Le mot volcan trouve ses origines dans la mythologie romaine. Ainsi Vulcain est l’un des trois fils de Jupiter et de Junon. Il régnait en maître dans les entrailles en feu des volcans. Une légende raconte qu’il avait installé ses forges dans les profondeurs d’un cratère appelé Vulcano situé dans les îles Eoliennes en Sicile. C’est pour cette raison que Vulcain est devenu le patron des forgerons.

 Aujourd’hui les volcans continuent leur pouvoir de fascination sur les hommes. Ces montagnes de feux sont une source de craintes à cause des éruptions. Mais elles apportent aussi des bienfaits ; les terres autours des volcans sont fertiles, riches en minéraux, et les produits des volcans sont utilisés dans la construction.

Pour mieux connaître les volcans, ce dossier répond à plusieurs questions :

• Qu’est ce qu’un volcan ?
• Quelles sont les origines du volcanisme ?
• Qu’est ce que le magma ?
• Quelles sont les différentes formes d’éruption volcanique ?
• L’histoire de la volcanologie

Un volcan est un orifice naturel par lequel un réservoir de magma à haute température issu des profondeurs communique avec la surface de la terre. Des gaz, de la lave peuvent alors remonter à la surface du globe. Le volcan peut être terrestre comme sous marin. On peut comparer un volcan à une sorte de cheminée qui met en contact des zones profondes de la Terre et sa surface. Lorsque la pression augmente sous l’écorce terrestre, le magma (roche en fusion) issu des profondeurs gagne la surface en se frayant un chemin à travers les parties faibles de l’écorce. Ce qui donne alors lieu aux éruptions volcaniques.

Un volcan est formé de trois parties : un réservoir de magma en profondeur, une ou des cheminées volcaniques et enfin, une montagne volcanique, qui peut prendre la forme d’un cratère, d’un cône à cratère, d’un dôme, par lequel s’échappe les produits volcaniques.

Copyrights BRGM Pierre Nehlig

Les études montrent que la durée de vie d’un volcan, peut être de plusieurs millions d’années, avec trois grandes phases de « vie » :

Une phase de formation (exemple du Paricutin, volcan apparut au Mexique en 1943 en plein milieu d’un champ exploité);

Une phase de croissance avec une fréquence d’éruptions très importante, (exemple de l’Etna, volcan sicilien, un des volcans les plus actifs au monde)

Une phase de dégénérescence, quand la fréquence des éruptions diminue et quand l’érosion commence son travail de sape (exemple du massif du Mont Dore en France dont les dernières éruptions remontent à 250 000 ans).

Eruption légère du Popocatepelt Copyrights IRD Dejoux, Claude

Les chaînes de montagnes, les séismes, les volcans sont issus du phénomène de tectonique des plaques. La croûte terrestre et le manteau supérieur forment la lithosphère. Elle est morcelée en sept plaques majeures qui recouvrent la surface de la Terre. A cause des mouvements de convection à l’intérieur du manteau, ces plaques sont mobiles les unes par rapport aux autres. Les plaques peuvent avoir des mouvements divergents, convergents ou en coulissage.

Comme l’activité volcanique est liée à la tectonique des plaques, on trouve le plus souvent les volcans en limite de plaques.

On localise les volcans autour des zones d’affrontements des plaques :

Au niveau des zones d’accrétion ; l’Islande est un exemple

Au niveau des zones de subduction comme par la cordillère des Andes

Une autre forme de volcanisme existe : le volcanisme intra plaque appelé aussi volcanisme de point chaud. Il est caractérisé par une remontée très profonde de magma, à près de trois mille kilomètres de profondeur. Les volcans d’Auvergne appartiennent à ce type de volcanisme.

A voir: Vidéo CERIMES opération famous

Zone d’accrétion :

Une zone d’accrétion est une sorte de zone limite entre deux plaques qui s’écartent l’une de l’autre. Dans cette zone, le magma issu du manteau apparaît et forme une nouvelle croûte océanique au niveau d’une dorsale océanique.

Zone de Subduction :

Il s’agit d’une zone où deux plaques lithosphériques convergent : une plaque tectonique s’enfonce sous une autre plaque moins dense.

