Les risques volcaniques

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1 08/11/ Par Jacques-Marie Bardintzeff, Volcanologue Les risques volcaniques Les volcans se manifestent par différents types d'éruptions. Ils menacent des millions de personnes. Les risques sont très variés. La surveillance, la prévision et la prévention des éruptions ont fait récemment des progrès significatifs. Page 1/7 - Les risques volcaniques La Terre possède plus de volcans sur les continents et davantage sous les océans. Plus de d'entre eux ont été actifs au cours des dernières années. Une centaine de volcans sont considérés comme très dangereux et donc particulièrement surveillés. Etna - Cratère Silvestri. PJT56 - CC BY-NC 3.0 Depuis l'année 1700, on comptabilise au total victimes des phénomènes volcaniques. Aujourd'hui, 500 millions de personnes sont concernées par les risques volcaniques. Page 2/7 - Volcans et éruptions volcaniques Les volcans se manifestent régulièrement par des éruptions. Celles-ci sont de deux grands types : effusives et explosives. Page 1 / 22

2 Lac de lave du Pu'u O'o, massif du Kilauea, Hawaii. La température est de l'ordre de 1150 degrés. Yann - Domaine public - Les éruptions effusives libèrent des coulées de lave, liquide parfois pâteuse, à des températures de 900 à 1200 degrés. On parle de type hawaiien, en référence aux volcans d'hawaii : Kilauea, Mauna Loa. Sémhur - Josh Schwartzman - CC-BY-SA-3.0 Certaines laves, très fluides, sont appelées «pãhoehoe» : ce terme hawaiien signifie qu'il est aisé de marcher sur la coulée quand elle est refroidie et solidifiée car sa surface est relativement plane, mimant parfois un amas de cordes («lave cordée»). Au contraire, les laves visqueuses «aa» (autre terme hawaiien) laissent des surfaces de coulées très irrégulières, rendant toute progression difficile. Page 2 / 22

3 Coulée de lave fluide (pãhoehoe) en bord de mer au Kilauea à Hawaii. Ike395 - Domaine public Les laves du premier type coulent rapidement lors de leur émission (parfois jusqu'à quelques dizaines de km/h) puis ralentissent. Celles du second type progressent seulement à quelques centaines ou dizaines de m/h. Souvent la lave s'écoule aussi dans un réseau de tunnels, en sub-surface. Exceptionnellement elle stagne dans le cratère et forme un véritable lac de lave. Les laves sont le plus souvent des basaltes, de composition chimique silicatée. Coulée de lave pétrifiée à Hawaii, mimant un amas de cordes (lave cordée). J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés - Reproduction interdite L'Ol Doinyo Lengai en Tanzanie est unique au monde car il émet des laves noires, appelées «carbonatites» (de composition chimique carbonatée), très fluides, à une température d'environ 500 degrés. Page 3 / 22

4 Laves noires carbonatites éjectées du Oi Doinyo Lengai en Tanzanie. J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés - Reproduction interdite Certaines laves, trop visqueuses pour s'écouler, construisent des dômes ou des aiguilles de lave. - Les éruptions explosives Elles émettent des matériaux à haute température mais en grande partie solide appelés «tephra» et libèrent une grande quantité de gaz. On les classe en types strombolien, vulcanien, plinien, péléen, surtseyen. - Les éruptions de type strombolien Elles font référence au Stromboli dans les îles éoliennes en Italie et projettent des bombes incandescentes, dont la taille peut atteindre plusieurs mètres, à des hauteurs de plusieurs centaines de mètres. - Les éruptions de type vulcanien Sémhur - Brocken Inaglory - CC-BY-SA-3.0 Page 4 / 22

5 Explosion vulcanienne sur l'etna en Italie en novembre J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés - Reproduction interdite Elles font référence au volcan Vulcano, également dans les îles éoliennes qui projettent des cendres grises, fines (taille de l'ordre du millimètre), jusqu'à quelques kilomètres de hauteur. - Les éruptions de type plinien Sémhur - Taro Taylor - CC-BY-SA-3.0 Ici elles font référence à Pline l'ancien et Pline le Jeune, observateurs de l'éruption du Vésuve, qui, en 79 ap. J.-C., détruisit Pompéi) projettent des ponces (fragments de roches légères car riches en vacuoles de gaz), jusqu'à 50 km de hauteur. Page 5 / 22

