Volcan

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Un volcan est un relief terrestre, sous-marin ou extra-terrestre formé par l'éjection et l'empilement de matériaux issus de la montée d'un magma sous forme de lave et de tephras tels que les cendres. Ce magma provient de la fusion partielle du manteau et exceptionnellement de la croûte terrestre. L'accumulation peut atteindre des milliers de mètres d'épaisseur formant ainsi des montagnes ou des îles. Selon la nature des matériaux, le type d'éruption, leur fréquence et l'orogenèse, les volcans prennent des formes variées mais en général ayant l'aspect d'une montagne conique, surmontée par un cratère ou une caldeira^[1].

Le lieu principal de sortie des matériaux lors d'une éruption se situe dans la plupart des cas au sommet du volcan, là où débouche la cheminée volcanique, mais il arrive que des ouvertures latérales apparaissent sur les flancs ou aux pieds du volcan.

Deux grands types de volcans existent sur Terre :

• les « volcans rouges » aux éruptions effusives relativement calmes et émettant des laves fluides sous la forme de coulées. Ce sont les volcans de « point chaud » et les volcans sous-marins des dorsales océaniques ;
• les « volcans gris » aux éruptions explosives et émettant des laves pâteuses et des cendres sous la forme de nuées ardentes (ou coulées pyroclastiques) et de panaches volcaniques. Ils sont principalement associés au phénomène de subduction (par exemple les volcans de la « ceinture de feu du Pacifique »).

On compte environ 1 500 volcans terrestres actifs dont une soixantaine en éruption par an^[2]. Les volcans sous-marins sont bien plus nombreux.

Le volcanisme est l'ensemble des phénomènes associés aux volcans et à la présence de magma. La volcanologie (ou vulcanologie) est la science de l'étude, de l'observation et de la prévention des risques des volcans.

Le mot « volcan » tire son origine de Vulcano, une des Îles Éoliennes nommée en l'honneur de Vulcain, le dieu romain du feu^[3].

Sommaire 1 Description 1.1 Structures et reliefs 1.2 Forme des volcans 1.3 Matériaux ignés 1.3.1 Magma 1.3.2 Tephras et laves 1.3.3 Gaz volcaniques 2 Fréquence des éruptions 3 Origine du volcanisme 3.1 Volcanisme de divergence 3.2 Volcanisme de subduction 3.3 Volcanisme de point chaud 4 Déroulement classique d'une éruption 5 Classification des volcans 5.1 Éruptions effusives 5.1.1 Éruption hawaïenne 5.1.2 Éruption strombolienne 5.2 Éruptions explosives 5.2.1 Éruption vulcanienne 5.2.2 Éruption peléenne 5.2.3 Éruption plinienne 5.3 Éruption surtseyenne 6 Géomorphologie volcanique 7 Phénomènes paravolcaniques 8 Conséquence du volcanisme sur l'histoire de la Terre 9 Incidence du volcanisme sur les activités humaines 9.1 Croyances et mythes liés aux volcans 9.2 Prévision éruptive 9.3 Les manifestations volcaniques dangeureuses 9.3.1 Coulées de lave 9.3.2 Nuées ardentes 9.3.3 Cendres volcaniques 9.3.4 Séismes 9.3.5 Tsunamis 9.3.6 Glissements de terrain 9.3.7 Gaz volcaniques 9.3.8 Lahars 9.3.9 Jökulhlaup 9.3.10 Acidification des lacs 9.3.11 Hivers volcaniques 9.4 Atouts liés aux volcans 10 Volcanologie 11 Volcans sous-marins 12 Volcans extra-terrestres 13 Volcans dans les médias 14 Records 15 Annexes 15.1 Articles connexes 15.2 Liens externes 15.3 Bibliographie 15.4 Notes et références

Description

Structures et reliefs

Un volcan est formé de différentes structures que l'on retrouve en général chez chacun d'eux :

• une chambre magmatique alimentée par du magma venant du manteau et jouant le rôle de réservoir et de lieu de différentiation du magma. Lorsque celle-ci se vide à la suite d'une éruption, le volcan peut s'affaisser et donner naissance à une caldeira. Les chambres magmatiques se trouvent entre dix et cinquante kilomètres de profondeur dans la lithosphère^[4] ;
• une cheminée principale qui est le lieu de transit privilégié du magma de la chambre magmatique vers la surface.
• un cratère sommital où débouche la cheminée principale ;
• une ou plusieurs cheminées secondaires partant de la chambre magmatique ou de la cheminée principale et débouchant en général sur les flancs du volcan, parfois à sa base. Elles peuvent donner naissance à des petits cônes secondaires ;
• des fissures latérales qui sont des fractures longitudinales dans le flanc du volcan provoquées par son gonflement ou son dégonflement. Elles peuvent permettre l'émission de lave sous la forme d'une éruption fissurale.

Forme des volcans

Suivant le type de lave qu'ils émettent et le type d'éruption, les volcans peuvent prendre différentes formes :

• volcan bouclier : le diamètre est très supérieur à la hauteur à cause de la fluidité de leurs laves qui peuvent parcourir des kilomètres avant de s'arrêter. Le Mauna Kea, l'Erta Ale ou le Piton de la Fournaise en sont des exemples^[5] ;
• stratovolcan : le diamètre est plus équilibré par rapport à la hauteur à cause de la plus grande viscosité de leurs laves. Il s'agit des volcans aux éruptions explosives comme le Vésuve, le Mont Fuji, le Merapi ou le Mont Saint Helens^[6] ;
• volcan faille : il s'agit en général d'une ouverture linéaire dans la croûte terrestre ou océanique par laquelle s'échappe de la lave fluide. Les volcans des dorsales se présentent sous forme de faille tout comme le Laki ou le Krafla^[7].

Matériaux ignés

Magma

Le magma est le matériau de consistance fluide à visqueuse, sous pression, contenant des gaz, non cristallisé qui s'est formé à partir de la fusion partielle ou totale du manteau (anatexie) au niveau d'un point de chaleur (point chaud), de décompression (dorsale) et/ou d'un apport d'eau (fosse de subduction). Généralement, il remonte vers la surface et se stocke dans la lithosphère en formant une chambre magmatique. Dans cette chambre, il peut subir une cristallisation totale ou partielle et/ou un dégazage qui commence à le transformer en lave. Si la pression devient suffisante pour qu'il soit éjecté à la surface, il remonte le long d'une cheminée volcanique et est émis sous forme de lave, c’est-à-dire totalement ou partiellement dégazé^[8].

Tephras et laves

Selon que le magma provienne de la fusion du manteau ou d'une partie de la lithosphère, il n'aura ni la même composition minérale, ni la même teneur en eau ou en gaz, ni la même température. De plus, selon le type de terrain qu'il traverse pour remonter à la surface et la durée de son séjour dans la chambre magmatique, il va soit se charger soit se décharger en minéraux, en eau et/ou en gaz et va plus ou moins se refroidir. Pour toutes ces raisons, les tephras et les laves ne sont jamais exactement les mêmes d'un volcan à un autre, ni même parfois d'une éruption à une autre sur le même volcan.

