Sciences · Terre et climat
Les volcans
Un volcan est un relief formé par la remontée du magma, roche fondue venue des profondeurs, qui s’échappe en surface sous forme de lave, de gaz et de fragments de roches lors des éruptions.
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On compte environ 1 350 volcans potentiellement actifs sur les terres émergées, selon l’Institut d’études géologiques des États-Unis (USGS), sans compter les très nombreux volcans sous-marins, notamment le long des dorsales. Chaque année, une cinquantaine à soixante-dix volcans entrent en éruption. Le volcanisme a façonné une grande partie de la surface terrestre, de l’atmosphère et des océans primitifs.
Comment fonctionne un volcan ?
- Formation du magma : le manteau terrestre, solide, fond partiellement (quelques pour cent) à certains endroits, par baisse de pression ou ajout d’eau (voir structure de la Terre).
- Remontée : moins dense que les roches environnantes, le magma monte et s’accumule dans une chambre magmatique, à quelques kilomètres sous la surface.
- Éruption : quand la pression des gaz et du magma dépasse la résistance des roches, le magma remonte par une cheminée jusqu’au cratère et s’échappe.
Les gaz dissous dans le magma (surtout de la vapeur d’eau, puis du CO2 et du dioxyde de soufre) jouent un rôle décisif : comme dans une bouteille de soda que l’on ouvre, ils forment des bulles en remontant, ce qui peut provoquer une explosion.
Où se trouvent les volcans ?
| Contexte | Mécanisme | Type de volcanisme | Exemples |
|---|---|---|---|
| Dorsales océaniques | Écartement des plaques, remontée du manteau | Effusif, surtout sous-marin | Islande |
| Zones de subduction | Plaque plongeante libérant de l’eau qui fait fondre le manteau | Explosif | Ceinture de feu du Pacifique, Antilles, Italie du Sud |
| Points chauds | Panache de manteau chaud, indépendant des limites de plaques | Effusif | Hawaï, La Réunion |
| Rifts continentaux | Étirement de la croûte | Variable | Rift est-africain, Massif central (ancien) |
La ceinture de feu du Pacifique concentre environ les trois quarts des volcans actifs émergés. Les liens entre volcans, séismes et limites de plaques sont expliqués dans la fiche tectonique des plaques.
Les deux grands types d’éruptions
| Éruption effusive | Éruption explosive | |
|---|---|---|
| Magma | Fluide, pauvre en silice (basalte) | Visqueux, riche en silice (andésite, rhyolite) |
| Gaz | S’échappent facilement | Piégés, puis libérés violemment |
| Manifestations | Fontaines et coulées de lave | Colonnes de cendres, nuées ardentes, projections |
| Forme du volcan | Bouclier, pentes douces | Cône (stratovolcan), pentes raides |
| Dangerosité | Surtout pour les biens ; les coulées avancent lentement | Très meurtrière |
| Surnom courant | « Volcan rouge » | « Volcan gris » |
On distingue traditionnellement plusieurs styles d’éruptions, du plus calme au plus violent :
- hawaïenne : fontaines et coulées de lave fluide ;
- strombolienne : explosions modérées et rythmées projetant des bombes de lave (Stromboli) ;
- vulcanienne : explosions violentes et brèves avec panaches de cendres (Vulcano) ;
- péléenne : formation d’un dôme de lave visqueuse et de nuées ardentes (montagne Pelée) ;
- plinienne : colonne éruptive de plusieurs dizaines de kilomètres de hauteur (Vésuve en 79), du nom de Pline le Jeune, qui l’a décrite.
La puissance des éruptions explosives se mesure par l'indice d’explosivité volcanique (VEI), de 0 à 8, échelle logarithmique fondée sur le volume de matériaux éjectés.
Les dangers des volcans
- Nuées ardentes (écoulements pyroclastiques) : avalanches de gaz brûlants et de cendres dévalant les pentes à plus de 100 km/h, à plusieurs centaines de degrés. Ce sont les phénomènes les plus meurtriers.