6 Sémhur - CC-BY-SA Les éruptions de type péléen La montagne Pelée en Martinique, siège d'une nuée ardente, qui fit victimes le 8 mai 1902, a donné son nom au type péléen. J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés - Reproduction interdite En référence à la montagne Pelée en Martinique aux Antilles, elles sont caractérisées par des nuées ardentes. Les nuées ardentes, nuages de gaz brûlant transportant des blocs et des cendres en suspension, se propagent à des vitesses atteignant 600 km/h. Page 6 / 22

7 Sémhur - Óli Jón- CC-BY-SA Les éruptions de type surtseyen Celles-ci font référence à l'île de Surtsey au sud de l'islande et résultent du contact entre le magma et de l'eau (nappe souterraine «phréatique», lac de cratère). La vaporisation de l'eau augmente l'explosivité de l'éruption. On parle d'éruption «phréatique» ou «phréatomagmatique». Sémhur - CC-BY-SA-3.0 En fait de nombreux volcans peuvent changer de type éruptif au cours de leur histoire géologique ou même en cours d'éruption. Page 7 / 22

8 Eruption sous le glacier Vatnajökull en Islande le 9 octobre Une importante fissure, de 3 km de long et de 300 m de large, s'est ouverte. Un panache de cendres noires, éjectées à grande vitesse, côtoie un nuage blanc de vapeur d eau. J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés - Reproduction interdite Un édifice volcanique résulte de l'accumulation des produits de ses éruptions. Certains gros volcans, âgés de plusieurs centaines de milliers d'années, dans lesquels alternent laves et tephra (et donc «stratifiés»), sont appelés «stratovolcans». Page 3/7 - Les sept types de risques volcaniques Il existe sept types de risques volcaniques plus ou moins élevés qui sont les suivants. - Les coulées de lave (type éruptif hawaiien) Coulée de lave du volcan Kilauea, Hawaii. Paul Bica - CC BY-NC 2.0 Page 8 / 22

9 Elles ne présentent que des dangers modérés pour les populations mais peuvent détruire de nombreux biens : habitats, voies de communication, cultures. Exemples : Etna, mont Cameroun - Les projections et retombées de bombes (type strombolien), de cendres (type vulcanien), de ponces (type plinien) Explosion nocturne au piton Kapor (Piton de la Fournaise, île de la Réunion) en avril J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés Reproduction interdite Elles concernent des surfaces parfois très importantes. Exemples : Piton de la Fournaise (Réunion), Tavurvur (Papouasie - Nouvelle-Guinée) - Les nuées ardentes Champs de lave cordée, Piton de la Fournaise île de la Réunion. Geolina - CC BY-NC 4.0 Page 9 / 22

10 Le volcan Soufriere Hills, dans l'île de Montserrat aux Antilles, est en éruption depuis Les dépôts de nuées ardentes, canalisés par le lit de Tar River, ont formé de véritables deltas sur la mer des Caraïbes. J.- M. Bardintzeff - Tous droits réservés Reproduction interdite Elles se propagent à des vitesses prodigieuses, constituent des risques majeurs pour les habitants et leurs biens. Exemples : Soufrière de Montserrat (Antilles). Page 10 / 22

11 Le volcan Soufriere Hills, dans l'île de Montserrat aux Antilles. Les dépôts de nuées ardentes, canalisés par le lit de Tar River, ont formé de véritables deltas sur la mer des Caraïbes. Barry Voigt - Domaine public - Les gaz sont émis en abondance par les volcans Page 11 / 22

12 D'abondantes fumerolles soufrées, à une température atteignant parfois 700 degrés, s'échappent en permanence de Vulcano dans les îles éoliennes en Italie. Brisk - Domaine public Exemple : Vulcano (îles éoliennes, Italie). Ils peuvent parfois asphyxier les êtres vivants, hommes et animaux. Exemple : Lac Nyos, Cameroun, Les coulées boueuses, appelées aussi lahars (terme indonésien) Vue d'hélicoptère de la ville de Bacolor aux Philippines, située à une trentaine de kilomètres du cratère du Pinatubo, recouverte par des lahars après le passage du typhon Mameng le 1er octobre 1995, plus de quatre ans après l éruption majeure de J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés Reproduction interdite résultent d'un mélange d'une grande quantité de cendres volcaniques, en position instable sur l'édifice volcanique, et d'eaux, d'origines variées (pluies abondantes, cyclones et typhons, rupture des parois d'un lac de cratère, fonte de neige ou de glace). Exemple : Pinatubo (Philippines). Page 12 / 22

