Les volcans du Monde
N° 10
Décembre 2013
Les volcans d’Islande Porto Folio Projections volcaniques
Les Geysers
Sommaire
Edito 2
Le mot de la rédaction
News 3
Éruption en cours, nouveaux livres et coups de cœur
Article 7
Les volcans d’Islande
Porto folio 13 Projections volcaniques
Dossier 23
Les geysers
Volcan vu du ciel 28
Ruapehu
Edito Le Monde des Volcans Revue trimestrielle éditée par E. Reiter Contact: eric.reiter73@gmail.com Rédacteur en chef: E. Reiter Personne(s) et institution(s) ayant collaboré à ce numéro: , B. Behncke, Brianna D. Corsa, N. Schaegis, C. Waythomas (AVO, USGS), A. Yanto, E. Reiter
Projections
Photos de couverture: 1ère de couv.: Geyser dans le parc de Yellowstone - Photo: Brianna D. Corsa 4ème de couv.: Détail de Dimmuborgir, un lac de lave fossile en Islande—Photo: E. Reiter
Pour avoir plus de renseignements sur les sujets abordés et connaître les sources des articles, consultez http:// lemondedesvolcans.p.ht/ Webzine/sources.htm
Ce numéro va vous emmener dans un des pays les plus volcaniques au monde … et un des plus froids aussi: l’Islande. Nous allons en effet passer en revue les principaux ensemble de cette île entièrement volcanique située à proximité immédiate du cercle polaire arctique. Cette première approche très générale nous servira d’introduction à d’autres articles plus approfondis dédiés à des volcans particuliers de ce pays. Notre porto folio nous montrera de manière visuelle un sujet abordé dans notre récent dossier consacré aux risques volcaniques: les projections de cendres et bombes volcaniques. Vous pourrez y admirer des photos prises sur différents volcans du monde projetant nuages gris de cendres et bombes incandescentes. Pour finir, nous vous emmenons découvrir d’autres types de projections, bien moins dangereuses que les cendres et bombes. Nous partons, en effet, à la découverte des geysers islandais (bien entendu) mais aussi américains, allemands et français. Toute la rédaction se joint à moi pour vous souhaiter de joyeuses fêtes de fin d’année et une excellente année 2014 volcanique, bien entendu!
Bonne lecture Eric
News Etna (Sicile) Comme à son habitude durant ces dernières années, l’Etna a repris son activité avec l’arrivée des mauvais jours et la neige. Six paroxysmes ont eu lieu depuis la fin octobre, certains étant particulièrement violents. Toutes ces éruptions ont eu lieu au Nouveau Cratère Sud-est. Sa morphologie a profondément changé au cours des dernières semaines et il pourrait finir par faire disparaître l’ancien cratère Sud-Est. (Photo: © B. Behncke).
Sinabung (Sumatra, Indonésie) Depuis plusieurs semaines, ce volcan est en éruption , projetant panaches de cendres et nuées ardentes. Les fortes pluies qui se sont abattues sur la région ont provoqué d’importants lahars. Plusieurs milliers de personnes des environs ont été évacuées. Malgré tout, plusieurs décès sont à déplorer. (Photo: source Webcam du Sinabung)
Une nouvelle île volcanique Depuis le 20 novembre 2013, le Japon possède une île de plus grâce à l’entrée en éruption d’un volcan sous-marin. Cette île, nommée Niijima, se situe à environ 1.000 km au sud de Tokyo, dans le Pacifique. Le 21 novembre, elle mesurait déjà 300 m de long pour 200 m de large. Début décembre, une coulée de lave apparaissait. Un tel phénomène ne s’était pas produit depuis 1973 au large du Japon. (Photo: Garde-côtes japonais)
News Kamchatka (Russie) Plusieurs volcans de cette région sont en éruption. Les panaches de cendres de Klyuchevskoy atteignent une altitude d’environ 5 kilomètres. Au Shiveluch, un nouveau dôme de lave est en cours de formation. (Photo © Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS, KVERT ). .
Pompéï (Italie) Le site de Pompéï est l’un des plus visités d’Italie. Toutefois, la négligence du gouvernement italien engendrera-t-elle la fermeture de cette ville engloutie sous les cendres du Vésuve. En effet, les travaux d’entretien et de restauration sont quasi inexistants, provoquant de nombreux dommages aux habitations allant jusqu’à des effondrements de mur. Ainsi, une grande partie de la ville autrefois ouverte à la visite est maintenant inaccessible (Photo source Wikipédia)
Un nouveau type d’éruption Une équipe internationale a étudié les ponces issues d’un volcan sous-marin, le Macauley. Alors que les éruptions sont généralement effusives ou explosives, cette étude a permis de mettre en évidence un autre type d’éruption. Ces éruptions forment des « balles » mousseuses de ponce légères, solidifiées en surface qui peuvent remonter à la surface de la mer. (Photo © New Zealand National Institute of Water and Atmospheric Research. Source: eruption
http://noc.ac.uk/news/new-type-volcanic-
Les volcans d’Islande Texte et Photos: E. Reiter
L’Islande est le pays volcanique par excellence. En effet, sans volcans, pas d’Islande. Le but de cet article n’est pas de vous donner de manière exhaustive une liste des volcans islandais mais de faire un rapide survol de ces édifices regroupés en groupes ou systèmes. Le système Reykjanes C’est le système volcanique le plus occidental de l’Islande, situé sur la presqu’île de Reykjavik. Il est long de 58 kilomètres (incluant sa partie sous marine) pour environ 10 km de large. Il comporte environ 50 édifices dont le Seltùn.sa dernière éruption date du XIIIème siècle. Le fameux Blue Lagoon (site de bains thermaux) se trouve dans ce système.
