Les volcans.

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Transcription de la présentation:

Les volcans

Schéma en coupe de la Terre

Formation d’un volcan

En résumé Sous la surface de la Terre, il y a des roches fondues par la chaleur intense appelées magma. Ce magma qui contient des gaz sous pression est stocké dans des réservoirs : les chambres magmatiques. Lors d’une éruption, le magma remonte par un ou plusieurs conduits appelés cheminées et sort par le cratère. A la surface, le magma prend le nom de lave. Le volcan est formé par l’accumulation des coulées de lave et des projections expulsées pendant les éruptions successives. L’activité d’un volcan est discontinue (alternance entre éruption et sommeil). La vie d’un volcan n’est pas éternelle : il naît, vit et meurt lorsqu’il n’y a plus de magma à l’intérieur. Mais il peut rester inactif pendant des millions d’années et se réveiller.

Lexique Éruption volcanique : rejet de matériaux volcaniques à la surface de la terre Magma : liquide qui se forme à l’intérieur de la terre provenant de roches fondues Lave : magma à la surface de la terre qui se solidifie et se transforme en roche Cratère : sommet d’un volcan Cheminée : canal par lequel le magma et les projections volcaniques montent Chambre magmatique : réservoir de magma Volcan : montagne en forme de cône qui est formée par l’accumulation de couches de laves et des projections Nuée ardente : nuage brûlant de gaz à haute pression qui transporte des débris de laves (cendres, blocs…) qui s'échappe brusquement d'un volcan. Viscosité : texture du magma; plus le magma est visqueux, moins il s’écoule facilement

2 types d’éruptions volcaniques
Le mont Saint Helens Le Piton de la Fournaise

Les éruptions volcaniques sont-elles toutes identiques?
Selon la nature chimique du magma, on distingue deux types d’éruptions. 1) Les éruptions effusives libèrent des fontaines et des coulées de lave plus ou moins fluides qui coulent le long des pentes du volcan. Elles se caractérisent également par la projection de bombes volcaniques. Ces volcans sont appelés volcans rouges. 2) Lors d’une éruption explosive la lave est plus visqueuse. Les nuées ardentes, les panaches de cendres, les souffles chauds caractérisent ces éruptions. Elles sont très dangereuses. Les volcans sont appelés volcans gris.

SCHÉMA D’UN VOLCAN EXPLOSIF
Nuée ardente Dôme de lave visqueuse Cône volcanique Montée du magma visqueux poussé par les gaz Cheminée Réservoir de magma visqueux

Éruption explosive Le mont Saint Helens Lors d’une éruption explosive la lave est plus visqueuse. Les nuées ardentes, les panaches de cendres, les souffles chauds caractérisent ces éruptions. Les volcans sont appelés volcans gris.

SCHÉMA D’UN VOLCAN EFFUSIF
Dégazage Coulée de lave fluide Cône volcanique Montée du magma fluide poussé par les gaz Cheminée Réservoir de magma fluide

Éruption effusive Le Piton de la Fournaise Les éruptions effusives libèrent des fontaines et des coulées de lave plus ou moins fluides qui coulent le long des pentes du volcan. Ces volcans sont appelés volcans rouges.

Expérience : Pourquoi le volcan crache de la lave?
Le bicarbonate de soude et le vinaigre font une réaction chimique. Des bulles de gaz sont produites : c'est du dioxyde de carbone. Comme le gaz prend beaucoup d'espace, il sort de la bouteille. Il entraîne le liquide avec lui ! Dans un volcan, il y a du magma : des roches très chaudes qui ont fondues. Elles contiennent des gaz. Ces gaz entraînent le magma hors du volcan : c'est une éruption !

Où sont situés les volcans terrestres "actifs"?
La majorité des volcans actifs sont situés autour de l’océan pacifique. Ils constituent ce que l’on appelle « Le cercle de feu du Pacifique ». En France, il existe de nombreux volcans dans le Massif Central : ils forment la chaîne des Puys. Depuis plusieurs millions d’années ces volcans sont endormis, ils ne manifestent plus de signes d’activité mais il est possible qu’ils se réveillent un jour.

Répartition des volcans

Répartition des volcans
Les volcans du Massif Central (France) la chaîne des Puys

Les dangers liés aux volcans
Les éruptions volcaniques représentent un réel danger. a) Les éruptions effusives : le danger est représenté par les coulées de lave. Elles provoquent de nombreux dégâts matériels : les routes et chemins de fer coupés, réseau électrique et canalisations de gaz et d’eau rompus, habitations détruites…Leur comportement étant généralement prévisible, les populations ont le temps d’évacuer. Les coulées les plus fluides peuvent parcourir plusieurs dizaines de kilomètres en une heure.

