Risques et moyens pour s`en protéger du volcanisme

Risques et moyens pour s’en protéger du
volcanisme
Titre: Risques et moyens pour s’en protéger du volcanisme . Ajouté Par : coursgeologie . Le:
06 Feb 2014 16:33.
Il existe plusieurs types de volcans et d’éruptions. Quels sont les risques d’une éruption
et quels sont les moyens pour s’en protéger ?

Les risques
Les éruptions volcaniques, de partout dans le monde, ont eut des conséquences
dramatiques. Elles ont entraîné la mort de milliers de personnes, environ 1100 ces dix
dernières années. Le danger ne vient pas du volcan directement, mais plutôt des
conséquences
de
son
éruption.
Les projections de cendres, de bombes, de blocs, de lapilli sont qualifiés par les
scientifiques de "retombées de téphra". Leur volume est très important. Les bombes et
les blocs forment des projectiles meurtriers, poussés par les explosions, entraînés par
les mouvements de convection, les gaz et les cendres s’élèvent en un panache brûlant,
parfois jusqu’à 40 kilomètres d’altitude, puis déroulent un nuage continu autour du
globe. Ces gaz se muent alors en aérosols qui, en filtrant les rayons du soleil, perturbent
le
climat.
Le mot lahars désigne un matériel volcanique instable qui à la suite d’un apport d’eau
se met en mouvement. Le plus souvent la pluie imprègne des cendres non consolidées,
la boue emprunte alors le lit des rivières et dévale les pentes à une vitesse de 50 km/h
et dévastent tout sur leur passage. Les lahars ont d’autres origines : la liquéfaction, de
sols gorgés d’eau, par les vibrations sismiques ; la vidange ou le débordement d’un lac
de cratère ; la fonte des neiges ou des glaces sur un volcan en crise ; éruption sous un
glacier.
Lors d’une éruption ou au repos les volcans rejettent d’importantes quantités de gaz, tel
l’anhydre sulfurique. Brassé par le vent ce gaz tombe en pluies acides qui brûlent les
cultures. Autre gaz, le dioxyde de carbone, dont les émanations peuvent s’avérer
mortelles. Le gaz incolore, inodore, s’écoulent vers le fond des vallées.
Les coulées pyroclastiques ou nuées ardentes sont un mélange de cendres, de gaz
sous pression et de blocs à haute température, qui dévalent les pentes des volcans à une
vitesse d’au moins 100 km/h. Les détentes de gaz et les explosions propulsent ces
coulées dans une seule direction. Celles-ci peuvent remonter les contre-pentes ou
franchir des pentes. Produites par l’éruption d’un volcan gris, c’est le plus dangereux
des
phénomènes
volcaniques.
La plupart des volcans sont constitués d’un empilement de matériaux hétérogènes
:
laves,
blocs,
cendres,
scories.
Le magma, lorsqu’il traverse ces couches instables, peut provoquer des déformations
qui font qu’une partie du volcan s’effondre. Les avalanches de débris ainsi créées
dévalent les pentes, si le volcan est en bord de mer, la chute des débris dans l’eau forme
un raz de marée.

Moyens pour s'en protéger
Près d’un demi-milliard d’homme vivent sous la menace d’une éruption volcanique.
Pour prévoir les éruptions les scientifiques disposent de matériel à la pointe de la
technologie. Les scientifiques tirent leurs enseignements de trois catastrophes de ces
dernières décennies : le Mont St Helens aux États-Unis, le Nevado del Ruiz en
Colombie,
le
Pinatubo
aux
Philippines.
Les scientifiques utilisent un réseau de télésurveillance constitué d’un ensemble de
capteurs
:
- extensomètre : cet appareil installé sur une ligne de faille, permet de mesurer les
tensions
ou
les
mouvements
de
roche
;
- magnétomètre : cet appareil sert à mesurer les variations du champ magnétique de la
terre
;
- sismomètre : il permet de mesurer les déformations du sol produites par les ondes
sismiques.
Les scientifiques utilisent aussi la détection géochimique ( analyse des gaz, de l’eau de
source, de la radioactivité des roches ), la reconstitution de l’histoire du volcan grâce à
la datation au carbone 14 et le positionnement par satellite qui permet l’enregistrement
des
mouvements
grâce
à
des
balises.
Ces techniques leur permettent de prévoir dans un délai allant de quelques jours à un an
la
prochaine
éruption.
Un réseau de surveillance est constitué d’un ensemble de capteurs disposés de façon à
enregistrer tous les paramètres. Toutes les données sont transmises en temps réel par
radio
à
l’observatoire.
Face aux agressions possibles des volcans, la dispersion prévue et organisée, demeure
bien souvent la meilleure solution. Mais encore faut-il savoir où et quand les volcans
vont frapper, d’où leur surveillance 24 h sur 24. Tout autour des volcans à risque, des
panneaux d’information indiquant les infrastructures de protections et les zones
d’évacuation.
Mais il existe d’autres moyens que la fuite. Les Hommes inventent toute une série de
parades high-tech ou artisanales. Par exemple, sur les pentes du volcan Tokachi, les
ingénieurs japonais ont construit le plus grand « crible-dam » du monde : un barrage
fait de tubes d’acier mesurant 15 mètres de haut et 1 kilomètre de long. Ce barrage fait
office de tamis, destiné à retenir les blocs et les troncs d’arbres charriés par les coulées.
Autre exemple à Java, au pied du Mérapi, les Indonésiens ont construit un réseau de
digues visant à freiner les coulées de boue. Ces digues sont construites avec les
matériaux rejetés par le volcan.

