Volcan - Définition et Explications

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Géomorphologie volcanique

Dyke au Puy-en-Velay en France.

Outre le volcan en lui-même, différentes formations géologiques sont directement ou indirectement liées à l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) volcanique.

Certains reliefs ou paysages résultent du produit direct des éruptions. Il s'agit des cônes volcaniques en eux-mêmes formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de...) des montagnes ou des îles, des dômes et des coulées de lave (La lave est une roche en fusion, plus ou moins fluide, émise par un volcan lors d’une...) solidifiée, des tunnels de lave, des « pillow lavas » et les guyots des volcans sous-marins, des trapps formant des plateaux, des accumulations de tephras en tufs, des cratères laissés par la sortie de la lave, etc.

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 (Un volcan est un relief terrestre, sous-marin ou extra-terrestre formé par l'éjection et...), des lacs de cratère ( Pour le cratère d'origine volcanique, voir Cratère volcanique Pour le cratère d'origine...) ou formés en amont d'un barrage (Un barrage est un ouvrage d'art construit en travers d'un cours d'eau et destiné à...) constitué des produits de l'éruption, des atolls coralliens entourant les vestiges d'un volcan sous-marin (Un sous-marin est un navire capable de se déplacer dans les trois dimensions, sous la surface de...) effondré, etc.

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 manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) de légendes et de mythes suivant les différentes cultures.

Dans les tribus d'Asie (L'Asie est un des cinq continents ou une partie des supercontinents Eurasie ou Afro-Eurasie de la...), d'Océanie (L'Océanie est une vaste région regroupant des territoires situés dans l'océan...) et d'Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et...) vivant à proximité de la ceinture de feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation...) 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 (Les ours (ou ursinés, du latin ŭrsus, de même sens) sont de grands mammifères...) qui auraient griffé les parois rocheuses ou encore l'histoire de la déesse Pélé (Pélé, prononcé ˈpɛlɛ en hawaïen,est la déesse...) qui, chassée de Tahiti (Tahiti est une île de la Polynésie française (collectivité d’outre-mer)...) par sa sœur Namakaokahai, trouva refuge dans le Kilauea et depuis, de rage (La rage est une maladie virale grave touchant les mammifères dont l'Homme. Elle est...), déverse des flots de lave d'un simple coup de talon.

Sommet du mont Mawenzi en Tanzanie, 1996.

Chez les Incas, les caprices du Misti lui ont valu d'avoir son cratère obstrué par un bouchon de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.), punition infligée par le Soleil (Soleils est une association à but humanitaire implantée sur le campus de Supélec...). 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 (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et...). Un jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) 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 (L'Indonésie, officiellement la République d'Indonésie (en indonésien Republik...), chrétiens sacrifiés pour le mont Unzen au Japon, vierges précipitées dans le lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il...) de lave du Masaya au Nicaragua, enfants jetés dans un lac de cratère pour calmer le volcan sous-lacustre d'Ilopango au Salvador, etc.

Chez les Grecs et les Romains, les volcans sont le lieu de vie (La vie est le nom donné :) de Vulcain / Héphaïstos (Dans la mythologie grecque, Héphaïstos ou Héphaistos (en grec ancien...). Les éruptions sont expliquées comme étant une manifestation divine (colère des Dieux, présages, forges de Vulcain / Héphaïstos en activité, etc). Aucune explication scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) 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 (L'Etna, également appelé Ætna, Etnea, Monte di Catania, Mongibello ou encore Mons...). 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 (Platon (en grec ancien Πλάτων / Plátôn),...) dans le Timée et le Critias. Ces récits relatent la disparition de l'Atlantide (L’Atlantide (du grec ancien Ἀτλαντὶς /...), engloutie par les flots dans un gigantesque tremblement (Les tremblements sont des mouvements anormaux involontaires, rythmiques et oscillatoires, de faible...) de terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) suivi d'un tsunami (Un tsunami (japonais : ? tsu, « port » et ? nami, « vague ») est une...). Ne mettant pas directement en jeu un volcan, ce mythe semble avoir trouvé son origine dans l'éruption du Santorin (Santorin, en grec Σαντορίνη / Santoríni,...) vers 1600 av. J.-C. qui détruisit presque entièrement l'île (Une île est une étendue de terre entourée d'eau, que cette eau soit celle d'un cours d'eau, d'un...) et qui pourrait avoir provoqué ou participé à la chute de la civilisation minoenne. Cependant aucune observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) de l'éruption du Santorin ne fut consignée et ce n'est qu'au début du XXe siècle que l'on se rendit compte de l'importance de l'éruption.

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 (Dans le langage courant, la respiration désigne à la fois les échanges gazeux (rejet...) et le trémor ses tentatives de se libérer. Mimas, un autre géant, fut quant à lui englouti sous le Vésuve (Le mont Vésuve (monte Vesuvio en italien, Vesuvius mons en latin) est un volcan italien d'une...) par Héphaïstos et le sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le...) des autres géants vaincus jailli des Champs Phlégréens à proximité.