13 - Les instabilités sont importantes sur un volcan Il peut se produire des éboulements et écroulements de dôme de lave solidifiée, glissements de terrain comme par exemple avec le volcan Merapi (Indonésie). Volcan Merapi à Java en Indonésie s'écroule régulièrement. à l'arrière-plan on distingue, de gauche à droite, les volcans Sumbing et Sundoro et le plateau de Dieng. Brigitte Werner - Domaine public - Les raz-de-marée, appelés aussi tsunamis sont des vagues sur la mer, provoquées par l'éruption de volcans insulaires ou côtiers. Elles déferlent ensuite, avec une amplitude gigantesque, sur des côtes éloignées de plusieurs dizaines, voire milliers, de kilomètres. Exemple : Tavurvur (Papouasie - Nouvelle-Guinée). Les risques 1 à 4, immédiats, sont des conséquences directes de l'éruption. Les risques 5 et 6 apparaissent différés dans le temps car ils peuvent suivre l'éruption de plusieurs jours, mois ou années. Le risque 7 est différé dans l'espace : le volcan a un effet destructeur dans une zone éloignée. Un même volcan peut présenter différents types de risques en même temps ou successivement. Les volcanologues doivent prendre en compte l'ensemble de ces risques. Page 4/7 - La surveillance, la prévision, la prévention Afin de tenter d'établir des prévisions, il faut surveiller les volcans par diverses techniques ci-dessous et faire de la prévention. Page 13 / 22

14 Jacques-Marie Bardintzeff prélève un fragment de lave solidifié sur l'etna en avril J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés Reproduction interdite - Connaître l'histoire du volcan Les éruptions anciennes du volcan constituent une référence pour envisager les éruptions futures. Les dépôts solides (laves solidifiées, cendres) qu'il a rejetés jadis en constituent les témoins. On les identifie précisément (la pétrographie est l'étude des roches et des minéraux qu'elles contiennent). Puis on essaye de les dater (géochronologie) pour reconstituer la vie du volcan. Jacques-Marie Bardintzeff prélève un fragment de lave solidifié sur l'etna en avril J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés Reproduction interdite - Surveiller le volcan Pour les volcans les plus dangereux, il faut disposer d'un observatoire permanent où un personnel qualifié se relaie 24 heures sur 24. On dispose aussi de stations de surveillance automatique, disposées sur l'édifice volcanique et Page 14 / 22

15 reliées à l'observatoire central par radio haute fréquence. Une station de surveillance volcanique au pied du Yasour au Vanuatu. De gauche à droite : un pluviomètre, un séismographe et une sonde thermique. Un panneau solaire permet d alimenter les batteries. J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés Reproduction interdite Différents types d'appareils spécifiques permettent une surveillance rigoureuse du volcan. Des sismographes détectent de petites secousses appelés «tremors», témoins de la montée du magma. Ces signaux se produisent le plus souvent entre 24 et 48 heures avant une éruption, parfois quelques jours ou au contraire quelques dizaines de minutes seulement. Station de surveillance (GPS différentiel) utilisée par l'observatoire volcanologique du Piton de la Fournaise pour mesurer les déformations du volcan de l'île de la Réunion. B. Navez - CC BY-NC 2.0 Parallèlement, cette montée magmatique, provoque un gonflement de l'édifice, à une échelle millimétrique, centimétrique ou décimétrique. Les fissures s'écartent. Des géodimètres permettent de mesurer une distance précise entre deux points repères. à plus grande échelle, on utilise des rayons lasers, qui se réfléchissent sur des micro-réflecteurs installés sur le volcan. Des inclinomètres permettent de détecter des variations de pentes. Page 15 / 22