Exemple du Piton de La Fournaise
L'Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise fait partie de L'lnstitut de
Physique du Globe de Paris. Cette structure a été créée en 1980 après l'éruption hors
enclos de 1977 qui avait partiellement détruit le village de Piton Sainte Rose.
Il a trois objectifs :



La recherche sur le fonctionnement et l'évolution des volcans
La surveillance de l'activité du Piton de la Fournaise. ainsi que le suivi des
éruptions et des coulées de laves
La recherche fondamentale expérimentale permet d'améliorer les techniques et
l'instrumentation utilisées afin de mieux connaître les caractéristiques du volcan
d'anticiper son évolution, ses éruptions et donc d'estimer les risques. Puisque le
Piton de la Fournaise est un volcan très actif, avec en moyenne une éruption par
an, de nouveaux instruments ou des équipements améliorés peuvent y être testés
dans des délais raisonnables.
La surveillance est une application de cette recherche. Elle répond à un besoin de
sécurité de la population. Cette surveillance est l'aboutissement de la mise en place d'un
important réseau d'instruments dans le cadre de la recherche, opérationnel en temps réel
24h/24.
Installations sur le Piton de La Fournaise :
1. Les appareils de mesure

Le distancemètre
Ainsi l'expérimentation instrumentale, l'enregistrement et l'interprétation des données
comme les sismogrammes, les déformations observées, les variations de l'activité du
radon et du champ magnétique sont des facteurs de la connaissance du volcan. Les
éruptions volcaniques sont déclenchées par une augmentation de pression dans une
chambre magmatique superficielle. La pression peut augmenter, notamment, lors de
l'arrivée de magma provenant de réservoirs plus profonds. Cela se traduit par des
déformations du massif, le volcan se dilate. Ces déformations se traduisent à la surface
par des variations de la pente du cône, par des ouvertures des fissures, les distances
entre
deux
repères
changent
et
l'altitude
varie.
Le distancemètre émet un rayon infrarouge successivement vers les différents
catadioptres (ou prismes réfléchissants), installés sur le flanc du volcan.
Le temps de parcourt, aller et retour du rayon infrarouge, est chronométré. Ainsi on peut
déterminer
la
distance
entre
l'émetteur
et
le
réflecteur.
Le distancemètre est motorisé, ce qui lui permet d'effectuer automatiquement plusieurs
mesures
grâce
à
la
présence
de
plusieurs
catadioptres.
Après avoir calculé les distances, les résultats sont envoyés à l'observatoire via l'antenne
émettrice se trouvant à côté de l'appareil (visible sur la première photo).

L'extensomètre
Les mouvements du volcan sont observés également sur le réseau de fissures
existantes (ou failles). Pour suivre ces mouvements, des extensomètres ont été installés
sur certaines fissures centimétriques dans des dalles de basalte.
Ils mesurent en permanence l'écartement des bords de la fissure, mais aussi le
cisaillement et le décrochement de la faille, donc le mouvement en trois dimensions.

Le magnétomètre
La Terre possède un champ magnétique terrestre qui lui est propre.
Un autre champ dû à la présence de minéraux ferromagnésiens dans la lave (présence
de minéraux de fer) ou par des courants électriques dans la ionosphère, perturbe le
champ
magnétique
terrestre.
Ainsi, les activités volcaniques comme la remontée de magma et la circulation de
fluides hydrothermaux engendre une modification du champ magnétique terrestre
locale.
Alimenté par un capteur solaire (qui fournit de l'électricité à partir de l'énergie solaire),
le magnétomètre mesure régulièrement le champ magnétique local et envoie les
données à l'observatoire via l'antenne émettrice.

