuți a fi periculoși, folosind dispozitive telecomandate alimentate de baterii solare. În acest sens, echipamentele de la Piton de la Fournaise din Reunion , deși reputate a fi nepericuloase, sunt exemplare. Măsurătorile sunt transmise prin telemetrie către observator și sunt înregistrate toate expansiunile, tremorurile și variațiile de temperatură.

Serviciile de securitate civilă din țările afectate încearcă apoi să găsească compromisul potrivit între riscuri și măsurile de precauție inutile. În multe cazuri, autoritățile au fost neatente ^{[ 45 ]} . Au existat însă anumite succese, ca în 1991 pentru erupția Pinatubo , unde experții au convins guvernul filipinez să organizeze evacuarea a 300.000 de oameni. În ciuda a 500 de victime, 15.000 de vieți au fost astfel salvate.

Manifestări vulcanice periculoase

Peisaj înecat sub lava aruncată de Puʻu ʻŌʻō în Hawaii , Statele Unite , în 1987.

Din 1600 , vulcanii au cauzat 300.000 de decese în întreaga lume, ceea ce reprezintă în 2011 ^{[ 44 ]}  :

• 35,5% dintre victime din cauza norilor de foc;
• 23% la foamete și epidemii (cifră datorată în principal consecințelor erupției Tamborei din 1815 care a provocat peste 60.000 de victime);
• 22,5% din cauza lahar-urilor și alunecărilor de teren;
• 14,9% la tsunami;
• 3% până la Cascada Tephra  ;
• 1,3% la gaz;
• 0,3% la fluxurile de lavă.

Curge de lavă

Contrar credinței populare, fluxurile de lavă provoacă, în general, mai multe daune materiale decât victimele (vezi cele 0,3% de mai sus) pentru că chiar dacă pot fi foarte rapide cu câteva zeci de kilometri pe oră, comportamentul lor este în general previzibil, dând oamenilor timp să evacueze. În 2002 , lacul de lavă al craterului Nyiragongo s -a golit datorită unor falii care s-au deschis în vulcan: două fluxuri au ajuns în orașul Goma din Congo Democrat., a ucis 147 de oameni și a distrus 18% din oraș. Aceste râuri de materie topită lasă vegetației și clădirilor în cale puține șanse, consumându-le și îngropându-le într-o gangă de stâncă.

nori de foc

Pe vulcanul Sakurajima (în fundal), aproximativ treizeci de adăposturi de beton și aproximativ douăzeci de clădiri de evacuare oferă protecție împotriva caderilor de tephra. Locuitorii peninsulei vulcanice păstrează o cască în rezervă, iar școlarii o poartă în excursia școlară ^{[ 46 ]} .

Numiți și fluxuri piroclastice, norii de foc sunt nori gri care coboară pe versanții vulcanilor cu câteva sute de kilometri pe oră, ajung la 600  °C și călătoresc kilometri înainte de a se opri.

Născuți din prăbușirea unui dom sau a unui ac de lavă , acești nori alcătuiți din gaze vulcanice și tefra alunecă peste pământ, traversează creste și consumă tot ce le este în cale. Stivele de materiale transportate de norii de foc se pot acumula de peste zeci de metri în grosime și sunt sursa unor zone de ignimbrite .

Cele mai mortale sunt cele din Krakatoa din 1883 care au provocat 36.000 de morți. În 1902 , un flux piroclastic provenit de la Muntele Pelée din Martinica a nivelat orașul Saint-Pierre și a ucis cei 29.000 de locuitori ai săi. Mai recent, trezirea Soufrière de Montserrat a provocat distrugerea Plymouth , capitala insulei, și a făcut ca marea majoritate a insulei să nu fie locuită din cauza trecerilor repetate de nori de foc.

cenușă vulcanică

Câmp acoperit cu cenușă vulcanică eliberată de Muntele Saint Helens în Statele Unite în 1980.

