Eruptions volcaniques                                 
 

A propos des volcans :

"Monstres aux sommeils millénaires qui grognent et remuent dans leur rêve et se réveillent parfois pour de grandioses enfantements, pour de violents combats où la fourmi humaine n'est qu'un spectateur impuissant et vain. Aux quatre coins du monde, des étendues glacées aux brûlants tropiques, les volcans engendrent d'étranges paysages d'une variété extrême... Cônes élancés et fiers, cheminées rigides ruiniformes, lignes douces des pentes de cendres, courbes harmonieuses des cratères, volutes mystérieuses et diaphanes, dentelles de glace sur les étendues minérales sombres... Tour à tour inquiétants et paisibles, destructeurs et bienfaisants..., ce sont les volcans". Katia et Maurice Krafft.

Les volcans actifs se répartissent au niveau des zones de subduction (ceinture de feu du Pacifique par exemple), des points chauds (Hawaii, La Réunion), des dorsales médio-océaniques (zones d'accrétions au fond des océans) et des rifts engendrés par un écartement de la surface terrestre (Erta Ale en Afrique de l'est).
Les 3/4 du volume de magma émis à la surface de la Terre l'est au niveau des dorsales océaniques situées au fond des océans et cela passe totalement inaperçu par nos yeux et nos oreilles.
D'après le Smithsonian Institut, environ 1500 volcans doivent être considérés comme actifs sur terre et l'on recense une soixantaine d'éruptions par an en moyenne.

L'Everest la plus haute montagne ?...Oui mais.
Par rapport au niveau de la mer, l'Everest s'élève à 8892 mètres : c'est le plus haut.
Le volcan Mauna Loa à Hawaii s'élève à 4169 mètres au-dessus de l'océan mais sa base repose par 5 000 mètres de fond. Très volumineux et constitué de basaltes denses et lourds, il s'enfonce considérablement dans le plancher océanique si bien que d'aprés des mesures géophysiques on estime sa taille totale à 19 kilomètres, 2 fois l'Everest !
Le volcan Chimborazo, haut de 6310 mètres se situe juste au niveau de l'Equateur et profite de la rotondité de la Terre pour s'élancer le plus loin dans l'espace par rapport au centre de la Terre (la rotation de la Terre engendre un diamètre à l'Equateur supérieur de 21 km au diamètre Pôle Nord-Pôle-Sud).
Alors, quel est le plus haut des trois ?
En tout cas, par rapport au niveau de la mer, c'est dans les Andes d'Amérique du Sud que se trouvent les stratovolcans actifs les plus élevés. Le record est détenu par l'Ojos del Salado (6887 m) situé sur la frontière entre le Chili et l'Argentine qui présente une activité fumerollienne, suivi de prés par le volcan Llullaillaco (6739 m) qui a eu trois éruptions au 20 ième siècle.
Ces grands stratovolcans sont cependant largement dépassés par les volcans (éteints) de la planète Mars, en particulier le volcan Olympus Mons (25 km de haut et 600 km de diamètre).


A propos des éruptions volcaniques :             Principales éruptions volcaniques historiques                     

"Nous attendons la mort à chaque instant. Une montagne est en éruption prés d'ici. Nous sommes couverts de cendres, par endroits l'épaisseur est de trois mètres. Tout a commencé le 6 juin. Nuit et jour, nous vivons les lanternes allumées. Nous ne voyons pas le jour. Nous n'avons pas d'eau, les rivières sont des torrents de boue et de cendres. Ici règnent l'obscurité et l'enfer, le tonnerre et le fracas. Je ne sais pas si nous sommes le jour ou la nuit. La terre tremble, il y a des éclairs à chaque minute. C'est terrible. Nous prions." Lettre écrite par Ivan Orloff, esquimau habitant Kodiak, ville située à 160 km du volcan Katmaï (Alaska) entré en éruption le 06 juin 1912. Cette éruption, la plus importante du XX ième siècle expulsa 30 km3 de cendres qui ensevelirent une vallée de 20 km de long sur 5 km de large avec par endroits une épaisseur de 200 mètres. Cette vallée fut appelée la "vallée des dix mille fumées" et fut découverte quatre ans plus tard en 1916. D'après Krafft.

Une éruption volcanique est l'arrivée à la surface de la Terre de magma juvénile ou ancien et/ou de gaz magmatiques soit par explosions, soit par effusions de laves ou les deux associées. Les éruptions pouvant être terrestres ou sous-marines.