- Lahars : coulées de boue formées par le mélange de cendres et d’eau (pluie, fonte d’un glacier). En 1985, le lahar du Nevado del Ruiz (Colombie) a enseveli la ville d’Armero, faisant plus de 20 000 morts.
- Retombées de cendres : effondrement des toits, cultures détruites, perturbation du trafic aérien (Eyjafjallajökull, Islande, en 2010).
- Gaz : asphyxie par le CO2, pollution au dioxyde de soufre.
- Tsunamis provoqués par des explosions ou des effondrements de flancs.
- Effets climatiques : les grandes éruptions injectent dans la stratosphère du soufre qui forme des aérosols réfléchissant la lumière du Soleil, refroidissant le climat pendant un à trois ans.
Éruptions historiques
| Date | Volcan | Conséquences |
|---|---|---|
| 79 | Vésuve (Italie) | Ensevelissement de Pompéi et d’Herculanum |
| Avril 1815 | Tambora (Indonésie) | La plus puissante éruption historique (VEI 7) ; 1816, « l’année sans été » en Europe et en Amérique du Nord |
| 27 août 1883 | Krakatoa (Indonésie) | Explosions entendues à des milliers de kilomètres, tsunamis meurtriers |
| 8 mai 1902 | Montagne Pelée (Martinique) | Nuée ardente détruisant Saint-Pierre, environ 28 000 morts |
| 18 mai 1980 | Mont Saint Helens (États-Unis) | Effondrement du flanc nord, explosion latérale |
| Juin 1991 | Pinatubo (Philippines) | Refroidissement du climat mondial d’environ 0,5 °C l’année suivante |
| 15 janvier 2022 | Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (Tonga) | Explosion sous-marine record, onde de pression ayant fait le tour du globe |
Les volcans en France
- La Réunion : le piton de la Fournaise, volcan de point chaud, est l’un des plus actifs du monde, avec en moyenne plus d’une éruption par an, généralement effusive et sans danger pour les populations.
- Martinique : la montagne Pelée, volcan explosif de subduction, est surveillée en permanence.
- Guadeloupe : la Soufrière, autre volcan explosif ; une crise en 1976 a conduit à l’évacuation de plus de 70 000 personnes.
- Mayotte : un nouveau volcan sous-marin est né à partir de 2018 à une cinquantaine de kilomètres à l’est de l’île.
- Massif central : la chaîne des Puys, inscrite au patrimoine mondial de l’UNESCO en 2018 avec la faille de Limagne, compte environ 80 volcans. Les dernières éruptions en France métropolitaine y remontent à environ 7 000 ans (lac Pavin). Ces volcans sont endormis, pas éteints.
Les observatoires volcanologiques de l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP) surveillent en continu les volcans actifs français.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre magma et lave ?
Le magma est la roche en fusion encore située en profondeur, contenant des gaz dissous. Lorsqu’il atteint la surface et perd une grande partie de ses gaz, on l’appelle lave. En refroidissant, la lave forme des roches volcaniques comme le basalte.
Un volcan peut-il se réveiller après des milliers d’années ?
Oui. On considère généralement comme potentiellement actif un volcan qui a connu une éruption au cours des 10 000 dernières années. Certains volcans restent endormis plusieurs siècles avant une éruption violente, comme le Pinatubo, sans éruption connue depuis environ 500 ans avant 1991.
Peut-on prévoir une éruption ?
Mieux qu’un séisme. Avant une éruption, la remontée du magma provoque souvent des signes mesurables : multiplication de petits séismes, gonflement du sol, augmentation des émissions de gaz. Ces indices permettent d’émettre des alertes et d’évacuer, comme au Pinatubo en 1991, où des dizaines de milliers de vies ont été sauvées.
Quelle est la température de la lave ?
Entre environ 700 °C et 1 200 °C selon sa composition. Les laves basaltiques, fluides, sont les plus chaudes (1 100 à 1 200 °C) ; les laves riches en silice, visqueuses, sont plus froides.