16 Jacques-Marie Bardintzeff (à gauche) avec Giuseppe Puglisi (au centre) et Biagio Puglisi (à droite) de l'institut National de Géophysique et Volcanologie de Catane, lors de mesures de distance et de déformation sur l'etna, en avril J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés Reproduction interdite Les fumerolles peuvent changer de température, de composition ou de débit, annonçant une variation de l'activité du volcan. Les images prises par les satellites permettent, à distance, le suivi régulier du volcan. Des cartes de risques volcaniques sont dressées, où les zones menacées sont repérées à l'aide de couleurs significatives : rouge pour les zones à plus hauts risques, puis orange, jaune et vert pour les régions complètement à l'abri. - La protection civile Il faut expliquer aux populations menacées ce qu'est exactement un volcan, les différents dangers qu'il présente, ce qu'il faut faire ou ne pas faire en cas d'éruption. Des plans d'alerte, de secours et d'évacuation sont établis par les autorités civiles, prenant en compte les différents scénarios éruptifs susceptibles de se produire. Des antennes médicalisées spécialisées doivent également être prêtes à intervenir sur les lieux de l'éruption pour porter secours aux blessés. Des progrès significatifs ont été réalisés depuis une vingtaine d'années dans les domaines de la surveillance, de la prévision et de la prévention des éruptions. Page 5/7 - Les volcans : nuisibles ou utiles? Les volcans, par les risques qu'ils présentent, apparaissent incontestablement nuisibles pour les sociétés humaines. Mais paradoxalement, ils s'avèrent aussi bien utiles. Page 16 / 22

17 Un porteur de soufre au Kawah Idjen en Indonésie. J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés Reproduction interdite On pense, qu'au début de l'histoire géologique de la planète Terre (vieille de 4,6 milliards d'années), les nombreux volcans, par dégazage, ont contribué à la formation de l'atmosphère et, par condensation, à celle des océans, ce qui a permis ensuite l'apparition de la vie. Les volcans construisent des territoires nouveaux (îles volcaniques). Les sols volcaniques sont très fertiles. - Les volcans servent, depuis toujours, à l'habitat : Abris préhistoriques sous des coulées volcaniques, situées en relief par le jeu de l'érosion et déchaussées progressivement à leur base ; habitats troglodytes ; pierres de construction. A üçhisar, dans la Cappadoce turque, des cheminées de fées, formées de cendres volcaniques soudées puis sculptées par l'érosion, ont été creusées en habitats troglodytes. Claude Valette - CC BY-NC Les volcans anciens ont laissés d'importants gisements métallifères (or, cuivre au Chili). Le soufre est exploité au Kawah Idjen en Indonésie. - En région péri-volcanique, l'énergie du sous-sol peut être exploitée : c'est la géothermie. - Le volcan est aussi source de santé (thermalisme) Page 17 / 22

18 Bain thermal à Vulcano en Italie. J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés Reproduction interdite - Les pierres volcaniques ont été sculptées (moaïs géants dressés sur l'île de Pâques, statuettes mayas d'obsidienne). Le volcan a inspiré les artistes et les poètes. - De nombreux volcans sont protégés dans des parcs naturels, où vivent de nombreuses espèces animales et végétales, parfois endémiques. Page 18 / 22

19 Iguane marin (Amblyrhynchus cristatus) se chauffant au soleil sur un rocher de basalte à Punta Suarez dans l'île d'espanola aux Galapagos : un parc naturel protégé en région volcanique. J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés Reproduction interdite Page 6/7 - Pour aller plus loin Livres de J.-M. Bardintzeff Page 19 / 22

20 D abondantes fumerolles soufrées, à une température atteignant parfois 700 degrés, s échappent en permanence de Vulcano dans les îles Eoliennes en Italie. J.-M. Bardintzeff - Tous droits réservés Reproduction interdite «Volcanologue. De la passion à la vocation», Vuibert, 2009 «Volcanologie», Dunod, 4e édition, 2011 «Le volcan se réveille», Le Pommier, 2012 «Litchi dans l espace», Le Pommier, 2013 «Les volcans et leurs éruptions», Coll. Les Minipommes, Le Pommier, 2e édition, 2013 «Pour les nuls présente Les volcans», Gründ, 2014 «À la découverte des volcans d'auvergne», La vache qui lit, 2015 «Tout savoir sur les volcans du monde, séismes et tsunamis», Orphie, 2e édition, 2015 Voir liste de ces autres livres, films, conférences dans sa biographie Découvrir la galerie photos de J.M. Bardintzeff «Les feux de la terre» Page 7/7 - Sa revue de presse Jacques-Marie Bardintzeff à la Soufrière Hills de Montserrat. André Laurenti - CC BY-NC 3.0 Page 20 / 22