Expulzată de penele vulcanice , cenușa vulcanică poate cădea și acoperă regiuni întregi sub o grosime de câțiva metri, provocând distrugerea culturilor și apariția foametelor așa cum a fost cazul după erupția din 1783 a Laki în Islanda , prăbușirea acoperișurilor locuințelor. asupra ocupanților acestora, formarea de laharuri în caz de ploaie etc.

cutremure

Cutremurele pot fi cauzate ca urmare a golirii camerei de magmă atunci când vulcanul se prăbușește pe el însuși și formează o calderă . Alunecarea multiplă a pereților vulcanului generează apoi cutremure care provoacă prăbușirea clădirilor slăbite uneori de căderile de cenușă vulcanică .

Tsunami

Tsunami -urile pot fi generate în multe moduri în timpul unei erupții vulcanice, cum ar fi explozia unui vulcan subacvatic sau inundat , căderea pereților sau a norilor de foc în mare, prăbușirea vulcanului pe sine punând apa în contact direct cu magma de camera de magmă , alunecări de teren legate de golirea camerei de magmă etc. În 1883 , explozia Krakatoa a generat un tsunami care, asociat cu norii de foc, a făcut 36.000 de victime, în 1792 cel de la Muntele Unzen a revendicat 15.000.

Alunecări de teren

La fel ca norii de foc, alunecările de teren pot provoca avalanșe mortale. În cazuri rare, o mare parte sau cea mai mare parte a vulcanului se dezintegrează sub presiunea lavei . În 1980 , Muntele Saint Helens a surprins vulcanologii din întreaga lume când jumătate din vulcan s-a destrămat. Unii oameni de știință, crezând că sunt adăpostiți pe dealurile din jur, au fost prinși și au pierit în giganticul nor de foc care a urmat.

gaze vulcanice

Gazele vulcanice sunt cel mai furtun pericol din partea vulcanilor. Acestea sunt uneori emise fără alte semne de activitate vulcanică în timpul unei erupții limnice . În 1986 , în Camerun , din Lacul Nyos a ieşit o pată de dioxid de carbon . Fiind mai greu decât aerul, acest gaz s-a rostogolit pe versanții vulcanului și a ucis prin asfixiere 1.800 de săteni și câteva mii de capete de vite adormite .

Lahars

Depozitele rezultate din trecerea laharurilor pe versanții Muntelui Saint Helens din Statele Unite în 1982.

Laharurile sunt fluxuri noroioase alcătuite din apă , tephras în cea mai mare parte cenușă vulcanică rece sau fierbinte , foarte dense și grele și care poartă o mulțime de resturi precum bolovani, trunchiuri de copaci, resturi de clădiri etc. Laharurile se formează atunci când ploile abundente care au loc în timpul ciclonilor tropicali sau ploile sinoptice prelungite cad pe cenușa vulcanică. Ele pot apărea la ani după o erupție vulcanică , atâta timp cât cenușa poate fi antrenată. În 1985, 24.000 de locuitori ai orașului columbian Armeroau fost înghițiți de un lahar născut pe versanții Nevado del Ruiz .

Jökulhlaup

Jökulhlaup este un tip de inundație deosebit de puternic și brutal . Se formează atunci când are loc o erupție vulcanică sub un ghețar sau o calotă glaciară, iar căldura de la magmă sau lavă reușește să topească cantități mari de gheață . Dacă apa de topire nu se poate scurge, se formează un lac care poate fi golit atunci când se sparge bariera care o ține, formată dintr-o suprafață de stâncă sau un ghețar. Un flux care amestecă lava, tephra , noroiul , gheațaiar bolovanii scapă apoi din ghețar, ducând totul în cale. Cele mai frecvente jökulhlaup au loc în Islanda , în jurul Vatnajökull .