Les éruptions volcaniques peuvent être très différentes selon les volcans et un même volcan peut au cours de son évolution changer plusieurs fois de dynamisme éruptif. Plusieurs classifications sont proposées par les volcanologues en fonction de l'intensité des explosions, des volumes et natures des produits émis, du lieu géographique.
Pour simplifier, il existe deux grands types d'éruptions :
                  Les éruptions explosives qui expulsent dans l'atmosphère des téphras qui finissent toujours par retomber d'où leur appellation d'éruptions à retombées.
                  Les éruptions effusives qui libèrent des coulées de laves se déversant sur les pentes du volcan ou s'accumulant à certains endroits appelées éruptions laviques.
Evidemment, tous les types intermédiaires sont possibles et une même éruption peut à la fois être explosive et effusive.
       Nota : Pour la description des plaques lithosphériques et de la tectonique des plaques qui explique l'implantation des volcans de la Terre, le site Planète Terre de l'université Laval et mr.Bourque (Québec).

                          Eruptions explosives à retombées.

Ces éruptions surviennent lorsqu'une grande quantité de gaz magmatiques sous pression est en jeu. Elles se produisent surtout au niveau des zones de subduction des plaques lithosphériques de la Terre et sont caractéristiques des grands stratovolcans andins par exemple. On distingue :
1-Eruptions stromboliennes. Les explosions sont faibles à modérées, la fragmentation du magma est grossière, la dispersion des téphras est faible (moins de 5 km2). L'activité du Stromboli a permis de définir ce type d'éruption qui présente aussi des émissions de laves et des paroxysmes explosifs.

2-Eruptions sub-pliniennes. L'explosion est plus importante avec émission d'un panache éruptif de plusieurs kilomètres. Les retombées peuvent couvrir une surface de prés de 500 km2 ( Manam 2004).

3-Eruptions vulcaniennes. La dispersion des retombées est identique mais la fragmentation du magma est plus fine. L'activité du volcan Vulcano a permis de définir ce type d'éruption.

4-Eruptions pliniennes. Très forte explosion qui décapite le volcan (St Helens 1980 Vésuve 79 ap.JC). Le volume de cendres et blocs expulsés est considérable, le panache éruptif atteint ou dépasse largement les 15-20 kms d'altitude. La fragmentation du magma est très fine et la surface des retombées peut atteindre 50 000 km2.

5-Eruptions ultra-pliniennes. Ce sont des éruptions cataclysmales, heureusement peu fréquentes qui correspondent à la vidange brutale d'une grande chambre magmatique (Taupo Nouvelle-Zélande, Katmai Alaska 1912) et à la formation d'une caldeira. L'épaisseur des dépôts peut atteindre plusieurs centaines de mètres par endroits et modifier l'aspect de toute une région. Ces dépôts sont appelés ignimbrites.

6-Eruptions phréatiques. Le magma sous-jacent surchauffe une ou plusieurs nappes phréatiques formées par l'accumulation d'eau d'infiltration dans les profondeurs du volcan. Une sur-pression se crée qui aboutit à l'éruption phréatique et à la formation d'un cratère généralement circulaire sur le flanc du volcan. Ce type d'éruption ne met pas en jeu du magma juvénile mais expulse des laves, blocs, cendres déja mises en place. Dans un deuxième temps, du magma peut être mis en sub-surface et l'éruption devient plus violente, c'est alors une éruption phréato-magmatique.

7-Les coulées pyroclastiques.
Ce sont des avalanches dévalant les flancs du volcan provoquées par la détente brutale et horizontale de gaz magmatiques sous pression. Ces gaz entraînent du magma juvénile mais aussi des blocs et débris divers. Cet ensemble peut atteindre 200-400 °C de température et une vitesse de 400-500 km/h. Les coulées pyroclastiques sont surtout fréquentes avec les volcans ayant un dôme de lave dans leur cratère. Lorsque ce dôme (véritable bouchon de la cheminée volcanique) cède sous la pression du magma, la détente des gaz entraîne une coulée pyroclastique. L'éruption du 08 mai 1902 de la montagne Pelée à la Martinique déclencha une coulée pyroclastique qui détruisit St Pierre (28 000 victimes).

8-Les blasts. Parfois, un flanc du volcan se déstabilise et glisse. Le magma sous-jacent se retrouve brusquement proche de la surface et soumis à une brutale dépressurisation. Il s'en suit une énorme explosion qui décapite le volcan (St Helens 1980). Des coulées pyroclastiques surviennent pendant les jours suivants.

                          Eruptions laviques.