Randonneurs au sommet du mont Fuji en août 2005.

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 certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de miracles attribués à certains Saints sont associés dans la tradition catholique à des éruptions : Ainsi en 253, la ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour...) de Catane (Catane (Catania) est une ville de la province du même nom en Sicile en Italie. C'est la...) 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 mêmes 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 (La liquéfaction est un changement d'état qui fait passer un corps de l'état gazeux...) 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 (Une montagne est une structure topographique significative en relief positif, située à la...) sacrée du Shintoïsme de même que le Bromo pour les hindouistes indonésiens.

Prévision éruptive

Les objectifs de la volcanologie (La volcanologie ou vulcanologie est la science qui étudie les phénomènes...) est de comprendre l'origine et le fonctionnement des volcans et des phénomènes assimilés afin d'établir un diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de...) 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. Les connaissances actuelles ne permettent aujourd'hui que de prédire le type des éruptions, sans avoir en revanche, à plus de que quelques heures à l'avance, quand elles auront lieu, combien de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) elles dureront et surtout leurs importances (volume de lave, intensité des dégagements, etc).

De plus en plus, la tendance est à la surveillance 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 (Le piton de la Fournaise, qui culmine à 2 632 mètres, est le volcan actif de...), à la Réunion (La Réunion est une île française du sud-ouest de l'océan Indien située...), pourtant réputé non dangereux, est exemplaire. Les mesures sont transmises par télémétrie à l'observatoire et toutes les dilatations, les tremblements et les variations de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) sont enregistrés.

Les sécurités civiles des pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...) touchés tentent alors de trouver les justes compromis entre les risques et les précautions inutiles. Dans bon nombre de cas, les autorités se sont montrées peu attentives. Il y eu cependant certains succès comme en 1991 pour l'éruption du Pinatubo (Le Pinatubo est un stratovolcan actif situé dans l'ouest de l'île de Luçon aux...) où les experts ont convaincu le gouvernement philippin d'organiser l'évacuation de 300 000 personnes. Malgré 500 victimes, 15 000 vies ont ainsi pu être épargnées.

Les manifestations volcaniques dangereuses

Paysage (Étymologiquement, le paysage est l'agencement des traits, des caractères, des formes d'un...) noyé sous la lave crachée par le Puʻu ʻŌʻō à Hawaii aux États-Unis en 1987.

Coulées de lave

Les coulées de lave font en général plus de dégâts matériels que de victimes car même si elles peuvent être très rapides avec plusieurs dizaines de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) par heure (L'heure est une unité de mesure  :), leur comportement est généralement prévisible, laissant le temps aux populations d'évacuer. En 2002, le lac de lave du cratère du Nyiragongo se vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) 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 (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) en fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état...) laissent peu de chance à la végétation (La végétation est l'ensemble des plantes (la flore) sauvages ou cultivées qui...) et aux constructions se trouvant sur leur passage, les consumant et les ensevelissant dans une gangue de roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce...).

Nuées ardentes

Appelées aussi coulées pyroclastiques, les nuées ardentes sont des nuages gris qui dévalent les pentes des volcans à plusieurs centaines de kilomètres par heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur...), atteignent les 600 °C et parcourent des kilomètres avant de s'arrêter. Nés de l'effondrement d'un dôme () ou d'une aiguille de lave, ces nuages composés de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) volcaniques et de tephras glissent sur le sol, franchissent des crêtes et consument tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) sur leur passage. Les empilements des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) 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 en Martinique (La Martinique est à la fois une région d'outre-mer et un département d'outre-mer...) a rasé la ville de Saint-Pierre (Le terme saint-pierre est un nom vernaculaire qui peut désigner en français trois...) en 1902 et tué ses 28 000 habitants. Plus récemment, le réveil de la Soufrière de Montserrat (Montserrat est une île des Antilles, dépendant du Royaume-Uni, et membre de...) a provoqué la destruction de Plymouth, la capitale (Une capitale (du latin caput, capitis, tête) est une ville où siègent les pouvoirs,...) de l'île, et classé inhabitable la grande majorité de l'île à cause des passages répétés de nuées ardentes.

Cendres volcaniques

Champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) recouverts de cendres volcaniques rejetées par le mont Saint Helens (Le mont Saint Helens est un stratovolcan actif situé dans le comté de Skamania dans...) aux États-Unis en 1980.

Expulsées par des panaches volcaniques, les cendres volcaniques peuvent retomber et recouvrir des régions entières sous une épaisseur de plusieurs mètres, provoquant la destruction des cultures et l'apparition de famines comme ce fut le cas après l'éruption du Laki de 1783 en Islande (L’Islande, (en islandais Ísland, littéralement « terre de...), l'effondrement des toits des habitations sur leurs occupants, la formation de lahars en cas de pluies, etc.

Séismes

Les séismes peuvent être provoqués à la suite de la vidange de la chambre magmatique lorsque 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 (La cendre est un résidu basique de combustion ou incinération de matières...) volcanique.