Les matériaux émis par les volcans sont généralement des roches composées de microlites noyés dans un verre magmatique. Dans le basalte, les minéraux les plus abondants sont la silice, les pyroxènes et les feldspaths alors que l'andésite est plus riche en silice et en feldspaths. La structure de la roche varie également : si les cristaux sont fréquemment petits et peu nombreux dans les basaltes, ils sont en revanche généralement plus grands et plus nombreux dans les andésites, signe que le magma est resté plus longtemps dans la chambre magmatique^[9]. 95 % des matériaux émis par les volcans sont des basaltes ou des andésites.

Le matériau le plus connu émis par les volcans est la lave sous forme de coulées. De type basaltique (provenant de la fusion du manteau dans le cas d'un volcanisme de point chaud, de dorsale ou de rift^[10]) ou andésitique (provenant de la fusion de la lithosphère dans le cas d'un volcanisme de subduction^[11]), plus rarement de type carbonatique^[12], elles sont formées de laves fluides qui s'écoulent le long des flancs du volcan. La température de la lave est comprise entre 700 et 1 200 °C^[13] et les coulées peuvent atteindre des dizaines de kilomètres de long, une vitesse de cinquante kilomètres par heure et progresser dans des tunnels de lave. Elles peuvent avoir un aspect lisse et satiné (« pahoehoe » ou « lave cordée ») ou un aspect rugueux et coupant (« aa »). Les coulées de ces laves, faisant parfois plusieurs mètres d'épaisseur, peuvent mettre des dizaines d'années à se refroidir totalement^[14]. Dans certains cas exceptionnels, de la lave en fusion peut remplir le cratère principal ou un cratère secondaire et former un lac de lave. La survie des lacs de lave résulte d'un équilibre entre apport de lave venant de la chambre magmatique et débordement à l'extérieur du cratère associé à un brassage permanent par des remontées de gaz volcanique afin de limiter le durcissement de la lave. Ces lacs de lave ne naissent que lors d'éruptions hawaïennes, la grande fluidité de la lave permettant la formation et le maintien de ces phénomènes. Le Kilauea à Hawaii et le Piton de la Fournaise à la Réunion sont deux volcans qui possèdent des lacs de lave lors de certaines de leurs éruptions. L'Erta Ale en Éthiopie est le seul volcan au monde à posséder un lac de lave de manière quasi-permanente. Lors de certaines éruptions, le lac de lave se vide ou au contraire son niveau remonte jusqu'à déborder et former des coulées sur les pentes du volcan^[15].

Le plus souvent, les matériaux volcaniques sont composés de tephras (ou ejectas) : cendres, lapilli, scories, pierres ponces, bombes volcaniques, blocs rocheux ou basaltiques, obsidienne, etc. Il s'agit de magma et de morceaux arrachés du volcan qui sont pulvérisés et projetés parfois jusqu'à des dizaines de kilomètres de hauteur dans l'atmosphère. Les plus petits étant les cendres, il leur arrive de faire le tour de la Terre, portées par les vents dominants. Les bombes volcaniques, ejectas les plus gros, peuvent avoir la taille d'une maison et retombent en général à proximité du volcan. Lorsque les bombes volcaniques sont éjectées alors qu'elles sont encore en fusion, elles peuvent prendre une forme en fuseau lors de leur trajet dans l'atmosphère, en bouse de vache lors de leur impact au sol ou en croûte de pain en présence d'eau^[16]. Les lapilli, qui ressemblent à de petits cailloux, peuvent s'accumuler en épaisses couches et former ainsi la pouzzolane. Les pierres ponces, véritable mousse de lave, sont si légères et contiennent tellement d'air qu'elles peuvent flotter sur l'eau. Enfin quand de fines gouttes de laves sont éjectées et portées par les vents, elles peuvent s'étirer en de longs filaments appelés « cheveux de Pélé ».

Gaz volcaniques

Les magmas contiennent des gaz dissous. Le dégazage des magmas est un phénomène déterminant dans le déclenchement d'une éruption, et dans le type d'éruption. Le dégazage fait monter le magma (analogie avec une bouteille de champagne), ce qui donne le caractère explosif et violent d'une éruption.

Les gaz sont principalement^[17] :

• la vapeur d'eau, H₂O (50 à 90 %) ;
• le CO₂ (5 à 25 %) ;
• le SO₂ (3 à 25 %).

Puis viennent d'autres éléments volatils : CO, HCl, H₂, H₂S. Le dégazage du magma en profondeur, peut se traduire à la surface par des fumerolles, autour des desquelles des cristaux de soufre peuvent se former. Ce dégazage volcanique du manteau terrestre est à l'origine de l'atmosphère primitive de la Terre, qui devait être très riche en CO₂.

Fréquence des éruptions

La naissance d'un volcan correspond à sa première éruption volcanique qui le fait sortir de la lithosphère. La naissance d'un nouveau volcan est un phénomène relativement rare mais qui a pu être observée en 1943 avec le Paricutín : une fracture laissant s'échapper des fumées et de la lave dans un champ a donné naissance à un volcan de 460 mètres de haut en neuf mois. En 1963, le volcan sous-marin de Surtsey émergea au sud de l'Islande formant ainsi une nouvelle île et un nouveau volcan terrestre.

Un volcan est dit endormi lorsqu'il n'est plus entré en éruption durant plusieurs centaines d'années et dit éteint lorsque sa dernière éruption remonte à au moins 50 000 ans et qu'il est soumis à l'érosion.

De manière générale, les volcans subissent plusieurs éruptions au cours de leur vie. Mais leur fréquence est très variable selon le volcan : certains ne connaissent qu'une éruption en quelques siècles (Ponta do Pico, aux Açores), d'autres sont en éruption permanente comme le Stromboli ou le Merapi.

Il arrive que des volcans ne se forment qu'en une seule éruption, puis s'endorment ou s'éteignent pendant des dizaines ou des centaines de milliers d'années. Il s'agit de volcans monogéniques. Les volcans de la Chaîne des Puys dans le Massif central se sont formés entre 11500 av. J.-C. et 5000 av. J.-C. au cours d'une seule éruption pour chaque édifice volcanique et n'ont plus jamais montré de signe d'activité.

La fréquence des éruptions permet d'évaluer l'aléa, c'est-à-dire la probabilité qu'une région peut subir la violence d'une éruption. Cet aléa, combiné avec le type de manifestation volcanique et la présence de populations et sa vulnérabilité, permet d'évaluer le risque volcanique.

Origine du volcanisme

D'après la théorie de la tectonique des plaques, le volcanisme est intimement lié aux mouvements des plaques tectoniques. En effet, c'est en général à la frontière entre deux plaques continentale ou océanique que les conditions sont réunies pour la formation de volcans.

Volcanisme de divergence

Dans le rift des dorsales, l'écartement de deux plaques tectoniques amincit la lithosphère, et il y a une remontée de roches du manteau. Celles-ci, déjà très chaudes (1 200 °C), se mettent à fondre partiellement, en raison de la décompression. Cela donne du magma, qui remonte par les failles normales. Entre les deux bords du rift, on observe des traces d'activités volcaniques importantes telle que des « pillow lava » ou « lave en coussin », qui se forment par émissions de lave fluide dans une eau froide.

Ces roches volcaniques constituent alors une bonne partie de la jeune croûte océanique en formation.