Les systèmes Hrómundartindur et Grensdalur Ces deux systèmes sont relativement âgés. Ils se situent à proximité de la ville de Hveragergi.Ils contiennent d’importants champs géothermiques.
Le système de Grímsnes C’est le plus petit système de l’île. Sa dernière éruption remonte à environ 5000 ans et a engendré 20 cônes de scories associés à des coulées de lave et un lac de cratère (Kerid). Les systèmes Baldjökull et Geitland Ces deux systèmes sont partiellement cachés sous le glacier Langjökull. Le plus septentrional des deux (Baldjökull) contient le plus grand complexe de tunnels de lave du pays. Le système de Geitland se situe à l’Est de la route de Kaldidalur.
Le système Trölladynja Ce système long de 55 kilomètres comporte une petite cinquantaine de cônes et 3 champs de lave. Sa dernière éruption remonte à la fin du XIIème siècle. Le système Brennisteinsfjöll Une trentaine de volcans issus d’éruptions fissurales appartiennent à ce système qui contient aussi trois volcans boucliers. Sa dernière éruption date du XIème siècle. Le système Hengill C’est le système le plus important de la péninsule de Reykjanes, présentant une superficie de près de 400 km2. Il contient quelques vingt volcans fissuraux et 6 champs de lave. Les failles de Thingvellir appartiennent à ce système. Sa dernière éruption remonte à 2000 ans et son centre actuellement actif se situe au volcan Hengill.
Le système d’Hofsjökull Le glacier de Hofsjökull cache sous ses 700m de glace une caldeira de 7 kilomètres de diamètre. Toutefois, le système dans sa totalité est long de 90 kilomètres et regroupe 6 volcans potentiellement actifs. Le système Tungnafellsjökull Comme bien des volcans islandais, ceux constituant ce système sont partiellement cachés sous un glacier. Ce système n’a pas eu d’éruption dans les temps historiques. L’Hekla L’Hekla est un stratovolcan de 60 km de long pour 5 km de large. C’est en fait la partie émergée d’un vaste système constitué par une chambre magmatique située à 8km de profondeur. L’Hekla a été le volcan islandais le plus actif durant l’Holocène, produisant 33km3 de matériaux éruptifs. Au moins, 23 éruptions se sont produites durant les temps historiques, la dernière datant de 2000. Le système Vatnafjöll Ce système est parfois considéré comme une partie du
système précédent et ne présente pas d’activité historique. Bárdarbunga Ce système est très important de par sa taille (180 km de long pour 25 km de large). Son nom est dérivé du volcan Bárdarbunga. Il se situe dans la partie NordOuest du glacier Vatnajökull. Ses dernières éruptions sous-glaciaires se sont déroulées durant le XVème et au début du XVIIIème siècle. Des éruptions fissurales (non sous glaciaires) se sont aussi produites. Grímvötn Le Grimvötn (sous le glacier Vatnajökull) est le plus actif du pays. Cette grande caldeira de plus de 40 km2 est occupé par un lac d’une centaine de mètres de profondeur, lui-même recouvert d’une calotte glaciaire. On y dénombre pas moins de 7 éruptions depuis le début du XXème siècle (la dernière datant de 2011). La dernière éruption de ce système n’ayant pas eu lieu sous la calotte glaciaire est celle du Laki en 1783. Celle-ci est à considérer comme l’une des plus importantes éruptions des 2000 dernières années, produisant 15 km3 de lave et de tephra et modifiant le climat dans toute l’Europe. Le système Kverkfjöll Ce système tire son nom de son point culminant, un volcan couronné de deux caldeiras. Il a connu peu d’activité récente. Le système Askja Le système de l’Askja est très important par sa taille (près de 1000 km2). Le volcan central est appelé Dyngjufjöll, mais la caldeira principale est appelée Askja. Un important épisode volcano-tectonique a secoué la caldeira entre 1874 et 1875 et plusieurs éruptions ont eu lieu au XXème siècle.