Acidificarea lacurilor

Acidificarea lacurilor este o altă posibilă consecință a prezenței unui vulcan. Acidificarea are ca efect eliminarea tuturor formelor de viață din ape și din împrejurimile acestora și poate constitui chiar un pericol pentru populațiile locale. Acest fenomen are loc atunci când pe fundul unui lac ies vapori de gaze vulcanice , care apoi îi prinde prin dizolvare, ceea ce acidifică apele.

Ierni vulcanice

Cenușa , gazele vulcanice și picăturile de acid sulfuric și acid fluorhidric expulzați în atmosferă de penele vulcanice pot provoca ploi acide și „  ierni vulcanice  ” care scad temperaturile și pot provoca foamete , ierni severe sau veri reci la nivel global, așa cum a fost cazul erupțiilor de Samalas în 1257 , Tambora în 1815 și Krakatoa în 1883 .

Cercetările recente arată că erupțiile vulcanice au un impact semnificativ asupra climei globale și ar trebui să fie considerate fenomene catalitice cheie în explicarea schimbărilor ecologice și a răsturnărilor istorice ^{[ 47 ]} .

Active legate de vulcani

Recoltarea minereului de sulf în craterul Kawah Ijen din Indonezia , 2005.

În unele aspecte, omul poate profita de prezența vulcanilor cu:

• exploatarea energiei geotermale pentru producerea de energie electrică , încălzirea clădirilor sau sere pentru culturi;
• furnizarea de materiale pentru construcții sau pentru uz industrial, cum ar fi:
  • bazalt care servește ca pietre de construcție, balast sau moloz zdrobit;
  • piatră ponce și puzolană care servesc, printre altele , ca izolație în beton;
  • extragerea minereurilor de sulf , cupru , fier , platină , diamante etc.
• fertilizarea solurilor precum versanții Etnei care constituie o regiune cu o densitate agricolă foarte mare datorită fertilității solurilor vulcanice și unde se înființează imense livezi de citrice. Aceste soluri vulcanice fertile susțin 350 de milioane de oameni din întreaga lume ^{[ 48 ]} .

Un vulcan contribuie și el la turism , oferind o panoramă , destinații de drumeții , hidroterapie sau chiar un loc de pelerinaj vizitatorilor.

Chiar și în domeniul artistic, influența lor se face simțită: anumite erupții care emit puternic cenușă vulcanică precum cea de la Tambora din 1815 au generat apusuri spectaculoase de câțiva ani. Unii pictori precum Turner au reușit să surprindă această lumină prin lucrări originale care anunță impresionismul .

Vulcanologie

Vulcanologia sau (mult mai rar) vulcanologia este știința care studiază fenomenele vulcanice , produsele lor și apariția lor: vulcani, gheizere , fumarole , erupții vulcanice , magme , lavă , tefra etc. Un vulcanolog sau vulcanolog este omul de știință specializat în această disciplină legată de geofizică , seismologie și geologie din care este o specialitate.

Obiectivele acestei științe sunt de a înțelege originea și funcționarea vulcanilor și a fenomenelor similare pentru a stabili o diagnoză, pe o perioadă determinată, a riscurilor și pericolelor pe care le suportă populațiile și activitățile umane. Studiile și cercetările se desfășoară inițial în teren pentru a culege informații sub formă de observații, măsurători și prelevări și apoi în laborator pentru a analiza și interpreta date și probe. Într-adevăr, gestionarea efectelor chiar și ale unei erupții odată ce aceasta a avut loc este imposibilă. Doar câteva operațiuni de deviere a fluxului de lavă au avut succes peHeimaey în Islanda .

Doar prevenirea poate limita sau evita efectele unei erupții vulcanice. Această prevenire presupune observarea vulcanului și a semnelor de avertizare ale unei erupții: emisii de gaze vulcanice , umflarea și deflația vulcanului, cutremure minore , anomalii termice etc. Evacuarea temporară și urgentă din zonele în pericol este cel mai frecvent utilizat mijloc de prevenire. Cu toate acestea, există mijloace de prevenire pe termen lung precum evacuarea totală a zonelor cele mai expuse riscurilor vulcanice, elaborarea planurilor de prevenire, evacuare, ajutorare și conștientizare publică etc.