Lorsque le rift est continental, comme c'est le cas en Afrique de l'Est (Vallée du grand rift), des volcans effusifs voient alors le jour comme l'Ardoukoba ou l'Erta Ale.

Volcanisme de subduction

Lorsque deux plaques tectoniques se chevauchent, la plaque océanique, glissant sous l'autre plaque océanique ou continentale, plonge dans le manteau et subit des transformations minéralogiques. L'eau contenue dans la lithosphère plongeante s'en échappe alors et vient hydrater le manteau, provoquant sa fusion partielle en abaissant son point de fusion. Ce magma remonte et traverse la plaque chevauchante, créant des volcans. Si la plaque chevauchante est une plaque océanique, un arc insulaire volcanique se formera lorsque les volcans donneront naissance à des îles. C'est le cas des Aléoutiennes, du Japon ou des Antilles. Si la plaque chevauchante est une plaque continentale, les volcans se situerons sur le continent, en général dans une cordillère. C'est le cas des volcans des Andes ou des Rocheuses. Ce type de volcan, à la lave andésitique et visqueuse, sont en général des volcans gris, explosifs et dangereux. La « ceinture de feu du Pacifique » est formée en quasi majorité de ce type de volcan.

Volcanisme de point chaud

Il arrive parfois que des volcans naissent loin de toute limite de plaque lithosphérique. Il s'agit en général de volcans de point chaud. Les points chauds sont des panaches de magma en fusion venant des profondeurs du manteau et perçant les plaques lithosphériques. Étant fixes et la plaque lithosphérique se déplaçant sur le manteau, des volcans se créent successivement et s'alignent alors, le plus récent étant le plus actif car à l'aplomb du point chaud. Lorsque le point chaud débouche sous un océan, il va donner naissance à un chapelet d'îles alignées comme c'est le cas pour l'archipel d'Hawaii ou des Mascareignes. Si le point chaud débouche sous un continent, il va alors donner naissance à une série de volcans alignés. C'est le cas du Mont Cameroun et de ses voisins. Cas exceptionnel, il arrive qu'un point chaud débouche sous une limite de plaque lithosphérique. Dans le cas de l'Islande, l'effet d'un point chaud se combine à celui de la dorsale médio-atlantique, donnant ainsi naissance à un immense empilement de lave permettant l'émersion de la dorsale. Les Açores ou les Galápagos sont d'autres exemples de points chauds débouchant sous une limite de plaque lithosphérique, en l'occurrence des dorsales^[18].

Déroulement classique d'une éruption

Une éruption volcanique survient lorsque la chambre magmatique sous le volcan est mise sous pression avec l'arrivée de magma venant du manteau. Elle peut alors éjecter plus ou moins de gaz qu'elle contenait selon son remplissage en magma. La mise sous pression est accompagnée d'un gonflement du volcan et de séismes très superficiels localisés sous le volcan, signe que la chambre magmatique se déforme. Le magma remonte généralement par la cheminée principale, et subit en même temps un dégazage, ce qui provoque un trémor, c'est-à-dire une vibration constante et très légère du sol. Ceci est du à des petits séismes dont les foyers sont concentrés le long de la cheminée.

L'éruption débute au moment où la lave atteint l'air libre^[19]. Selon le type de magma, elle s'écoule sur les flancs du volcan ou s'accumule au lieu d'émission, formant un bouchon de lave qui peut donner des nuées ardentes et/ou des panaches volcaniques lorsque celui-ci explose. Selon la puissance de l'éruption, la morphologie du terrain, la proximité de la mer, etc il peut survenir d'autres phénomènes accompagnant l'éruption : séismes importants, glissements de terrain, tsunamis, ...

La présence éventuelle d'eau sous forme solide (calotte glaciaire, glacier, neige) ou liquide (lac de cratère, nappe phréatique, rivière, mer ou océan, etc) va provoquer au contact des matériaux ignés (magma, lave ou tephras) leur explosion ou augmenter leur pouvoir explosif. En fragmentant les matériaux et en augmentant brutalement de volume en se transformant en vapeur, l'eau agit comme un aggravateur du pouvoir explosif d'une éruption volcanique qui sera alors qualifiée de phréatique ou de magmato-phréatique. La fonte de glace ou de neige par la chaleur du magma peut également provoquer des lahars lorsque l'eau entraîne des tephras^[20] ou des jökulhlaups comme ce fut le cas pour le Grímsvötn en 1996.

L'éruption se termine lorsque la lave n'est plus émise. Les coulées de lave, cessant d'être alimentées, s'immobilisent et commencent à se refroidir et les cendres, refroidies dans l'atmosphère, retombent à la surface du sol. Mais les changements dans la nature des terrains par le recouvrement des sols par la lave et les tephras parfois sur des dizaines de mètres d'épaisseur peuvent créer des phénomènes destructeurs et meurtriers. Ainsi les cendres tombées sur des cultures les détruisent et stérilisent la terre pour quelques mois à quelques années, une coulée de lave bloquant une vallée peut créer un lac qui noiera des régions habitées ou cultivées, des pluies tombant sur les cendres peuvent les emporter dans les rivières et créer des lahars, ...

Une éruption volcanique peut durer de quelques heures à plusieurs années et éjecter des volumes de magma de plusieurs centaines de kilomètres cubes. La durée moyenne d'une éruption est d'un mois et demi mais de nombreuses ne durent qu'une journée. Le record absolu est celui du Stromboli qui est quasiment en éruption depuis environ 2 400 ans^[21].

Classification des volcans

Lors des débuts de la volcanologie, l'observation de quelques volcans a été à l'origine de la création de catégories basées sur l'aspect des éruptions et le type de lave émise. Chaque type est nommé selon le volcan référent. Le grand défaut de cette classification est d'être assez subjectif et de mal tenir compte des changements de type d'éruption d'un volcan.

Le terme de « cataclysmique » peut être rajouté lorsque la puissance de l'éruption entraîne de lourds dégâts environnementaux et/ou humains comme ce fut le cas pour le Santorin vers 1600 av. J.-C. qui anéantit la civilisation minoenne, le Vésuve en 79 qui détruisit Pompéi, le Krakatoa en 1883 qui engendra un tsunami de quarante mètres, le Mont Saint Helens en 1980 qui rasa des hectares de forêt, ...

Afin d'introduire une notion de comparaison entre les différentes éruptions volcaniques, l'indice d'explosivité volcanique (ou échelle VEI) fut mis au point par deux volcanologues de l'Université d'Hawaii en 1982^[22]. L'échelle, ouverte et partant de zéro, est définie selon le volume des matériaux éjectés, la hauteur du nuage d'éruption, et des observations qualitatives^[23].

Il existe deux grands types d'éruptions volcaniques dépendant du type de magma émis : effusives associées aux « volcans rouges » et explosives associées aux « volcans gris »^[24]. L'éruption surtseyenne est une éruption phréato-magmatique qui peut survenir sur n'importe quel type de volcan du moment qu'il est recouvert d'eau (mer, lac, etc.).