On appelle magma de la roche en fusion. Cette roche fond et devient liquide à cause de la chaleur et de la pression qui règne au centre de la Terre. Lorsque le magma sort du volcan, il prend le nom de lave. En se refroidissant, la lave se solidifie et prend la forme de roche volcanique noirâtre.

Le magma est stocké, parfois pendant plusieurs siècles, dans une cavité située soit à 10 ou 30 kilomètres de profondeur, dans la lithosphère, soit plus profond dans le manteau. C’est dans cette cavité, appelé chambre magmatique, que le magma va évoluer en se transformant progressivement.

A voir: Reliquats magmatiques : chambre magmatique

Coulée de lave de type pahoehoe en train de s’étaler lentement (environ 1 mètre par minute). Copyrights IRD Eissen, Jean-Philippe

Le magma, selon sa composition, peut prendre différents aspects. Le magma basique, pauvre en silice, prend une forme quasi liquide et atteint des températures aux alentours de 1500°.

Coulée de lave de l’Etna, Sicile Copyrights IRD Eissen, Jean-Philippe

Le magma acide, riche en silice, beaucoup plus froid, émis à 900°, voir moins, est d’une consistance pâteuse.

Eruption du volcan Tungurahua en 1999. Copyrights IRD Monzier, Michel

L’éruption correspond à l’arrivée du magma à la surface de la croûte terrestre. Ils existent plusieurs types d’éruptions selon la nature du magma, la structure du volcan, etc.

Le magma, de façon générale, arrive à la surface de deux manières, soit sous la forme de coulées de lave, soit en explosant.

Les éruptions « calmes » dites effusives se produisent lorsque le magma est pauvre en gaz, cela se traduit en coulées de lave.

A voir: Éruption de lave en fusion

Les éruptions explosives se produisent lorsque le magma est riche en gaz. Ainsi, l’arrivée du magma à la surface provoque une explosion constituée de projections de diverses tailles : gros blocs, bombes, cendres.

Pilllow-lava :

Au niveau des dorsales, le magma s’épanche sur le fond océanique. Au contact de l’eau froide il se refroidit brutalement donnant des basaltes à structure en coussin ou pillow-lavas constituant des coulées massives successives. Ces coussins sont en réalité de véritables tubes témoignant de la remontée de colonnes chaudes de matériaux profonds dans l’axe des dorsales océaniques.

Explosion strombolienne au sommet du volcan Stromboli. Copyrights : ©IRD Eissen, Jean-Philippe

Pour prévoir une éruption il faut bien connaître le volcan que l’on étudie. Ainsi, le volcanologue est d’abord un historien qui tente de reconstituer les éruptions antérieures, d’estimer leurs ampleurs, et de les dater. Ce travail permet d’établir une carte dite de risques où sont définies les zones les plus dangereuses.

Le premier témoignage d’une éruption volcanique remonte à moins de 2000 ans, il provient de deux lettres de Pline le Jeune dans lesquelles il décrit l’éruption tristement célèbre du Vésuve qui détruisit les cités de Pompéi, d’Herculanum, et de Stabies.

• A voir: Vidéo sur la destruction d’Herculanum

Le volcan Yasur en activité Copyrights : ©IRD Evin, Pierre

Les théories sur l’origine des volcans ont varié selon les époques. Aristote pense que l’origine des volcans est le résultat des vents qui s’engouffrent dans les cavités. Descartes, lui, estime que la Terre peut être un ancien soleil en train de se refroidir lentement en diffusant sa chaleur.

Une vive polémique oppose les géologues du 19ème siècle. Les Neptunistes attribuent l’origine des volcans au charbon enflammé qui fait fondre les roches. Les Plutonistes considèrent qu’il existe à 50 km de profondeur une masse fluide en fusion qui arrive parfois à la surface.

Si les avis divergent concernant l’origine des volcans, ils divergent aussi sur leur formation ; les uns pensent que les cratères sont dus à un soulèvement du sol, les autres suggèrent que les volcans se construisent par accumulation successive des produits issus des explosions.