La sonde a radon
Le radon est un gaz radioactif qui se forme dans le magma par désintégration de
l'uranium
et
du
thorium.
Lors d'une montée magmatique un dégazage de celui-ci s'effectue par diminution de
pression. Les gaz volcaniques, essentiellement de la vapeur d'eau (H2O) et du dioxyde
de carbone (CO2), s'échappent les premiers à travers des fissures du massif.
Avec ces gaz majeurs, le radon arrive à la surface avant le magma lui-même. Ces sondes
sont installées sur le massif du volcan, généralement dans les scories des fissures
éruptives existantes, des endroits où on attend que les gaz volcaniques s'échappent de
préférence.

Le sismomètre
Les éruptions volcaniques sont déclenchées par une augmentation de pression dans
une chambre magmatique superficielle. Cela se traduit par des déformations du massif,
le volcan se dilate, provoquant une cassure de roche (fissure).
Les sismomètres sont répartis sur et autour du volcan. Cette répartition est choisie pour
pouvoir déterminer avec précision les épicentres des séismes liés au volcan.
Ce
réseau
de
surveillance
sismique
permet:
- un suivi permanent de l'activité sismique du volcan en temps de repos
d'observer
les
mouvements
du
magma
sous
le
massif
- de localiser la mise en place des intrusions pendant les crises sismiques précédant les
éruptions
- de distinguer les événements volcano-tectoniques des tremblements de terre régionaux
qui
ont
lieu
sous
l'île
ou
dans
ses
environs
- de reconnaître les perturbations locales dues aux effondrements du rempart, aux
orages, aux hélicoptères et randonneurs sur le volcan mais aussi de reconnaître les
tremblements de terre qui se produisent parfois à des milliers de kilomètres.
Ainsi l'étude des séismes, leur sismogramme, leur intensité, leur nombre et leur lieu,
permettent d'évaluer les risques d'une éruption volcanique.
2. La prévision de l’éruption de janvier 2002
Après une période de repos de plus de 5 ans (1992-1998), le Piton de la Fournaise est
de nouveau un des volcans les plus actifs de la planète. Les éruptions sont fréquentes et
il reste rarement inactif plus de quelques années. Depuis 2000, il s'est produit six
éruptions dont la dernière a débuté le 5 janvier 2002 à 23 h.
Depuis août 2001, le volcan annonçait une reprise d'activité par des crises sismiques et
l'ouverture d'une fissure au niveau du cratère Magne. Ces signes avaient provoqué le
déclenchement de plusieurs pré-alertes et alertes. L'éruption a débuté par l'ouverture de
quatre failles dans la partie Nord-Est de l'Enclos Fouqué, à environ 1850 m d'altitude,
sous le Nef coupé de Sainte-Rose. Quatre fontaines de lave ont jailli et se sont répandues
dans la plaine des Osmondes, accompagnées d'un fort dégazage. Dès le 6 janvier, les
projections étaient plus faibles même si deux fontaines de lave restaient
particulièrement actives et que la faille de Magne, mesurées par un extensomètre,
continuait de s'agrandir. A partir du 10 janvier, plus aucune coulée n'était observée et
seuls des lambeaux de lave de quelques centimètres jaillissaient de la seule fissure
encore
active.
Cependant, un risque d'ouverture d'une nouvelle faille était envisageable dans le haut
de la commune de Sainte-Rose en raison d'une reprise importante de la sismicité. Le 12
janvier, suite à une nouvelle éruption, une coulée a repris dans la Plaine des Osmondes.
On a également observé de nombreux éboulements de la paroi du rempart Nord de
l'Enclos. La coulée est descendue en direction du Grand Brûlé à une vitesse d'environ
50 m/h. Le 14, la coulée traverse la route nationale et arrive dans la mer.
Entre le 14 et le 15 janvier, une centaine de secousses localisées dans l'Enclos a été
enregistrée, la magnitude la plus forte étant de 1,6. Cette activité sismique faisait
craindre aux scientifiques une éruption en dehors de l'Enclos. Le préfet a donc donné
l'ordre d'évacuer les 1000 habitants du village de Bois Blanc. Le mercredi 16, l'éruption
s'est arrêtée brutalement. Dès le 18, l'activité sismique était redevenue normale, les
émissions de lave avaient cessé et la Réunion avait gagné quelques hectares de terre sur
la mer.
Une copie de la leçon du site Risques et moyens pour s’en protéger du volcanisme
http://coursgeologie.com/