Conséquence Du Volcanismme Sur L'Histoire De La Terre

Le volcanisme est né en même temps que la Terre, lors de la phase d'accrétion de sa formation il y a 4,6 milliards d'années. À partir d'une certaine masse, les matériaux au centre de la Terre subissent d'importantes pressions, créant ainsi de la chaleur. Cette chaleur, accentuée par la dégradation des éléments radioactifs, provoque la fusion de la Terre qui dissipe vingt fois lus de chaleur da'aujourd'ui.

Après quelques millions d'années, une pellicule solide se forme à la surface de la Terre. Elle est déchirée en de nombreux endroits par des flots de lave et par de grandes masses granitoïdes qui donneront les futurs continents. Par la suite, les plaques lithosphériques nouvellement créées se déchireront préférentiellement à des endroits précis où se formeront les volcans . Pendant cent millions d'années, les volcans rejetteront dans la maigre atmosphère de l'époque de grandes quantités de gaz : diazote, dioxyde de carbone -, vapeur d'eau, oxyde de soufre, acide chlorhydrique, acide fluorhydrique, etc. Il y a 4,2 milliards d'années, malgré les 375°C et la pression 260 fois supérieure à celle d'aujourd'hui, la vapeur d'eau se condense et donne naissance aux océans.

Le rôle de la formation des premières molécules organiques et de l'apparition de la vie sur Terre peut être imputé aux volcans. En effet, les sources chaudes sous-marines ou les solfatares et autres geysers offrent des conditions propices à l'apparition de la vie : de l'eau qui lessivé des molécules carbonées, des minéraux, de la chaleur et de l'énergie. Une fois la vie répandue et diversifiée à la surface de la Terre, les volcans auraient pu provoquer à l'inverse de grandes extinctions : l'âge des grandes extinctions du vivant coïncide avec l'âge des trapps. Ces trapps auraient pu être provoqués par la chute de météorites ou l'éruption exceptionnelle de points chauds. Les effets combinés des gaz volcaniques et particules dispersés dans l'atmosphère auraient provoqué la disparition de nombreuses espèces par un hiver volcanique suivie d'une hausse de l'effet de serre par les changements dans composition gazeuse de l'atmosphère.

Une des théories les plus acceptées pour l'apparition de l'homme serait l'ouverture du rift africain : uniformément humide au niveau de l'équateur, le climat africain se serait asséché à l'est du rift qui arrête les nuages venant de l'Ouest. Les hominidés, s'adaptant à leur nouveau milieu formé d'une savane, auraient développé la bipédie pour échapper à leurs prédateurs.

Encpr de nos jours, les volcans participent à l'évacuation de la chaleur interne de la Terre et au cycle biogéochimique mondial en libérant les gaz, la vapeur d'eau et les minéraux engloutis dans le manteau au niveau des fosses de subduction.

La Classification Des Volcans

Lors des début de la volcanologie, l'observation de quelques volcans a été à l'origine de la création de catégories basées sur l'aspect des éruptions et le type de lave émise. Chaque type est nommé selon le volcan référent. Le grand défaut de cette classification est d'être asssez subjectif et de mal tenir compte des changements de type d'éruption d'un volcan.

Afin d'introduire une notion de comparaison entre les différentes éruptions volcaniques, l'indie d'explosivité volcanique, aussi appelée échelle VEI, fut mis au point par deux volcanologues de l'Université d'Hawaï en 1982. L'échelle, ouverte et partant de zéro, est définie selon le volume des matériaux ejecté, la hauteur du du panache volcaniques et des observations qualitatives.     

Il existe deux grands types d'éruptions volcaniques dépendant du type de magma émis : effusives associées aux "volcans rouges" et explosives associées aux "volcans grisé". Les éruptions effusives sont les éruptions hawaïenne et strombolienne tandis que les explosives sont les vulcanienne, péléenne et plinienne. Ces éruptions peuvent se dérouler en présence d'eau et prennent alors les caractéristiques d'éruptions phréatique, phréato-magmatique, surtseyenne, sous-glaciaire, sous-marine et limnique.

Les Fréquences Des Éruptions

La "naissance" d'un volcan correspond à sa première éruption volcanique qui le fait sortit de la lithosphère. La naissance d'un nouveau volcan est un phénomène qui se produit plusieurs fois par siècle. Il a pu être observé en 1943 avec le Paricutin : une fracture laissant s'échapper des gaz volcaniques et de la lave dans un champ a donné naissance à un volcan de 460 mètres de haut en neuf mois. En 1963, le volcan sous-marin de Surtsey émergea au sud de l'Islande formant ainsi une nouvelle île et un nouveau volcan terrestre.

Il n'y pas de consensus chez les vulcanologues quant à la définition de l'activité d'un volcan.

Un volcan est qualifié d'actif lorsque sa dernière éruptions remonte à quelques au maximum, d'endormi lorsqu'il n'est plus entré en éruption durant plusieurs centaines d'années et d'éteint lorsque sa dernière éruption remonte à au moins 50 000 ans et qu'il est soumis à l'érosion.