Les dangers liés aux volcans
a) Les éruptions explosives: Les projections de débris : les débris projetés lors d’une éruption volcanique(bombes volcaniques, roches…) peuvent, en retombant, blesser et tuer les habitants et animaux vivant à proximité du volcan. Les lahars : il s’agit de coulées boueuses formées essentiellement de cendres, chaudes ou froides, et d’eau, pouvant transporter des bombes, blocs rocheux, troncs d’arbres, véhicules, etc.

Les dangers liés aux volcans
les cendres volcaniques : Très fines, elles provoquent de nombreux problèmes respiratoires. Elles peuvent même asphyxier si elles sont respirées en grandes quantités. Les cendres peuvent recouvrir des régions entières lorsqu’elles sont expulsées par des panaches volcaniques. La végétation est alors littéralement étouffée sous des épaisseurs de cendres pouvant atteindre plusieurs mètres et provoquant des famines et l’effondrement des toits des habitations.

Les dangers liés aux volcans
Les nuées ardentes : elles sont des nuages composés de gaz et de débris brûlants issus d’une éruption volcanique. Elles dévalent les pentes d’un volcan à des vitesses pouvant atteindre plusieurs centaines de km/h et à des températures atteignant plusieurs centaines de degrés. Les glissements de terrain : le cône volcanique peut se déformer, s’effondrer et dévaler la pente du volcan.

Les dangers liés aux volcans
Les tsunamis : aussi appelés raz-de-marée, ils sont une catastrophe naturelle où la mer recouvre brusquement la terre, sous la forme d'une grande vague ou d'une série de vagues. Ils peuvent être provoqués à la suite d’une éruption sous-marine. Les gaz volcaniques : extrêmement dangereux, ils peuvent être émis sans aucun autre signe d’activité volcanique.

Les dangers liés aux volcans
Les tremblements de terre (ou séisme) : la remontée du magma dans la cheminée provoque fréquemment des tremblements de terre. L’acidification des lacs : l’acidification d’un lac se produit quand la lave très acide se déverse dans un lac. Elle peut tuer toutes formes de vie des eaux et de leurs abords, y compris les populations. Hivers climatiques : certains volcans projettent de très grandes quantités de cendres, de gaz et de poussières dans l‛atmosphère. Lorsque les volumes de gaz émis sont importants, on note une baisse importante de la température à la surface du globe (été froid et hiver rigoureux).

Comment prédire et prévenir les éruptions?
Installer des observatoires : de nombreux observatoires ont été mis en place pour la majorité des volcans à haut risque. Ils permettent d’étudier et de surveiller l’activité volcanique en permanence. Il existe environ 70 observatoires à travers le monde. Éduquer la population : le manque d’information aux populations vivant à proximité des volcans est responsable d‛un grand nombre de morts. Le rôle des scientifiques est d‛expliquer les dangers liés aux volcans afin que les populations puissent se préparer aux éruptions.

Comment prédire et prévenir les éruptions?
Organiser les évacuations et préparer des équipes de secours : les plans d’alerte de secours et d‛évacuation sont établis par les autorités de chaque pays. Vidanger les lacs (gaz carbonique ou acides) : certains lacs de cratère peuvent stocker du gaz carbonique (CO2) en grande quantité. Il arrive parfois que ces lacs libèrent soudainement le gaz et provoquent l‛asphyxie de tous les êtres vivants. En prévention, certains lacs sont nettoyés.

Comment prédire et prévenir les éruptions?
Vocanologue: c’est le spécialiste de l’étude des volcans. Il tente de comprendre l'origine du volcanisme ainsi que le mécanisme déclencheur des phénomènes comme les éruptions volcaniques. Ces phénomènes peuvent être dangereux pour les populations vivant dans les régions actives et le métier comprend certains risques.

Comment prédire et prévenir les éruptions?
Sismographe: Un sismographe est un appareil qui enregistre et mesure les tremblements de terre. Les sismographes captent et enregistrent les vibrations provoquées par la cassure de la croûte terrestre, qui sont ensuite étudiées.

Les formes des volcans Le volcan-bouclier : Il est formé par une accumulation de coulées de lave très fluides pouvant s’étaler sur plusieurs kilomètres formant un cône à faibles pentes.

