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Earth of fire

Actualité volcanique, Article de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Dossiers

Le produit des retombées volcaniques peuvent se qualifier génériquement parlant de "téphra" et "pyroclastite".

Ces termes proviennent tous deux du grec:

- téphra : signifiant cendres, et étendu aux matériaux fragmentés d'origine volcanique.

- pyroclaste : de Pur - feu et Klastos - brisé, soit littéralement : brisé, morcelé par le feu, les éruptions - fragments de feu.

 

Ces matériaux se classifient par leur granulométrie, leur composition, leur mode d'extraction.

Les cendres (ash) sont constituées de débris solides de taille inférieure à 2 mm. Les lapilli - du latin petite pierre - sont des débris de taille intermédiaire : entre 2 et 64 mm. Les termes blocs et bombes (blocs and bombs) caractérisent des débris de taille supérieure à 64 mm. , émis respectivement à l'état solide ou liquide à plastique.

 

F15_1.gif

 

Les bombes sont classifiées selon leur forme, liée à la fluidité du magma à l'émission.

C'est ainsi qu'on parle de:

Bombe-en-fuseau---Capelinhos--Faial-Acores---M.Hollunder.jpg- bombes en fuseau, ou fusiformes, typique de magma basique peu fluide. Elles traduisent un paquet de lave plastique ayant subie une trajectoire hélicoïdale et retombées froides pour ne plus se déformer. Bombe en fuseau - volcan Capelinhos, Faial, Açores - photo M.Hollunder.

- bombes en ruban : typique de magma basique de moyenne fluidité

Bombe "en bouse de vache" - photo Mehdi/Forum du naturaliste.

bombe-en-bouse-de-vache---forum-naturaliste.jpg- bombe en bouse de vache, caractéristiques d'un magma très fluide émis à haute température par un souffle continu. Elles représentent des paquets liquides encore plastiques qui s'aplatissent en tombant à proximité du point d'émission; en se soudant entre elles, elles s'amoncellent pour former des cônes de scories (spatter cone) .

z-IMG_7498-copie.jpg- bombe "en croûte de pain" : elles montrent une forme polyédrique à surface profondément craquelées. Elles manifestent aussi une "trempe" mais à partir d'une lave visqueuse riches en gaz (laves acides) dont l'échappement crée la texture.

Bombe "en croûte de pain" - Crater of The Moon", USA -

- bombe "en chou fleur", typique des éruptions phréato-magmatiques (maar), à surface mamelonnée et de forme sphéroïdale.


 

Selon le volume de débris émis, la fragmentation de ceux-ci et leur dispersion, l'étendue des zones touchées par les retombées sera plus ou moins importante.

La branche de la science qui s'occupe d'étudier et de quantifier ces phénomènes s'appelle "tephrochronologie".

Les isopaques ( ligne stratigraphique correspondant au lieu de tous les points d'épaisseur égale) définis après une éruption traduisent les faits et peuvent servir de scénario pour un évènement futur.

 

tephra_diagram.gif

 

Pinatubo_ash_plume_910612.jpg

                 Le panache de cendres du Pinatubo - doc. USAF 1991.

 

Les particules de taille et masse volumétrique grandes se retrouvent proches du point d'éruption; ces débris balistiques sont extrêmement dangereux aux abords d'un volcan : un exemple avec l'Arenal, au Costa-Rica, où on relève un taux de recouvrement des impacts de bombes de 130% à 4 km du cratère, lors de l'éruption de 1968.

Les particules moyenne, les lapilli, peuvent recouvrir de grandes étendues sous une épaisseur de plusieurs mètres.

Les cendres, formées de fines particules vacuolaires peuvent atteindre de grandes hauteurs au sein du panache éruptif avant d'être dispersées par les vents sur des centaines, voir des milliers de km². Le type et l'ampleur de l'éruption vont conditionner la hauteur du panache émis et sa dispersion; des cendres, ainsi émises jusque dans la stratosphère, peuvent faire plusieurs fois le tour de la planète et interférer avec le climat mondial.

 

ashfalls2.jpgExemples d'aires de retombées pour les éruptions du St Helens (1980), du Mazama (7.600 ans), du Yellowstone (665.000 ans) et de Long valley (760.000 ans) -Doc. USGS

 

Les périls dus aux chutes de cendres sont nombreux : obscurité, routes rendues dangereuses, risques de suffocation et/ou d'enfouissement, contamination des eaux et cultures, atteinte à la santé des hommes et animaux, et depuis l'ère moderne, , des systèmes mécaniques, électriques, de drainage et de climatisation, et d'énormes perturbations du trafic aérien.

 

cendres-Rabaul---USGS.jpgEnorme couche de cendres sur le toit déformé et en partie effondré de cette habitation après l'éruption dans la caldeira du Rabaul - le cône du Vulcan à gauche - doc. USGS.


Dans les pays pauvres, les toits en tôle et leur charpente ne supportent pas le poids supplémentaire des cendres : pour une couche sèche de cendres d'environ 10 cm d'épaisseur, la charge supplémentaire sur un bâtiment peut varier de 40 à 70 kg /m² , une couche humide pourrait atteindre 100-125 kg /m² . Un travail incessant de déblaiement est donc nécessaire, rendu dangereux en cas de pluies ou d'orage volcanique, et très pénible, car les cendres dégagées s'accumulent au pied des immeubles.

 

A-huge-ash-cloud-looms-ov-011.jpg        "La nuit en plein jour" - éruption de l'Eyjafjallajökull au printemps 2010.

 

Les dommages causés par l'inhalation de cendres fines et l'irritation oculaire se cumulent avec l'effet abrasif de la cendre laissée sur les fourrages destinés au bétail (usure prématurée image-78778-galleryV9-rbcude leurs dents, blessures des voies digestives et mort d'inanition) et nécessitent des mesures de protection (masque et lunettes) et de confinement.

Les pyroclastites très abrasives peuvent aggraver les problèmes respiratoires présents, dont l'asthme, et créer de la suffocation : une concentration de poussières de 100 gr./m³ est suffisante.

 

T.Kircher-AVO-microsc.-Univ.Alaska-Fairbanks.jpg

On comprend mieux le phénomène abrasif de la poussière volcanique en examinant celle-ci au microscope - doc. AVO / T.Kircher Univ. Alaska Fairbanks.

 

La pollution des eaux par les cendres et les minéraux qui les caractérisent - je pense ici au fluor contenu dans les cendres de la dernière éruption de l'Eyjafjallajökull - oblige à prendre des mesures drastiques de protection des réserves et de nettoyage après la fin de l'épisode éruptif.

 

Les poussières volcaniques sont aussi responsables de "pluies acides" et d'irritation cutanée.

 

En cas d'éruptions cataclysmiques, les cendres projetées dans la haute atmosphère, ainsi que les aérosols et les gaz, réagissent avec celle-ci pour créer des aérosols d'acide sulfurique, réfléchissant le rayonnement solaire... ce qui aboutit à un refroidissement climatique sur plusieurs années. (détails ultérieurement).

 

Sources :

- IVHHN - International volcanic Health Hazard Network

- Volcanic Hazards Program - USGS - photoglossary/ Tephra  

- Volcanis ash - effects and mitigation strategies : agriculture, health, buildings, communication and power supply - lien site USGS

- Volcanologie - de JM.Bardintzeff

- Volcans et Eruptions - de Maurice Krafft.

 

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