Le magma arrive à la surface de manière beaucoup plus calme, la quantité des gaz magmatiques mis en jeu étant plus faible ou s'étant déja dissipée dans l'athmosphère. Le magma se répand alors sur les flancs du volcan sous la forme de laves (900 à 1200 °C) en suivant la topograhie du terrain. Les coulées de laves peuvent être différentes suivant leur composition, leur lieu d'émission, leur débit. On distingue :
Les coulées "pahoehoe". Coulées fluides qui peuvent dévaler à plusieurs dizaines de km/h sur les flancs du volcan et former parfois des cascades. Elles peuvent aussi s'étaler sur de grandes surfaces et emprunter des tunnels de lave sur des kilomètres en gardant leurs propriétés rhéologiques. En refroidissant, leur surface caractéristique devient lisse (laves en tripes,boudins, doigts) d'où leur nom d'origine hawaiienne. Ces coulées sont présentes sur la plupart des volcans mais sont surtout représentatives des volcans boucliers de points chauds (Kilauea, Islande, Erta Ale, Piton de la Fournaise).
Les coulées "aa". La lave est plus visqueuse et s'écoule plus difficilement. En refroidissant, la coulée présente une surface chaotique et scoriacée. Ces coulées sont fréquentes sur les pentes des stratovolcans.
Les carbonatites. Laves rares, seul le volcan Ol Doinyo Lengai (Tanzanie) en émet à l'heure actuelle. Ces laves sont trés riches en carbonates de sodium et de calcium en particulier, leur fluidité est extrême (supérieure aux laves d'Hawaii), leur température est exceptionnellement basse (500-600 °C maximum). A l'émission les carbonatites sont de couleur noire puis elles virent rapidement au marron et au blanc neige par réaction avec l'humidité de l'air.
Les hornitos. Petites formations constituées par l'accumulation de lambeaux de laves projetés par des gaz piégés à l'intérieur d'une coulée. Ces petits cônes de quelques mètres de hauteur sont fréquents parmi les coulées de l'Etna (mot d'origine italienne).
Les spatter cones. Leur formation est semblable à celle des hornitos mais leur volume est plus important. Ils se forment lors d'éruptions fissurales sur les volcans boucliers (origine américaine).
Les dômes de lave. Si le magma qui arrive à la surface est trop visqueux (trop riche en silice) pour s'écouler, il s'accumule à la sortie de l'évent du cratère et édifie un dôme de lave. Ces dômes sont des édifices instables car ils s'agrandissent par injection de magma à l'intérieur, l'extérieur étant solidifié. Ils finissent par s'écrouler tout ou partie et donner des coulées pyroclastiques ou des éruptions explosives (St Helens, Mérapi, Arénal).
Les coulées en blocs. Avalanches de blocs de laves incandescentes qui se détachent d'un dôme de lave et dévalent le flanc d'un volcan. Ces coulées en blocs empruntent généralement des couloirs bien définis (Mérapi, Arénal).
Les éruptions fissurales. Une fissure éruptive se forme au niveau d'une zone de faiblesse d'un stratovolcan ou d'un rift d'un volcan bouclier. Il s'en suit, pendant les premières heures de l'éruption, la formation de fontaines de laves : la lave est projetée violemment dans les airs (plusieurs centaines de mètres) par le dégazage initial. Dans un second temps de l'éruption, le magma s'écoule sous forme de coulées de laves.
Les lacs de lave. Au fond de certains cratères, la lave liquide peut s'accumuler sans se solidifier grâce à l'apport permanent de chaleur par les gaz magmatiques et former un lac. Ces lacs temporaires se vidangent ou se solidifient périodiquement (Pu'u 'O'o, Erta Ale, Nyiragongo, Erebus).
Les lahars. Mot d'origine indonésienne définissant une coulée de boue dévalant les pentes d'un volcan en suivant la plupart du temps une vallée pré-existante. Ce n'est donc pas un phénomène éruptif mais une mobilisation de dépôts volcaniques de toutes sortes (cendres, blocs, bombes) et de débris qui sont entraînés par d'importantes quantités d'eau (pluie, fonte de neiges, rupture de lacs de cratère) ou par des séismes. Ces lahars sont souvent autant destructeurs que l'éruption elle-même. (Armero, Nevado del Ruiz. 25 000 victimes. 13/11/85).

"Au matin du départ, il mit sa planète bien en ordre. Il ramona soigneusement ses volcans en activité. Il possédait deux volcans en activité. Et c'était bien commode pour faire chauffer le petit déjeuner du matin. Il possédait aussi un volcan éteint. Mais comme il disait : "On ne sait jamais!", il ramona donc également le volcan éteint. S'ils sont bien ramonés, les volcans brûlent doucement et régulièrement, sans éruptions. Les éruptions volcaniques sont comme des feux de cheminée. Evidemment, sur notre Terre nous sommes beaucoup trop petits pour ramoner nos volcans. C'est pourquoi ils nous causent des tas d'ennuis."  Le Petit Prince, Antoine de Saint-Exupéry.