Éruptions effusives

Les éruptions effusives émettent des laves basaltiques, pauvres en silice et donc très fluides et libérant leurs gaz facilement. Les éruptions sont relativement calmes, sans grandes explosions et produisant de grandes coulées de lave. Ces « volcans rouges » sont ceux des points chauds comme ceux d'Hawaii ou le Piton de la Fournaise ou encore représentés par l'Etna. Le seul danger pour les populations sont les coulées de lave qui peuvent avancer à plusieurs dizaines de kilomètres par heure. Mais en général, les populations ont le temps d'évacuer tranquillement en emportant quelques affaires.

Éruption hawaïenne

Elle est caractérisée par des laves très fluides, basaltiques et pauvres en silice ce qui permet un écoulement le long des flancs du volcan parfois sur des dizaines de kilomètres. Le dégazage de la lave est très aisé et son éjection peut se faire soit sous la forme de fontaines de laves de plusieurs centaines de mètres de hauteur et au débit régulier, soit sous la forme d'un lac de lave plus ou moins temporaire prenant place dans un cratère.

Peu dangereuses, ces éruptions peuvent néanmoins occasionner d'importants dégâts lorsque des infrastructures humaines sont touchées par les coulées. Le risque humain est en revanche quasi nul car il n'y a aucun risque d'explosion et la lave laisse le temps d'évacuer.

Les volcans ayant des éruptions de type hawaïen sont le Mauna Kea, le Mauna Loa, le Piton de la Fournaise, le Nyiragongo, l'Erta Ale, ...

L'indice d'explosivité volcanique de ce type d'éruption va de 0 à 1.

Éruption strombolienne

Style intermédiaire entre les types hawaïen et vulcanien, le type strombolien émet des laves moyennement fluides sous forme de coulées et des tephras (bombes volcaniques, scories, etc) projetés par des explosions fréquentes. Un nuage de cendre peut s'élever à quelques centaines de mètres de hauteur. La dangerosité dépend de la proximité des implantations humaines.

Les volcans ayant des éruptions de type strombolien sont le Stromboli, l'Etna (bien qu'ayant parfois des éruptions vulcaniennes), ...

L'indice d'explosivité volcanique de ce type d'éruption va de 1 à 2.

Éruptions explosives

Les éruptions explosives émettent quant à elles des laves andésitiques, riches en silice et donc très visqueuses et libérant leur gaz difficilement. Ces éruptions ne forment pas de coulée de lave mais s'accompagnent plutôt d'explosions produisant de grandes quantités de cendres donnant naissance à des nuées ardentes et des panaches volcaniques. Environ 80% des éruptions volcaniques se déroulent sur ce type de volcans^[25]. Très dangereux car imprévisibles, ces types d'éruptions ne laissent parfois pas le temps d'évacuer les populations menacées par les gaz et les cendres brûlants. Les volcans les plus représentatifs sont les « volcans gris » de la « ceinture de feu du Pacifique » : Pinatubo, Krakatoa, Mayon, Merapi, ...

Éruption vulcanienne

Les laves basaltiques fluides s'écoulent plus difficilement dans le type vulcanien car elles sont plus riches en silice et leur dégazage est moins aisé. Des fontaines et des projections de lave donnent naissance à des coulées qui descendent le long du volcan et peuvent atteindre des constructions en contrebas.

Le risque humain est plus élevé car des projections de pierre ponce, cendres et bombes peuvent se produire et s'élever à plusieurs kilomètres de hauteur. L'éruption type est la dernière éruption du Vulcano entre 1888 et 1890.

L'indice d'explosivité volcanique de ce type d'éruption va de 2 à 5.

Éruption peléenne

Dans ce type d'éruption, la lave pâteuse ne s'écoule quasiment pas et a tendance à former un dôme de lave. Celui-ci, sous la pression du magma, peut se désagréger ou exploser en produisant des nuées ardentes et des panaches volcaniques. Très meurtrier en raison du caractère instable de l'éruption et de la vitesse des nuées ardentes, l'éruption type est celle de la montagne Pelée qui fit 28 000 morts en 1902 en Martinique.

Les volcans ayant des éruptions peléennes sont la montagne Pelée, la Soufrière de Montserrat, la Soufrière de la Guadeloupe, ...

L'indice d'explosivité volcanique de ce type d'éruption va de 1 à 8.

Éruption plinienne

Dans ce type d'éruption, la lave est extrêmement pâteuse car très riche en silice. Les gaz ne pouvant se libérer, la pression augmente dans la chambre magmatique et produit des explosions qui pulvérisent la lave et parfois le volcan en projetant des cendres à des dizaines de kilomètres de hauteur, atteignant ainsi la stratosphère. Le panache retombe en général sous son propre poids et dévaste les flancs du volcan à des kilomètres à la ronde. La présence de nappes phréatiques sur le chemin de la lave augmente le risque explosif et la dangerosité de ces volcans dont la première description fut celle du Vésuve en 79 par Pline le Jeune et qui détruisit Pompéi.

Les volcans ayant des éruptions pliniennes sont la majorité de ceux formant la « ceinture de feu du Pacifique » : Merapi, Krakatoa, Pinatubo, mont Saint Helens, mont Augustine, ...

L'indice d'explosivité volcanique de ce type d'éruption va de 3 à 8.

Éruption surtseyenne

Les éruptions surtseyennes sont des éruptions phréato-magmatiques qui mettent en cause de grandes quantités d'eau. Il s'agit en général d'éruptions sous-marines ou sous-lacustres proches de la surface (en général moins de cent mètres de profondeur) ou sous-glaciaires lorsque la chaleur du magma parvient à faire fondre de grandes quantités de glace^[26].

Les volcans sous-marins ou sous-lacustres parvenant à atteindre la surface émergent de l'eau pour former une île au cours d'une éruption surtseyenne. L'île de Surtsey, qui a donné son nom à ce type d'éruption est née de la sorte en 1963.

Lors d'une éruption surtseyenne, la surface du volcan se trouve à quelques mètres ou quelques dizaines de mètres sous la surface de l'eau. La pression de l'eau n'est alors plus suffisante pour éviter l'explosion de la lave à son contact. Des explosions « cypressoïdes » (en forme de cyprès) se produisent alors, mélangeant lave et tephras refroidis, eau liquide et vapeur d'eau. Une fois que l'île a émergé, l'éruption se prolonge de manière classique selon le type de magma^[27].

Si l'éruption est sous-glaciaire, il faut que l'eau de fonte se retrouve piégée au-dessus du volcan pour provoquer une éruption surtseyenne. Le Nevado del Ruiz n'a pas provoqué d'éruption surtseyenne lors de son éruption en 1985 car l'eau provenant de la fonte des glaces au sommet du volcan a dévalé les pentes du volcan en formant des lahars qui détruisirent la ville d'Armero. En revanche l'éruption du Grímsvötn en 1996 sous le Vatnajökull s'est transformée en éruption surtseyenne car les eaux de fonte de la calotte glaciaire ont formé un lac au-dessus du volcan. Lors de l'arrivée du magma à la surface, des projections cypressoïdes ont traversé la glace et le lac s'est vidé sous la forme d'un jökulhlaup.

L'indice d'explosivité volcanique de ce type d'éruption va de 2 à 5 mais il dépend grandement du type de magma (basaltique ou andésitique).

Géomorphologie volcanique

Outre le volcan en lui-même, différentes formations géologiques sont directement ou indirectement liées à l'activité volcanique.