Vulcani subacvatici

Fumători negri pe creasta Mid-Atlantic .

Vulcanii subacvatici sunt cei mai numeroși de pe Pământ . Se estimează că 75% din vulcani și materiale magmatice emise de vulcani sunt eliberate pe crestele oceanelor ^{[ 49 ]} . Vulcanii falii se găsesc în mare parte de-a lungul crestelor oceanelor unde emit lavă fluidă . Aceste lave, supuse la apă rece între unu și două grade Celsius și la presiuni mari , iau forma unor bile: acestea sunt „  lavele de pernă  ”.

Ceilalti vulcani situati de-a lungul gropilor de subductie si cei formati dintr-un punct fierbinte dau nastere unui munte subacvatic cu varf plat si panta foarte abrupta: un guyot . Când un vulcan submarin reușește să ajungă la suprafață, acesta iese într-o erupție asemănătoare Surtseyan-ului . Doi vulcani submarini sunt faimoși și monitorizați: Lōʻihi , care va fi următorul vulcan din Hawaii care va ieși din Oceanul Pacific și Kick-'em-Jenny la nord de insula Grenada din Indiile de Vest .si care este foarte aproape de suprafata si are activitate exploziva.

Masivul Tamu este un vulcan scut subacvatic considerat a fi cel mai mare vulcan de pe Pământ și unul dintre cei mai mari din sistemul solar ^{[ 50 ]} .

Vulcani extraterestri

Imagine din satelit a lui Olympus Mons pe Marte realizată de sonda Viking 1 în 1978.

Pământul nu este singura planetă din Sistemul Solar care se confruntă cu activitate vulcanică.

Venus se confruntă cu un vulcanism intens cu 500.000 de edificii vulcanice, Marte are Olympus Mons , un vulcan considerat stins și cu o înălțime de 22,5 kilometri făcându-l cel mai înalt vârf din Sistemul Solar, Luna este acoperită de „  luna maria  ”, câmpuri imense de bazalt .

Vulcani există și pe sateliții lui Jupiter și Neptun , inclusiv Io și Triton . Sonda Voyager 1 a făcut posibilă fotografiareamartie 1979o erupție pe Io, în timp ce Voyager 2 a descoperit pe Triton înaugust 1989urme de criovulcanism și gheizere . Enceladus , satelitul lui Saturn , este sediul criovulcanilor (vezi articolul lui Enceladus, secțiunea Criovulcanism ). Deoarece compoziția chimică variază considerabil între planete și sateliți, tipul de ejecta este foarte diferit de cele emise pe Pământ, cum ar fi sulful , gheața cu azot etc.

Vulcanii în mass-media

Erupția unui vulcan în apropierea unei zone populate este foarte des trăită ca un eveniment major în viața unei țări deoarece, pe lângă caracterul spectaculos și neașteptat al unei erupții, necesită monitorizare și, uneori, evacuarea și îngrijirea oamenilor din Pericol.

Vulcanii sunt uneori actorii principali în anumite filme cu dezastre, cum ar fi Vârful lui Dante și Vulcanul sau Supervulcanul BBC și Discovery Channel , care descrie trezirea supervulcanului Yellowstone într-o erupție . Insula vulcanică a lui 8. Filmul Stromboli spune povestea femeie străină care nu reușește să se integreze pe insula vulcanică Stromboli , din cauza diferențelor de mentalitate cu locuitorii săi, inclusiv cu soțul ei cu care s-a căsătorit în grabă într-un lagăr de prizonieri.

Mai frecvent, vulcanii sunt subiectul a numeroase documentare de televiziune științifice, informative sau populare .