Tsunamis

Les tsunamis peuvent être générés de multiples manières lors d'une éruption volcanique comme avec l'explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un...) d'un volcan sous-marin ou à fleur (La fleur est constituée par l’ensemble des organes de la reproduction et des enveloppes...) d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...), la chute de parois ou de nuées ardentes dans la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.), l'effondrement du volcan sur lui-même mettant en contact direct l'eau avec le magma de la chambre magmatique, des mouvements de terrains liés à la vidange de la chambre magmatique, etc. En 1883, l'explosion du Krakatoa (Le Krakatoa, ou Krakatau en indonésien, est un volcan gris — volcan de type...) généra un tsunami qui fit 36 000 victimes.

Glissements de terrain

À la manière des nuées ardentes, les glissements de terrain 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 (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) de la lave. En 1980, le mont Saint Helens a surpris les volcanologues du monde (Le mot monde peut désigner :) 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

Les gaz volcaniques sont 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 (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un...) est sortie du lac Nyos. Étant plus lourd que l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...), ce gaz a dévalé les pentes du volcan et a tué 1 800 villageois et plusieurs milliers de têtes de bétail dans leur sommeil (Le sommeil est un état naturel récurrent de perte de conscience (mais sans perte de la...) par asphyxie (L'asphyxie est un terme médical signifiant l'arrêt plus ou moins long de la circulation...).

Lahars

Dépots résultants du passage de lahars sur les pentes du mont Saint Helens aux États-Unis en 1982.

Les lahars sont des coulées boueuses formées d'eau, de tephras en majorité de cendres volcaniques froides ou brulantes, très denses et lourdes et charriant quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) de débris tels des blocs rocheux, des troncs d'arbres, des restes de bâtiments, etc. Les lahars se forment lorsque des pluies importantes survenant lors de cyclones ou des pluies prolongées 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

Le jökulhlaup est un type de crue particulièrement puissant et brutal. Ils se forment lorsqu'une éruption volcanique survient sous un glacier (Un glacier est une masse de glace plus ou moins étendue qui se forme par le tassement de couches...) ou une calotte glaciaire et que la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent :...) du magma ou de la lave parvient à faire fondre de grandes quantités de glace. Si l'eau de fonte ne peut s'évacuer, elle forme un lac qui peut se vider lorsque la barrière qui le retient formée par une paroi rocheuse ou un glacier se rompt. Un flot (Flots) mêlant lave, tephras, boue (En sédimentologie, la boue est un mélange d'eau et de particules sédimentaires fines...), 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

L'acidification des lacs est 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 volcaniques débouchent au fond d'un lac, celui-ci va alors les piéger par dissolution ce qui acidifie les eaux.

Hivers volcaniques

Les cendres, gaz volcaniques et gouttelettes d'acide sulfurique (L'acide sulfurique (anciennement appelé huile de vitriol ou vitriol) est un composé...) et d'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions...) fluorhydrique expulsées dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) par des panaches volcaniques peuvent provoquer 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 comme ce fut le cas pour les éruptions du Tambora en 1815 et du Krakatoa en 1883.

Atouts liés aux volcans

Récolte de minerai de soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de...) dans le cratère du Kawah Ijen en Indonésie, 2005.

Par certains aspects, l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo...) peut tirer profit de la présence des volcans avec :

  • l'exploitation de l'énergie géothermique (La géothermie, du grec γ? (la terre) et θερμ?ς (la chaleur), est...) pour production d'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la...), le chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un...) des bâtiments ou des serres pour les cultures ;
  • la fourniture de matériaux de construction, ou à usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) industriel tels que :
    • le basalte (Le basalte est une roche volcanique issue d'un magma refroidi rapidement au contact de l'eau ou de...) qui sert de pierres de construction, de ballast ( Le ballast est le lit de gravier qui supporte une voie de chemin de fer. Les ballasts sont des...) ou de gravas concassé ;
    • la ponce et la pouzzolane qui servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.), entre autres, d'isolant (Un isolant est un matériau qui permet d'empêcher les échanges d'énergie entre deux systèmes....) dans les bétons ;
    • l'extraction des minerais de soufre, de cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre...), de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le...), de platine (Le platine est un élément chimique de symbole Pt et de numéro atomique 78.), de diamants, etc.
  • la fertilisation des sols tels les versants de l'Etna qui constituent une région à très forte densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) agricole en raison de la fertilité (Pour le sens commun, la fertilité désigne à la fin du XXe siècle la...) des sols volcaniques et où d'immenses vergers d'agrumes y sont implantés.

Un volcan contribue aussi au tourisme (Le tourisme est le fait de quitter son domicile, pour des raisons personnelles, pour une durée...) en proposant un panorama, des destinations de randonnée, du thermalisme (Le thermalisme est l’ensemble des activités liées à l’exploitation et...) 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 (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) à travers des œuvres originales qui annoncent l'Impressionnisme.

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