Certains reliefs ou paysages résultent du produit direct des éruptions. Il s'agit des cônes volcaniques en eux-même formant des montagnes ou des îles, des dômes et des coulées de lave solidifiée, des tunnels de lave, des « pillow lavas » et les guyots des volcans sous-marins, des trapps et des horsts formant des plateaux, des accumulations de tephras en tufs, des cratères laissés par la sortie de la lave, ...

D'autres reliefs résultent d'une érosion ou d'une évolution des produits des éruptions. Ces le cas des dykes, necks, sills, roches intrusives, mesas et planèzes dégagés par l'érosion, des caldeiras et cirques résultant de l'effondrement d'une partie du volcan, des lacs de cratère ou formés en amont d'un barrage constitué des produits de l'éruption, des atolls coralliens entourant les vestiges d'un volcan sous-marin effondré, ...

Phénomènes paravolcaniques

Certaines activités géothermiques peuvent précéder, accompagner ou suivre une éruption volcanique. Ces activités sont en général présentes lorsque une chaleur résiduelle provenant d'une chambre magmatique réchauffe de l'eau phréatique parfois jusqu'à l'ébullition. En surface se produisent alors geysers, fumerolles, mares de boues, mofettes, solfatares, dépôts de minéraux, etc.^[28] Ces phénomènes peuvent être regroupés dans des « champs volcaniques ». Ces champs volcaniques se forment lorsque l'eau des nappes phréatiques est réchauffée par des réservoirs de magma situés à faible profondeur. C'est le cas des supervolcans (Yellowstone aux États-Unis, Champs Phlégréens en Italie) ou des champs géothermiques (Haukadalur en Islande).

Au niveau des dorsales océaniques, l'eau de mer s'infiltre dans les infractuosités du plancher océanique, se réchauffe, se charge en minéraux et ressort au fond des océans sous la forme de fumeurs noirs ou de fumeurs blancs.

Dans un cratère possédant une activité de dégazage et de fumerolles, un lac acide peut se former par recueillement des eaux de pluies. L'eau du lac est très acide (pH de 4 à 1), parfois très chaude (de 20 à 85°C) et seules des cyanobactéries sont capable de vivre dans ces eaux alors teintées en bleu-vert. Ce type de lac est courant au niveau des grandes chaînes de volcans comme la ceinture de feu du Pacifique (Andes, Indonésie, etc) et dans la vallée du grand rift.

Conséquence du volcanisme sur l'histoire de la Terre

Le volcanisme est né en même temps que la Terre, lors de la phase d'accrétion de sa formation il y a 4,6 milliards d'années. À partir d'une certaine masse, les matériaux au centre de la Terre subissent d'importantes pressions, créant ainsi de la chaleur. Cette chaleur, accentuée par la dégradation des éléments radioactifs, provoque la fusion de la Terre qui dissipe vingt fois plus de chaleur qu'aujourd'hui. Après quelques millions d'années, une pellicule solide se forme à la surface de la Terre. Elle est déchirée en de nombreux endroits par des flots de lave et par de grandes masses granitoïdes qui donneront les futurs continents. Par la suite, les plaques lithosphériques nouvellement créées se déchireront préférentiellement à des endroits précis où se formerons les volcans. Pendant cent millions d'années, les volcans rejetteront dans la maigre atmosphère de l'époque de grandes quantités de gaz : diazote, dioxyde de carbone, vapeur d'eau, oxyde de soufre, acide chlorhydrique, acide fluorhydrique, etc. Il y a 4,2 milliards d'années, malgré les 375 °C et la pression 260 fois supérieure à celle d'aujourd'hui, la vapeur d'eau se condense et donne naissance aux océans.

Le rôle de la formation des premières molécules organiques et de l'apparition de la vie sur Terre peut être imputé aux volcans. En effet, les sources chaudes sous-marines ou les solfatares et autres geysers offrent des conditions propices à l'apparition de la vie : de l'eau qui a lessivé des molécules carbonées, des minéraux, de la chaleur et de l'énergie. Une fois la vie répandue et diversifiée à la surface de la Terre, les volcans auraient pu provoquer à l'inverse de grandes extinctions : l'âge des grandes extinctions du vivant coïncide avec l'âge des trapps. Ces trapps auraient pu être provoqués par la chute de météorites ou l'éruption exceptionnelle de points chauds. Les effets combinés des gaz et particules dispersés dans l'atmosphère auraient provoqué la disparition de nombreuses espèces par un hiver volcanique (occultation des rayons solaires) suivi d'une hausse de l'effet de serre par les changements dans la composition gazeuse de l'atmosphère.

Une des théories les plus acceptées pour l'apparition de l'homme serait l'ouverture du rift africain : uniformément humide au niveau de l'équateur, le climat africain se serait asséché à l'est du rift qui arrête les nuages venant de l'Ouest. Les hominidés, s'adaptant à leur nouveau milieu formé d'une savane, auraient développé la bipédie pour échapper à leurs prédateurs.

Encore de nos jours, les volcans participent à l'évacuation de la chaleur interne de la Terre et au cycle biogéochimique mondial en libérant les gaz, la vapeur d'eau et les minéraux engloutis dans le manteau au niveau des fosses de subduction.

Incidence du volcanisme sur les activités humaines

Croyances et mythes liés aux volcans

Depuis l'apparition de l'agriculture et la sédentarisation des sociétés, les hommes ont toujours côtoyé les volcans. Les louant pour les terres fertiles qu'ils offrent, ils les craignent aussi pour leurs éruptions et les morts qu'ils provoquent. Rapidement, par méconnaissance d'un phénomène naturel, les volcans sont craints, déifiés, considérés comme l'entrée du royaume des morts, des enfers et des mondes souterrains peuplés d'esprits malfaisants et sont l'objet de légendes et de mythes suivant les différentes cultures.

Dans les tribus d'Asie, d'Océanie et d'Amérique vivant à proximité de la ceinture de feu du Pacifique, les éruptions volcaniques sont considérées comme étant les manifestations de forces surnaturelles ou divines. Dans la mythologie māori, les volcans Taranaki et Ruapehu tombèrent tous deux amoureux du volcan Tongariro et une violente dispute éclata entre les deux. C'est la raison pour laquelle aucun Māori ne vit entre les deux volcans colériques, de peur de se retrouver pris au milieu de la dispute.

Parmi d'autres mythes et légendes, on peut signaler celui du Devils Tower qui se serait dressé pour sauver sept jeunes filles amérindiennes d'ours qui auraient griffé les parois rocheuses ou encore l'histoire de la déesse Pélé qui, chassée de Tahiti par sa sœur Namakaokahai, trouva refuge dans le Kilauea et depuis, de rage, déverse des flots de lave d'un simple coup de talon.

Chez les Incas, les caprices du Misti lui valurent d'avoir son cratère obstrué par un bouchon de glace, punition infligée par le Soleil. Les Chagas de Tanzanie raconte que le Kilimandjaro, excédé par son voisin le volcan Mawensi, le frappa à grand coup de pilon, ce qui lui valut son sommet découpé. Chez les amérindiens de l'Oregon, le Mont Mazama était la demeure du dieu maléfique du feu et le Mont Shasta celle du dieu bénéfique de la neige. Un jour les deux divinités sont entrées en conflit et le dieu du feu fut vaincu et décapité, créant ainsi le Crater Lake en signe de défaite.