Înregistrări

• Vulcanii cei mai înalți:
  • înălțimea totală: Mauna Kea , Hawaii , cu 10.230 metri deasupra fundului oceanului, pentru o altitudine de 4.207,5 metri ^{[ 51 ]}  ;
  • altitudine: Nevados Ojos del Salado , Chile , cu 6.887 metri deasupra nivelului mării ^{[ 52 ]} .
• Cel mai mare vulcan din Europa: Cantal cu 2.700  km ² și 70  km în diametru ^{[ 53 ]} .
• Cea mai mare erupție (în volumul materialului ejectat): Toba acum 73.000 de ani cu 2.800  km ³
• Cea mai mică erupție (în volum de material ejectat): foraj geotermal la Hverarönd în Islanda în 1977 cu 1,2  m ³ de bazalt ^{[ 54 ] , [ 55 ]} .
• Cel mai activ vulcan: Kīlauea și Piton de la Fournaise concurează pentru record, cu o erupție la fiecare an până la un an și jumătate.
• Cel mai tânăr vulcan: Ardoukoba cu o primă erupție înnoiembrie 1978în timp ce Paricutín a cunoscut prima sa erupție în 1943 .
• Cea mai mare calderă sau cel mai mare crater vulcanic terestru : Toba s-a format acum 73.000 de ani cu o sută de kilometri în lungime și treizeci de kilometri în lățime.
• Cel mai mare număr de victime: Tambora , pe insula Sumbawa din Indonezia , în 1816 , cu 88.000 de decese legate direct de erupție și 200.000 de decese suplimentare din cauza foametei.
• Cea mai puternică erupție vulcanică: Krakatoa în Indonezia27 august 1883unde s-a auzit explozia până la insula Rodrigues , la 500 de kilometri est de Mauritius , sau la 4.811 de kilometri de erupție ^{[ 55 ]} .
• Cel mai mare penar vulcanic  : Taupo din Noua Zeelandă , cu o înălțime estimată la cincizeci de kilometri ^{[ 55 ]} .
• Cel mai lung flux de lavă  : la Undara , în Australia , cu 160 de kilometri lungime ^{[ 55 ]} .

Note și referințe

Anexe

Există o categorie dedicată acestui subiect: Vulcan .

Bibliografie

• Jacques-Marie Bardintzeff , Vulcanii , Minerva, 2004 ( ISBN  978-2-8307-0755-7 )
• Michel și Anne-Marie Detay, Vulcani de foc și apă , Belin, 2013 ( ISBN  978-2-7011-7561-4 )
• Bernhard Edmaier, Vulcani , Fernand Nathan, 2004 ( ISBN  978-2-09-261099-2 )
• Jacques Kornprobst , Christine Laverne, Vulcani, cum funcționează? , Edițiile BRGM, 2002 ( ISBN  978-2-84703-017-4 )
• Maurice Krafft , Focurile Pământului: Povești despre vulcani , Ediții Gallimard, coll. „  Descoperiri Gallimard / Științe și tehnici” ( nr ¹¹³ )  , 2003 ( ISBN  978-2-07-042900-4 )
• Haroun Tazieff , Vulcani , Larousse-Bordas, 1996, ediția a doua, 1999 ( ISBN  978-2-04-027174-9 )
• Patrick de Wever, Vulcanismul: cauza morții și sursa vieții , Vuibert, 2003 ( ISBN  978-2-7117-5293-5 )
• Science et Vie Junior , „Vulcanii și bărbații”, număr special, Excelsior Publications SA, 1994

Articole similare

linkuri externe

• Înregistrări de autoritate  :

  • Biblioteca Națională a Franței ( date )
  • Biblioteca Congresului
  • Gemeinsame Normdatei
  • Biblioteca Națională a Dietei
  • Biblioteca Națională a Israelului
  • Biblioteca Naţională Cehă
• Înregistrări în dicționare generale sau enciclopedii  :

  • Enciclopedia Britannica
  • Gran Enciclopedia Catalana
  • Magazin norske leksikon

• Portalul Vulcanismului
• Portal de munte
• Portal de geografie