La fréquence des éruption permet d'évaluer l'aléa, c'est-à-dire la probabilité qu'une zone puisse subir une des manifestations d'une éruption. Cet aléa, combien avec le type de manifestation volcanique et la présence de populations et va vulnérabilité, permet d'évaluer le risque volcanique.

Gaz Volcaniques

Les magmas contiennent des gaz volcaniques dissous. Lé dégazage des magmas est un phénomène déterminant dans le déclenchement d'une éruption et dans le type éruptif. Le dégazage fait monter le magma le long de la cheminée volcanique ce qui peut donner le caractère explosif et violent d'une éruption en présence d'un magma visqueux.

Les gaz volcaniques sont principalement composés de : 

* Vapeur d'eau à teneur de 50 à 90 %;

* Dioxyde de carbone à teneur de 5 à 25%;

* Dioxyde de soufre à teneur de 3 à 25 %. 

Puis viennent d'autres éléments volatils comme le monoxyde de carbone, le chlorure d'hydrogène, le dihydrogène, le sulfure d'hydrogène, etc. Le dégazage du magma en profondeur peut se traduire à la surface par la présence de fumerolles autour desquelles des cristaux, le plus souvent de soufre, peuvent se former. 

Le Magma

Le magma est le matériau de consistance fluide à visqueuse, sous pression, contenant des gaz volcaniques, non cristallisé qui s'est formé à partir de la fusion partielle ou totale de manteau (anatexie) au niveau d'un point de chaleur comme un point chaud, de décompression comme une dorsale et/ou d'un apport d'une comme une fosse de subduction. Généralement, ce magma remonte vers la surface en raison de sa densité plus faible et se stocke dans la lithosphère en formant une chambre magmatique.

Dans cette chambre, il peut subir une cristallisation totale ou partielle et/ou un dégazage qui commence à le transformer en lave. Si la pression et la cohésion des terrains qui le recouvrent deviennent insuffisantes pour le contenir, il remonte le long d'une cheminée volcanique ( où la baisse de pression due à la remontée produit un dégazage qui diminue encore la densité de l'émulsion résultante) pour être émis sous forme de lave, c'est-à-dire totalement ou partiellement dégazé.

Le Volcan

Un volcan est un ensemble géologique terrestre, sous-marin ou extra-terrestre qui résulte de la montée d'un magma puis de l'éruption d'une partie de ce magma. Le magma provient de la fusion partielle du manteau et exceptionnellement de la croute terrestre. L'éruption peut se manifester, de manière plus ou moins combinée, par des émissions de lave, par des émanations ou des explosions de gaz, par des projections de tephras par des phénomène hydromagmtiques, etc. Les laves refroidies et les retombées de tephras constituent des roches éruptives qui peuvent s'accumuler et atteindre des milliers de mètres d'épaisseur formant ainsi des montagnes ou des îles. Selon la nature des matériaux, le type d'éruption, la fréquence d'éruption et l'orogenèse, les volcans prennent des formes variées, la plus typique étant celle des montagne conique couronnée par un cratère ou une caldeira. La définition de ce qu'est un volcan a évolué au cours des derniers siècles en fonction de la connaissance que les géologues en avaient et de la représentation qu'ils pouvaient en donner. 

Les volcans sont souvent des édifices complexes qui ont été construits par une succession d'éruption et qui, dans la même période, ont été partiellement démolis par des phénomènes d'explosion, d'érosion ou d'effondrement.  Il est ainsi fréquent d'observer diverses structures superposées ou emboitées. Au cours de  l'histoire d'un volcan, les types d'éruptions peuvent aussi varier. Néanmoins, il est d'usage, dans le cadre de la vulgarisation, de considérer qu'il existe au monde deux types généraux:

* Les volcans effusifs, ou "volcans rouges", aux éruptions relativement calmes qui émettent des laves fluides sous la forme de coulées. Ce sont les volcans de "point chaud", et les d'"accrétion" principalement représentés par les volcans sous-marins des dorsales océaniques.

* Les volcans explosifs ou "volcans gris", aux éruptions explosives qui émettent des laves pâteuses et des cendres sous la forme de nuées ardentes ou coulées pyroclastiques et de panaches volcaniques. Ils sont principalement associés au phénomène de subduction comme les volcans de la "ceinture de feu du Pacifique".

On compte environ 1500 volcans terrestres actifs dont une soixantaine en éruption par an. Les volcans sous-marins sont bien plus nombreux.

Le "volcanisme " est l'ensemble des phénomènes  associés aux volcans et à la présence de magma. La  "volcanologie" ou (beaucoup plus rarement) "vulcanologie" est la science de l'étude, de l'observation et de la prévention des risques des volcans.

Le terme "volcan" tire son origine de Vulcano, une des îles Éoliennes nommée en l'honneur de Vulcain, le dieu romain du feu dont l'équivalent dans le panthéon grec est Héphaïstos.