Les volcans furent même le lieu de sacrifices humains : enfants jetés dans le cratère du Bromo en Indonésie, chrétiens sacrifiés pour le Mont Unzen au Japon, vierges précipitées dans le lac de lave du Masaya au Nicaragua, enfant jeté dans un lac de cratère pour calmer le volcan sous-lacustre d'Ilopango au Salvador, ...

Chez les grecs et les romains, les volcans sont le lieu de vie de Vulcain / Héphaïstos. Les éruptions sont expliquées comme étant une manifestation divine (colère des Dieux, présages, forges de Vulcain / Héphaïstos en activité, etc). Aucune explication scientifique ou ne faisant pas intervenir les Dieux n'était retenue. Pour les romains, les forges de Vulcain se trouvaient sous Vulcano tandis que pour les grecs, celles d'Héphaïstos étaient situées sous l'Etna. Les cyclopes grecs pourraient être une allégorie des volcans avec leur cratère sommital tandis que le nom d'Héraclès dérive de hiera ou etna, le mot grec servant à désigner les volcans.

Parmi les mythes grecs mettant en scène des volcans, le plus célèbre est celui narré par Platon dans le Timée et le Critias. Ces récits relatent la disparition de l'Atlantide, engloutie par les flots dans un gigantesque tremblement de terre suivi d'un tsunami. Ne mettant pas directement en jeu un volcan, ce mythe semble avoir trouvé son origine dans l'éruption du Santorin vers 1600 av. J.-C. qui détruisit presque entièrement l'île et qui pourrait avoir provoqué ou participé à la chute de la civilisation minoenne. Cependant aucune observation de l'éruption du Santorin ne fut consignée, ce n'est qu'au début du XX^e siècle que l'on se rendit compte de l'importance de l'éruption^[29].

Le poète romain Virgile, s'inspirant des mythes grecs, rapporta que lors de la gigantomachie, Encelade, en fuite, fut enseveli sous l'Etna par Athéna en guise de punition pour sa désobéissance aux Dieux. Les grondements de l'Etna constituant ainsi les pleurs d'Encelade, les flammes sa respiration et le trémor ses tentatives de se libérer. Mimas, un autre géant, fut quant à lui englouti sous le Vésuve par Héphaïstos et le sang des autres géants vaincus jailli des Champs Phlégréens à proximité.

Dans le Christianisme populaire, malgré quelques tentatives d'explications pré-scientifiques, les volcans étaient souvent considérés comme l'œuvre de Satan et les éruptions comme des signes de la colère de Dieu. Un certains nombres de miracles attribués à certains Saints sont associés dans la tradition catholique à des éruptions : Ainsi en 253, la ville de Catane fut épargnée lorsque les flots de lave de l'Etna se scindèrent en deux devant la procession transportant les reliques de Sainte Agathe. Mais en 1669, la procession avec les même reliques ne put éviter la destruction de la grande majorité de la ville.

En 1660, l'éruption du Vésuve fit pleuvoir aux alentours des cristaux de pyroxène noirs. La population les prit pour des crucifix et attribua ce signe à Saint Janvier qui devint saint patron et protecteur de Naples. Depuis à chaque éruption, une procession défile dans Naples pour implorer la protection du Saint. De plus, trois fois par an a lieu le phénomène de la liquéfaction du sang de Saint Janvier qui, selon la tradition, s'il se produit, protège la ville de toute éruption du Vésuve.

Encore aujourd'hui des processions religieuses sont associées aux volcans et à leur activité. À chaque éruption du Vésuve, des processions catholiques prient Saint Janvier, à Hawaii les habitants vénèrent encore Pélé et le Mont Fuji est la montagne sacrée du Shintoïsme de même que le Bromo pour les hindouistes indonésiens.

Prévision éruptive

Les objectifs de la volcanologie est de comprendre l'origine et le fonctionnement des volcans et des phénomènes assimilés afin d'établir un diagnostic sur les risques et les dangers encourus par les populations et les activités humaines. Les prédictions volcanologiques nécessitent la mise en œuvre de savoir de plusieurs disciplines scientifiques. Nos connaissances ne nous permettent aujourd'hui que de prédire le type des éruptions, on ne sait pas en revanche, à plus de que quelques heures à l'avance, quand elles auront lieu, combien de temps elles dureront et surtout leurs importances (volume de lave, intensité des dégagements, etc).

De plus en plus, on tend à surveiller en continu les volcans actifs réputés dangereux, à l'aide d'appareils télécommandés alimentés par piles solaires. À cet égard, l'équipement du piton de la Fournaise, à la Réunion, pourtant réputé non dangereux, est exemplaire. Les mesures sont transmises par télémétrie à l'observatoire. Toutes les dilatations, les tremblements et les variations de température sont enregistrés.

Les Sécurités civiles des pays touchés tentent alors de trouver les justes compromis entre les risques et les précautions inutiles. Il est à noter que dans bon nombre de cas, les autorités se sont montrés peu attentive^[30]. Certains succès cependant comme en 1991, pour l'éruption du Pinatubo où les l'avis des experts a décidé le gouvernement d'organiser l’évacuation de 300 000 personnes. Malgré 500 victimes, on estime que 15 000 vies ont ainsi pu être épargnées.

Les manifestations volcaniques dangeureuses

Coulées de lave

Elles font en général plus de dégâts matériels que de victimes car même si elles peuvent être très rapides (plusieurs dizaines de kilomètres par heure), leur comportement est généralement prévisible, laissant le temps aux populations d'évacuer. En 2002, le lac de lave du cratère du Nyiragongo se vide à la faveur de failles qui se sont ouvertes dans le volcan : deux coulées atteignent la ville de Goma au Congo démocratique, font 147 morts et détruisent 18 % de la ville. Ces fleuves de matière en fusion laissent peu de chance à la végétation et aux constructions se trouvant sur leur passage, les consumant et les ensevelissant dans une gangue de roche.

Nuées ardentes

Appelées aussi coulées pyroclastiques, ce sont ces nuages gris qui dévalent les pentes des volcans à plusieurs centaines de kilomètres par heure, atteignent les 600 °C et parcourent des kilomètres avant de s'arrêter. Nés de l'effondrement d'un dôme ou d'une aiguille volcanique, ces nuages composés de gaz et de tephras glissent sur le sol, franchissent des crêtes et consument tout sur leur passage. Les empilements des matériaux transportés par les nuées ardentes peuvent s'accumuler sur des dizaines de mètres d'épaisseur et sont à l'origine des étendues d'ignimbrites. Une de ces coulées pyroclastiques née de la Montagne Pelée de Martinique a rasé la ville de Saint-Pierre en 1902 et tué ses 28 000 habitants. Plus récemment le réveil de la Soufrière de Montserrat a provoqué la destruction de Plymouth, la capitale de l'île, et classé inhabitable la grande majorité de l'île à cause des passages répétés de nuées ardentes.