Les formes des volcans Le stratovolcan : Le cône volcanique est formé par une alternance de coulées de lave et de cendres.

Les formes des volcans Le dôme ou l’aiguille : Ces volcans se forment à partir de lave très visqueuse ne pouvant s’étaler.

Volcans du monde Le Mauna Loa, Hawaii, Etats-Unis
Le Mauna Loa est un volcan bouclier des Iles Hawaii. Son sommet est à près de 4200 m au-dessus du niveau de la mer, et à plus de 9000 m depuis sa base, au fond de l’océan. On dénombre 39 éruptions depuis Ses laves sont très fluides.

Volcans du monde L’Etna, Sicile, Italie
L’Etna est situé en Sicile, Italie. Il s’agit du volcan le plus haut d‛Europe (3300m) et l’un des plus actifs au monde. Ses éruptions sont souvent effusives. Cependant, il y a parfois une certaine activité explosive. Cette association de types d‛éruption donne à ce volcan une forme intermédiaire entre un volcan bouclier et un stratovolcan.

Volcans du monde Le Vésuve, Naples, Italie
Le Vésuve est un stratovolcan de type explosif caractérisé par un énorme cratère (300 mètres de profondeur par 400 mètres de diamètre). Il est à l'origine de la destruction des villes de Pompéi, Herculanum, Oplontis et Stabies, ensevelies le 24 août 79 sous une pluie de cendres et de boue qui, ainsi, les a conservées jusqu'à nos jours dans leur état antique. S'il n'est actuellement plus en éruption, il reste en activité : les secousses sont importantes (plus de 700 par an) et des fumerolles continuent à relâcher des gaz.

Volcans du monde Le Puy de Dôme, France
Le Puy de Dôme domine ses voisins de la Chaîne des Puys du haut de ses 500 m. Il semble s‛être formé lors de deux événements distincts : formation d‛un dôme, puis destruction explosive d‛une partie du volcan dans un premier temps; croissance d‛un second dôme à l‛intérieur du cratère dans un second temps.

Volcans du monde Le Mont St Helens, États-Unis
Le Mont Saint Helens est un volcan du nord ouest des États-Unis aux éruptions de type plinienne. En 1980, il entra en éruption et explosa, provoquant plusieurs nuées ardentes pouvant atteindre 360° et plus de 1000 km/h.

Impacts positifs des volcans
Matériaux de constructions : il est fréquent que le basalte (roche volcanique issue du refroidissement du magma) soit utilisé comme matériaux de construction. Par exemple, la pouzzolane, roche volcanique projetée hors du volcan et solidifiée dans l‛air est utilisée en jardinerie, pour la fabrication de certains ciments, bétons ou encore des routes.

Impacts positifs des volcans
Fertilité des sols : les cendres sont riches en soufre, potassium, magnésium, calcium, sodium ou encore phosphore et constituent de véritables engrais naturels pour l‛agriculture. Les sols ainsi recouverts sont très fertiles et les populations vivant de l‛agriculture demeurent aux pieds des volcans.

Impacts positifs des volcans
L‛énergie géothermique : l‛énergie géothermique est l‛énergie utilisant la chaleur de la terre. Plus l‛on s‛enfonce dans le sol, plus la température augmente. En règle générale, l‛augmentation est de 3°C tous les 100 m. Dans les zones volcaniques, la température augmente de 15° à 30° C tous les 100 m ! Cette caractéristique permet de produire de l‛électricité, de chauffer des bâtiments, piscines, serres de cultures, etc. Des centrales géothermiques sont installées en Islandes, au Japon, en Italie, Russie, Nouvelle-Zélande, etc.

Impacts positifs des volcans
Métaux, minéraux et pierres précieuses : les volcans fournissent un grand nombre de pierres précieuses utilisées en bijouterie (opale, améthyste, diamant …), mais également des métaux moins nobles mais tout aussi recherchés (fer, étain, zinc, cuivre …). Enfin, le soufre entre dans la composition de nombreux explosifs, médicaments ou encore fertilisants.

Impacts positifs des volcans
Thermalisme, tourisme et art : les sources thermales font remonter à la surface de la Terre des eaux ou boues riches en minéraux. Selon leur composition, elles permettent de soulager les rhumatismes, affections respiratoires, maladie de peau, maladie rénales … Les volcans contribuent également au tourisme en proposant de nombreuses randonnées et panoramas. Enfin, les édifices volcaniques inspirent depuis toujours les artistes.