21 Cliquez pour agrandir Cliquez pour agrandir Le Dauphiné Libéré, 27 août 1983, p. 10, "Aiguilles rouges: gros succès des conférences de l été" (conférence 25/8/1983, Argentière). Le Dauphiné Libéré, 24 mai 1995, "Bardintzeff sur les traces de Tazieff", Jean-Paul Roudier. Le Dauphiné Libéré, 24 mai 1995, "Bardintzeff sur les traces de Tazieff", Jean-Paul Roudier Boulogne-Billancourt Information, n 326, mai 2004, p. 9, "Ils font l'événement: Jacques-Marie Bardintzeff volcanique!", Sabine Dusch Le Républicain de l'essonne, n 3111, 28 octobre 2004, p. 12, "Conférence de Jacques-Marie Bardintzeff, Une passion volcanique", Céline Chahi (conférence 24/10/2004, Draveil). Sciences et Avenir, n 698, avril 2005, p. 55, "Les enfants de Jules Verne: Jacques-Marie Bardintzeff arpente déserts de glace et volcans en éruption pour découvrir les secrets de la Terre", Sylvie Rouat. Courrier Picard, n 19006, 9 juin 2005, p. 9, "66e Foire Exposition de Picardie; Les volcans, objet de fascination", Michel Maïenfisch (intervention 8/6/2005, Amiens). Télémagazine, n 2588, juin 2005, p. 28 (et 77), "Supervolcans, mille fois la puissance d'hiroshima. Retour Page 21 / 22

22 avec un vulcanologue réputé sur la situation des volcans en France. Existe-t-il une menace réelle?", Martine Touhet (émission Supervolcans sur M6, 14/6/2005). Télépoche, n 2052, juin 2005, p. 47 (et ), "Quand le supervolcan se réveillera Le parc du Yellowstone, aux Etats-Unis, est un redoutable supervolcan. Va-t-il se réveiller? Réponse avec le vulcanologue Jacques-Marie Bardintzeff", Eric Floux (émission Supervolcans sur M6, 14/6/2005). TéléStar, n 1497, juin 2005, p. 30 (et 103), "Jacques-Marie Bardintzeff: une super éruption aura lieu", Thomas Colpaert (émission Supervolcans sur M6, 14/6/2005). L'Indépendant, n 266, 24 septembre 2005, p. 2, "300 collégiens fascinés par les volcans vus par J.-M. Bardintzeff. Il les a vus de près et même visités! Hier, le volcanologue Jacques-Marie Bardintzeff a séduit deux heures durant les 4e de plusieurs collèges réunis au Centre européen de préhistoire de Tautavel. L'ami de Nicolas Hulot ou la pédagogie imagée", Marcelle Santa Maria (conférence 23/9/2005, Tautavel). Ushuaïa magazine, n 6, octobre-novembre 2005, p , "Dans le feu de l'action", Chiara Mancini. TéléStar, n 1521, 26 novembre - 2 décembre 2005, p. 35 (et 93), "Tsunami, est-ce possible en France?", Frédérique Maupu Flament (émission soirée spéciale tsunami sur M6, 29/11/2005). TV Grandes chaînes, n 45, décembre 2005, p. 140, "Ushuaïa nature: le pays des origines (Éthiopie)" (diffusion sur TF1, 28/12/2005). Les Clés de l'actualité Junior, n 524, juin 2006, p. 7, "Volcan: le feu de la Terre; en Indonésie, l'un des volcans les plus dangereux du monde est en éruption ", interview par Frédéric Fontaine. Le Métroscope, Mensuel de Grenoble-Alpes Métropole, n 53, été 2006, p. 13, "Jacques-Marie Bardintzeff, une vie sur un volcan", Richard Gonzalès. La vie est belle (dans l'ouest parisien), n 7, octobre-novembre 2005, p. 11, "L'eau, pierre précieuse". La vie est belle (dans l'ouest parisien), n 8, décembre janvier 2006, p. 6, "Vulcain et Vénus volcan et beauté". La vie est belle (dans l'ouest parisien), n 9, avril-mai 2006, p. 6, "L'énergie: plus qu'hier, moins que demain?". La vie est belle (Edition de Boulogne), n 10, juin-août 2006, p. 6, "Le Soleil a rendez-vous avec la Lune". La vie est belle (Edition de Boulogne, Sèvres, Saint-Cloud), n 11, septembre 2006, p. 4, "Thermalisme: les eaux «juvéniles»". Les Clés de l'actualité, n 683, 26 octobre-1 novembre 2006, p. 7, "Les Volcans: une évolution encourageante", interview par Anne Debroise. Page 22 / 22