Cendres volcaniques

Expulsées par des panaches volcaniques, elles peuvent retomber et recouvrir des régions entières sous une épaisseur de plusieurs mètres, provoquant la destruction des cultures et l'apparition de famines (éruption du Laki de 1783 en Islande), l'effondrement des toits des habitations sur leurs occupants, la formation de lahars en cas de pluies, ...

Séismes

Ils peuvent être provoqués lorsqu'à la suite de la vidange de la chambre magmatique, le volcan s'effondre sur lui-même et forme une caldeira. Les multiples glissements des parois du volcan génèrent alors des séismes qui provoquent l'effondrement des bâtiments parfois fragilisés par des chutes de cendre.

Tsunamis

Ils peuvent être générés de multiples manières lors d'une éruption volcanique : explosion d'un volcan sous-marin ou à fleur d'eau, chute de parois ou de nuées ardentes dans la mer, effondrement du volcan sur lui-même mettant en contact direct l'eau avec le magma de la chambre magmatique, mouvements de terrains liés à la vidange de la chambre magmatique, etc. En 1883, l'explosion du Krakatoa généra un tsunami qui fit 36 000 victimes.

Glissements de terrain

À la manière des nuées ardentes, ils peuvent provoquer des avalanches meurtrières. Dans de rares cas, c'est une grande partie ou la majorité du volcan qui se désagrège sous la pression de la lave. En 1980, le Mont Saint Helens a surpris les volcanologues du monde entier lorsque la moitié du volcan s'est disloqué. Certains scientifiques, se croyant à l'abri sur des collines environnantes, se sont fait piéger et ont péri dans la gigantesque nuée ardente qui a suivi.

Gaz volcaniques

C'est le danger le plus sournois des volcans. Ils sont parfois émis sans aucun autre signe d'activité volcanique lors d'une éruption limnique. En 1986, au Cameroun, une nappe de dioxyde de carbone est sortie du lac Nyos. Étant plus lourd que l'air, ce gaz a dévalé les pentes du volcan et a tué 1 800 villageois et plusieurs milliers de têtes de bétail dans leur sommeil par asphyxie.

Lahars

Il s'agit de coulées boueuses formées d'eau, de tephras (en majorité de cendres), froides ou brulantes, très denses et lourdes et charriant quantité de débris (blocs rocheux, troncs d'arbres, restes de bâtiments, etc). Les lahars se forment lorsque des pluies importantes (cyclone, pluies prolongées, etc) s'abattent sur des cendres volcaniques. Ils peuvent survenir des années après une éruption volcanique tant que des cendres peuvent être entraînées. En 1985, 23 000 habitants de la ville colombienne d'Armero furent engloutis sous un lahar né sur les pentes du Nevado del Ruiz.

Jökulhlaup

C'est un type de crue particulièrement puissant et brutal. Ils se forment lorsqu'une éruption volcanique survient sous un glacier ou une calotte glaciaire et que la chaleur du magma ou de la lave parvient à faire fondre de grandes quantités de glaces. Si l'eau de fonte ne peut s'évacuer, elle forme un lac qui peut se vider lorsque la barrière qui le retient (paroi rocheuse, glacier, etc.) se rompt. Un flot mêlant lave, tephras, boue, glace et blocs rocheux s'échappe alors du glacier, emportant tout sur leur passage. Les jökulhlaup les plus fréquents se déroulent en Islande, sous le Vatnajökull.

Acidification des lacs

Il s'agit d'une autre conséquence possible de la présence d'un volcan. L'acidification a pour effet d'éliminer toute forme de vie des eaux et de leurs abords et peut même constituer un danger pour les populations riveraines. Ce phénomène survient lorsque des émanations de gaz débouchent au fond d'un lac, celui-ci va alors les piéger par dissolution ce qui acidifie les eaux.

Hivers volcaniques

Les cendres, gaz et gouttelettes d'acide sulfurique et d'acide fluorhydrique expulsées dans l'atmosphère par des panaches volcaniques peuvent provoquer des des pluies acides et des « hivers volcaniques » qui abaissent les températures et peuvent provoquer des famines, des hivers rigoureux ou des étés froids à l'échelle mondiale (éruptions du Tambora en 1815 et du Krakatoa en 1883).

Atouts liés aux volcans

Par certains aspects, l'homme peut tirer profit de la présence des volcans :

• Exploitation de l'énergie géothermique (production d'électricité, chauffage des bâtiments, des serres pour les cultures, etc).
• Fourniture de matériaux de construction, ou à usage industriel :
  • Le basalte sert de pierres de construction, de ballast, de gravas concassé .
  • Ponce et pouzzolane servent, entre autres, d'isolant dans les bétons.
  • Les minerais de soufre, cuivre, fer, platine, diamants, etc.
• Fertilisation des sols : les versants de l'Etna constituent une région à très forte densité agricole en raison de la fertilité des sols volcaniques. D'immenses vergers d'agrumes y sont implantés.

Un volcan contribue aussi au tourisme en proposant un panorama, des destinations de randonnée, du thermalisme ou même un lieu de pèlerinage aux visiteurs.

Même dans le domaine artistique, leur influence se fait sentir : certaines éruptions fortement émettrices de cendres volcaniques (comme celle du Tambora en 1815) ont généré des couchers de soleils spectaculaires durant plusieurs années. Certains peintres comme Turner ont su capter cette lumière à travers des œuvres originales qui annoncent l'Impressionnisme.

Volcanologie

La volcanologie ou vulcanologie est la science qui étudie les phénomènes volcaniques, leurs produits et leurs mises en place : volcans, geysers, fumerolles, éruptions volcaniques, magmas, laves, tephras, ...

Un volcanologue ou vulcanologue est le scientifique spécialiste de cette discipline liée à la géophysique, à la sismologie et à la géologie dont elle est une spécialité.

Les objectifs de cette science sont de comprendre l'origine et le fonctionnement des volcans et des phénomènes assimilés afin d'établir un diagnostic (pour une période déterminée) sur les risques et les dangers encourus par les populations et les activités humaines. Les études et les recherches se déroulent dans un premier temps sur le terrain afin de procéder à des collectes d'informations sous la forme d'observations, de mesures et d'échantillonnages et dans un second temps en laboratoire afin d'analyser et d'interpréter les données et les échantillons.

En effet, la gestion des effets même d'une éruption une fois qu'elle se produit est impossible. Seules quelques opérations de détournement de coulée de lave ont réussi sur l'Etna et à Heimaey.

Seule la prévention permet de limiter ou d'éviter les effets d'une éruption volcanique. Cette prévention passe par une observation du volcan et des signes avant-coureurs d'une éruption : émissions de gaz, gonflement et dégonflement du volcan, séismes mineurs, anomalies thermiques, etc. L'évacuation de manière temporaire et dans l'urgence des zones en danger est le moyen de prévention le plus employé. Néanmoins, il existe des moyens de prévention à long terme comme l'évacuation totale des zones les plus exposées aux risques volcaniques, l'élaboration de plans de prévention, d'évacuation, de secours et de sensibilisation des populations, ...

Volcans sous-marins

Les volcans sous-marins sont les plus nombreux sur Terre. On estime que 75 % des volcans et des matériaux ignés émis par les volcans le sont au niveau des dorsales océaniques^[31]. Les volcans faille se trouvent en grande majorité le long des dorsales océaniques où ils émettent des laves fluides. Ces laves, soumises aux eaux froides (un à deux degré Celsius) et à la forte pression, prennent la forme de boules : ce sont les « pillow lavas ».

