Chapitre 1: Le risque volcanique - Activité et dangers des volcans

Chapitre 1 : Le
risque volcanique
Problématiques : Comment se manifeste
l’activité volcanique de la Terre ? Quels sont
les risques pour les populations ?
I. L’activité volcanique de la Terre
Introduction :
La Terre est animée par une dynamique
interne, se manifestant par des séismes et
des volcans.
Nous savons que certaines zones du globe
terrestre sont souvent exposées à des
catastrophes naturelles de type éruptions
volcaniques.
I.a. Volcans rouges et volcans gris : éruptions effusives ou explosives
Bilan 1 :
Volcans
Volcan Rouge
(ETNA)
Volcan Gris
(ANAK KRAKATAU)
Type de
volcan
Effusif
Explosif
Forme du
volcan
Cone avec
cratère
Dôme ou aiguille
de lave
Type de
lave
Fluide, pauvre
en gaz
Visqueuse,
riche en gaz
Type de
matériaux émis
Lave fluide
Nuage de cendres,
nuées ardentes,
bombes volcaniques
Dangerosité
Modérée, car
limitée aux zones
ou coule la lave
Elevée, et sur une
grande distance autour
du volcan à cause des
matériaux émis
Tableau comparatif des deux types de volcans : volcans rouges effusifs et volcans gris explosifs
Eruptions de l’ANAK KRAKATAU :
I.b. Le moteur de la remontée du magma en surface
Après avoir étudié les différents types d’éruptions volcaniques, on
peut se demander ce qui provoque la remontée du magma vers la
surface.
Voyons maintenant quel est le moteur de cette remontée.
La structure générale d’un volcan :
Cratère
Coulée de lave
Cheminée
Conduit
Chambre
magmatique
Schéma 1 :
Bilan 2 :
Une éruption volcanique correspond à une arrivée de magma en
surface.
Le magma provient de la fusion partielle de roches en profondeur, suite
à de hautes températures. Il est stocké dans une chambre
magmatique située à plusieurs kilomètres de profondeur sous le
volcan.
Le magma remonte par la cheminée volcanique jusqu’à la surface où il
ressort sous forme de lave (fluide ou non) grâce au gaz qu’il contient
(ex : vapeur d’eau, dioxyde de carbone…)
I.c. L’origine des 2 types d’éruptions volcaniques
Magma : mélange de roches en fusion
(partiellement fondue / liquide), de roches
solides, et de gaz. Lorsqu’il arrive en surface,
on parle de lave.
Viscosité : état d’un liquide dont l’écoulement
est plus ou moins difficile (ex : le miel est
visqueux contrairement à l’eau qui est fluide).
Comment expliquer qu’il y ait des éruptions effusives, et
d’autres explosives ?
Il écrit à propos des éruptions volcaniques : deux cas doivent
être distingués selon la viscosité du magma.
 Si le magma est peu visqueux, le gaz s'en échappe
facilement, l'éruption prend un caractère effusif: des
émissions de lave fluide se produisent en début d'éruption et
forment des fontaines de laves.
Lazzaro Spallanzani (1729-1799)
Scientifique italien
 Si le magma est très visqueux, les gaz s'en échappent
difficilement, les bulles s'accumulent provoquant des
éruptions explosives avec de violentes explosions lorsqu'elles
éclatent brutalement près de la surface. La lave émise est
visqueuse.
Utilisons les étapes de la démarche scientifique !
Etapes 1 : Problématiques
•
•
Quel est le moteur des
éruptions volcaniques ?
Pourquoi y a-t-il deux
types d’éruptions
volcaniques ?
Etape 2 : hypothèses:
•
•
Je pense que le gaz est le moteur de
l’éruption volcanique.
Je pense que la consistance du
magma est à l’origine des deux types
d’éruptions volcaniques.
Utilisons les étapes de la démarche scientifique !
Etape 3 : Expériences et
Schéma
Utilisons les étapes de la démarche scientifique !
Utilisons les étapes de la démarche scientifique !
Etape 4 : Résultats
Etape 5 : Interprétation
La purée sort du tube en
morceau, monte d’abord puis
tombe d’un coup.
Le gaz est responsable de la sortie de la
purée dans les deux cas. Il a exercé une
pression sur les deux purées.
La purée sort du tube en coulant
immédiatement.
La purée solide et la purée liquide ne
sortent pas de la même manière. La
consistance de la purée influe sur la
manière de sortie et sur la rapidité de la
sortie de la purée. La purée sort
brusquement en morceau alors que la
purée liquide coule en continu
Utilisons les étapes de la démarche scientifique !
Etape 6 : Conclusion
Nos deux hypothèses sont validées : le gaz est bien le moteur des
éruptions volcaniques (dans l’expérience de purée).
La consistance de la lave est responsable du type d’éruption volcanique
(dans l’expérience de purée).
La purée représente la lave, une lave fluide entraînera une éruption
effusive alors qu’une lave solide (visqueuse) entraînera une éruption
explosive.
Bilan 3 :
Un magma peu visqueux (fluide) permet aux gaz de bien s’échapper (il
est donc pauvre en gaz) et il est à l’origine d’éruptions effusives.
Un magma visqueux ne permet pas aux gaz de bien s’échapper (il est
donc riche en gaz). Le magma s’accumule sous le dôme du volcan
avant sa sortie. Ceci crée alors des explosions à l’origine des
projections de blocs de roches.
Le type d’éruption volcanique dépend donc du niveau de viscosité du
magma.
II. Le risque volcanique, combinaison de l’aléa et des
enjeux
 Il est possible de prévoir plus facilement l’arrivée
d’une éruption volcanique en mettant les
volcans sous surveillance via la réalisation de
différentes mesures.
 Prédire une éruption volcanique permet aux
autorités de prévenir les populations et
d’organiser leur mise en sécurité.
Comment calculer le Risque ?
Aléa
Enjeux
Risque
Définitions :
Aléa : probabilité que se produise une catastrophe
naturelle (ex : éruption volcanique) dans une zone
donnée.
Enjeux : ensemble des personnes, habitations,
activités économiques pouvant être menacés par
une catastrophe naturelle.
Risque : probabilité que se produise une
catastrophe naturelle dans une zone donnée dont
les effets peuvent menacer les gens et les biens.
Schéma 2 :
Aléa
Prévisions :
Surveillance des
volcans ( ex : nombre
de séismes, gaz
libérés, histoire du
volcan)
Enjeux
Risque
Protection + éducation = Prévention
• Faire obstacle ( dévier les coulées, construire des
barrages.
• Mettre les personnes à l’abri (construction pour se
protéger des débris volcaniques, améliorer les bâtiments).
• Education de la population ( cours aux jeunes, médias,
exercices d’évacuation).
Bilan 4 :
Le risque géologique d’une région dépend des enjeux et des aléas.
Ainsi, afin de connaitre le risque volcanique, on met en lien les cartes
des aléas volcaniques et des enjeux.
La prévision des éruptions est possible grâce à un système de
surveillance permettant de détecter les signes précurseurs d’une
éruption (ex : les séismes)
Dans les zones à risque, on réalise également une prévention basée
sur l’éducation et la protection des populations.