La Montagne Pelée en Martinique Copyrights : ©IRD Favier, Marie-Noëlle

L’étude des volcans comme nous la connaissons aujourd’hui est née à la fin du 19ème siècle, à la suite de l’étude de deux grandes éruptions :

L’éruption du Krakatau en Indonésie ( 1883) Cette éruption, d’une violence rare, ravagea les côtes de Java et de Sumatra. Elle causa la mort de plus de 30 000 personnes à la suite du raz de marée qu’elle provoqua et fut ressentie jusqu’en Europe.

L’éruption de la montagne Pelée en Martinique (1902) Cette éruption causa la mort de 28 000 personnes brûlées ou asphyxiées à la suite d’une nuée ardente.

• A voir: film éruption Montagne Pelée

De nos jours, les volcans font l’objet d’une attention sans relâche. Pour les volcans les plus dangereux, il existe un observatoire permanent où un personnel qualifié se relaie 24h sur 24.
Des plans de secours et différents niveaux d’alerte ont été mis au point selon l’activité des volcans.

Copyrights BRGM Pierre Nehlig

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. Cependant, les volcans ne sont pas uniquement un phénomène terrestre. En effet, plusieurs volcans ont été observés par des sondes spatiales. La sonde américaine Galileo a photographié sur Io, une des lunes de la planète Jupiter, un énorme cratère volcanique actif depuis 20 ans et semblable aux volcans hawaïens. Ce volcan, baptisé Prometheus, possède des caractéristiques similaires au volcan Kilauea, à Hawaï, avec un cratère long de 28 km et large de 14 km. Ces volcans « extra-terrestres » ne pourraient-ils pas eux aussi contribuer à la formation d’une atmosphère, d’océans et donc d’une vie extra-terrestre ?

Yoko Tsuno : le matin du monde par Roger Leloup, édition Dupuis, 1998 Yoko remonte le temps jusqu’en 1350. Elle arrive en Indonésie juste au moment de l’éruption du volcan Agung.

  Nemo et le volcan par Carl Norac et Louis Joos, édition pastel, 1995 Nemo vit dans un petit village, et il rêve en secret de pouvoir dompter l’île et surtout le volcan proche de son village.

Les aventures de Jo, Zette et Jocko : L’éruption du Karamako par Hergé, éditions Casterman, 1952 Jo, Zette et Jocko doivent fuir l’île pour échapper à l’éruption et aux coulées de lave du volcan.

Le voleur de proxima, Vulcania par Barthélémy et Galliano, Les Humanoïdes associés, 1993 Vulcania est un royaume où le roi se sert de la lave et de la colère des volcans comme d’une arme.

 
L’aventure de l’équipe du commandant Cousteau en bande dessinée : La vague de Feu par Dominique Sérafini, éditions Laffont, 1998 Dans cette aventure le commandant et son équipage sont en Méditerranée où ils tentent de résoudre le mystère de l’Atlantide. Cette île aurait été engloutie par les flots à la suite d’un raz de marée du à l’éruption du Santorin.

Aristote, Météorologiques, Livre II, tome I, Les Belles Lettres, Paris, 1982 Dans ce livre Aristote livre ces théories sur différents phénomènes naturels, comme la formation des volcans.

Jules Verne, 5 semaines en ballon, Cle International Le voyage en ballon décrit dans ce roman est une ouverture sur le monde, la nature, les hommes.Ainsi, un jour de vent faible, les protagonistes contemplent de près une éruption volcanique qui les émerveille.

 

Jacques Marie Bardintzeff, Vocation, vulcanologue, Delachaux Et Niestle Ce livre retrace le parcours personnel et professionnel d’un grand aventurier de notre siècle, à la fois chercheur et explorateur, universellement reconnu pour ses apports à la science. Une vie de passions et de découvertes scientifiques au travers de laquelle les plus jeunes découvriront peut-être une vocation de volcanologue.

 

Jacques Durieux, Photo Philippe Bourseiller, Des volcans et des hommes, éditions De la Martinière Un magnifique reportage au coeur des volcans. Les photos sont éblouissantes, parfois même enivrantes au point de faire oublier la menace et le danger suscités par une éruption volcanique.

Contenu : 1 volcan, seringue, 1 verre gradué, bicarbonate de soude, acide citrique, colorant alimentaire, lunettes de protection, cuillère, peinture, 1 pinceau et 1 éponge. Notice en couleurs 10 pages.

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