Les autres volcans situés le long des fosses de subduction et ceux formés par un point chaud donnent naissance à une montagne sous-marine à sommet plat et à pente très raide : un guyot. Lorsqu'un volcan sous-marin parvient à atteindre la surface, il émerge dans une éruption de type surtseyenne. Deux volcans sous-marins sont célèbres et surveillés : le Loihi qui sera le prochain volcan d'Hawaii à émerger de l'océan Pacifique et le Kick-'em-Jenny au nord de l'île de Grenade dans les Antilles et qui est très proche de la surface et a une activité explosive.

Volcans extra-terrestres

La Terre n'est pas la seule planète du système solaire à connaître une activité volcanique. Vénus connaît un intense volcanisme avec 500 000 édifices volcaniques, Mars comporte le plus haut sommet du système solaire : le Mont Olympe, un volcan considéré comme éteint et haut de 27 kilomètres, la Lune est couverte d'immenses champs de basalte : les « maria lunaires ». Des volcans existent aussi sur des satellites de Jupiter et de Neptune : notamment Io et Triton. La sonde Voyager I a permis de photographier en mars 1979 une éruption sur Io, tandis que Voyager 2 a fait découvrir en août 1989, sur Triton, des traces de cryovolcanisme et des geysers. On connaît aussi des cryovolcans sur Encelade.

Les caméras de sondes spatiales ont fourni de précieuses images révélant l'existence d'un volcanisme important dans le système solaire, notamment sur Vénus, Mars, Io, Triton. Les astrophysiciens dépouillent les données de cette moisson fantastique qui étend le champ d'étude de la volcanologie. La connaissance du phénomène tel qu'il se produit sur la Terre passe désormais par l'odyssée de l'espace.

La composition chimique variant considérablement entre les planètes et les satellites, le type d'ejecta est très différent de ceux émis sur Terre (soufre, glace d'azote, etc.).

Volcans dans les médias

L'éruption d'un volcan à proximité d'une zone peuplée est très souvent vécu comme un évènement majeur dans la vie d'un pays car, outre le caractère spectaculaire et inattendu d'une éruption, celle-ci nécessite une surveillance et parfois l'évacuation et la prise en charge des personnes en danger.

Les volcans sont parfois les acteurs principaux de certains films catastrophes comme « Le Pic de Dante » et « Volcano » (1997) ou le docu-fiction Supervolcan (2004) de la BBC et de Discovery Channel qui met en scène le réveil du supervolcan de Yellowstone dans une éruption d'indice d'explosivité volcanique de 8.

Plus couramment, les volcans font l'objet de nombreux documentaires télévisés scientifiques, informatifs ou de vulgarisation.

Records

• Plus haut volcan :
  • altitude cumulée : Mauna Kea avec 10 230 mètres (altitude 4 205 mètres)
  • altitude absolue : Nevados Ojos del Salado, au Chili, avec 6 887 mètres^[32].
• Plus grande éruption (en volume de matériaux éjectés) : Toba il y a 73 000 ans (2 800 km³)
• Plus petite éruption (en volume de matériaux éjectés) : forage géothermique à Námafjall en Islande en 1977 (1,2 m³ de basalte^[33],[34]).
• Volcan le plus actif : le Kilauea et le Piton de la Fournaise se disputent le record avec une éruption tous les un an à un an et demi
• Plus jeune volcan : Ardoukoba (première éruption en novembre 1978), le Paricutín a connu sa première éruption en 1943
• Plus grande caldeira ou plus grand cratère volcanique terrestre : Toba formé il y a 73 000 ans (cent kilomètres de long sur trente kilomètres de large)
• Plus grand nombre de victimes : Tambora sur l'île de Sumbawa en Indonésie, en 1816 (88 000 liés directement à l'éruption et 200 000 par famine)
• éruption volcanique la plus bruyante : Krakatoa en Indonésie, le 27 août 1883, où l'explosion fut entendue jusqu'à l'île de Rodrigues à 500 km à l'est de l'île Maurice, soit à 4 811 kilomètres de distance de l'éruption^[34]
• Plus grand panache volcanique : Taupo en Nouvelle-Zélande avec une hauteur estimée à cinquante kilomètres^[34]
• Plus longue coulée de lave : à Undara en Australie avec 160 kilomètres de longueur^[34]

Annexes

Articles connexes

Volcanologie Indice d'explosivité volcanique Géothermie Risque majeur

Structures Liste des volcans Ceinture de feu du Pacifique Volcan sous-marin Stratovolcan Volcan monogénique Supervolcan Volcan de boue

Géologie Point chaud Structure interne de la Terre Tectonique des plaques Séisme

Matériaux Ejecta Roche volcanique Magma

Liens externes

Sources

• (fr) Volcans et risques volcaniques [pdf]
• (fr) Dossier de l'Institut de recherche pour le developpement
• (fr) Les volcans sur le site de Vulcania
• (fr) Volcanisme et zones de subduction
• (fr) Le volcanisme dans le système solaire
• (fr) Site de Radio Canada sur les volcans
• (fr) Risques et préventions volcaniques
• (fr) Effet des volcans sur le climat
• (en) Fonctionnement des volcans
• (en) Dossier de la Société volcanologique européenne
• (en) Département de géologie et de géophysique de l'Université d'Hawaii

Dossiers scientifiques et vulgarisation

• (fr) Institut de physique du globe de Paris
• (fr) L.A.V.E. : Informations pratiques sur les volcans et l'activité volcanique mondiale
• (fr) ACTIV : Base de données francophone sur les volcans du monde
• (fr) Géopolis : les volcans et leurs risques
• (fr) Vulgarisation destinée à un jeune public
• (fr) Dossier thématique de l'IRD (Institut de Recherche pour le Développement) - Comprendre les volcans pour mieux gérer leurs crise
• (fr) Les volcans du Canada par Travaux publics et Services gouvernementaux Canada.

Photos et médias

• (fr) Images de volcans : Le site des archives visuelles et sonores de Katia et Maurice Krafft

Bibliographie

• (fr) Jacques-Marie Bardintzeff, Les Volcans, Minerva, 2004, (ISBN 2830707559)
• (fr) Bernhard Edmaier, Volcans, Fernand Nathan, 2004, (ISBN 2092610996)
• (fr) Jacques Kornprobst, Christine Laverne, Les Volcans, comment ça marche ?, Éditions du BRGM, 2002, (ISBN 2847030174)
• (fr) Maurice Krafft, Les feux de la terre : Histoires de volcans, Découvertes Gallimard, 2003, (ISBN 2070429008 )
• (fr) Patrick de Wever, Le volcanisme : Cause de mort et source de vie, Vuibert, 2003, (ISBN 2711752933)
• (fr) Science & Vie Junior, Des volcans et des hommes, dossier hors série, Excelsior Publications S.A., 1994

Notes et références

La version du 2 avril 2007 de cet article a été reconnue comme « bon article » (comparer avec la version actuelle). Pour toute information complémentaire, consulter sa page de discussion et le vote l’ayant promu.

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