Le système Fremrinámur C’est une zone de rift se développant autour du champ de lave de Ketildyngja. Il a essentiellement produit des éruptions fissurales, la plus récentes remontant à plus de 2000 ans. Le système Theistareykir Ce système a développé un volcan composite en son centre. Sa dernière éruption date d’environ 2000 ans. Le système Krafla
La crise qu’a connue cette caldeira entre 1975 et 1984 a été la première étudiée. Il y eut alors 9 éruptions principales le. Un épisode similaire a eu lieu entre 1725 et 1729. Une grande variété de cratères et de formations volcaniques peut être observée dans cette région, dont un maar (le cratère Viti), des cônes de scories, des pseudo -cratères (au lac Mývatn) ou des tunnel de lave (Dimmuborgir). Le volcan Öraefajökull C’est un volcan couvert de glace, situé au Sud du glacier Vatnajökull. C’est aussi le plus grand volcan islandais. Une éruption catastrophique s’y est produite en 1362, engendrant plusieurs kilomètres cubes de tephra. Une éruption plus modeste s’est produite en 1727. Le système Torfajökull Ce système, datant de l’Holocène, comporte une vingtaine de centres volcaniques. On y compte trois éruptions historiques. Les épaisses coulées de lave du Landmannalaugar sont issues de la dernières éruption.
Le système Katla Le Katla est l’un des volcans les plus actifs d’Islande. Le glacier Mýrdalsjökull recouvre la majeure partie de ce système. Les couches de tephra témoignent de 20 éruptions dans les temps historiques. La dernière éruption majeure remonte à 1918. La fissure d’Eldgjá (une des plus importante fissure éruptive du monde) appartient à de système.
L’Eyjafjallajökull Ce système, rendu célèbre en 2010, est un stratovolcan couronné par un cratère de 2 km de diamètre. Il est caché sous un glacier de 78 km2. Le système Tindfjöll Ce système comporte un volcan central et une caldeira en forme de fer à cheval. Il y a 53000 ans, il a émis un important nuage de cendres et des nuées ardentes, recouvrant les contrées situées au Sud de l’édifice. Son sommet a alors été déchiqueté. Le système Vestmannaeyjar Ce système est principalement sous-marin. Ce système, aussi appelé les îles Westman, est composé de 17 îles et édifices sous-marins. Les dernières éruptions ont eu lieu entre 1963 et 1967 (Surtsey) et en 1973 (Heimaey). Cette dernière a donné naissance à un cône de scories appelé Eldfell et a détruit environ 40% des habitations de cette île. Le système Snaefellsjökull Le volcan Snaefellsjökull se situe sur la péninsule de Snaefellsnes, au Nord-Ouest de Reykjavik. Sa dernière éruption remonte à 1800 ans.
Projections v VĂŠgĂŠtation couverte de cendres volcaniques
Eruption stromboli du Veniaminof, Al
volcaniques Eruption du Bromo, dans la caldeira du Tengger (Indonésie)
ienne sur un des cônes laska
Bombe en fuseau, carrière du Lemptégy
Photos: G. Distefano, N. Schaegis, C. Waythomas (AVO, USGS), A. Yanto, E. Reiter
Collection de petites bombes volcaniques, Massif Central
Dépôts de ponces rejetées dans l’atmosphère durant l ‘éruption minoenne de Santorin, Grèce
Eruption du Stromboli
Colonne éruptive de l’Etna
Village indonĂŠsien recouvert de cendres
Colonne de cendres émise lors d’une paroxysme de l’Etna
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Cendres volcaniques prises dans les glaces du Vatnajökull (Islande)
Les Geysers Textes: E. Reiter Photos : Brianna D. Corsa, E. Reiter
Un geyser est un type particulier de source d'eau chaude qui jaillit par intermittence en projetant à haute pression de l'eau et de la vapeur. Le terme geyser provient du nom du plus célèbre geyser d'Islande, nommé Geysir, situé au sud de l'Islande. Ce nom est dérivé du verbe islandais gjósa/ geysa (en français jaillir), lui-même provenant du vieux norrois. L'activité des geysers, comme celle de toutes les sources chaudes, est liée à une infiltration d'eau en profondeur. L'eau est chauffée par sa rencontre avec une roche, elle-même chauffée par le magma ou par l'action du gradient géothermique (le fait que la température et la pression augmentent avec la profondeur), c'est pourquoi il est possible de trouver des sources d'eau chaude et des geysers dans les régions non volcaniques. Cette eau, chauffée et mise sous pression, jaillit alors vers la surface par effet de convection. Les geysers diffèrent des simples sources chaudes par la structure géologique souterraine. L'orifice de surface est généralement étroit, relié à des conduits fins qui mènent à d'imposants réservoirs d'eau souterrains.
L'intensité des forces en jeu explique la rareté du phénomène. Autour de nombreuses zones volcaniques, on peut trouver des sources chaudes accompagnées de fumerolles (île SainteLucie, Java, Dallol, etc.). Mais souvent, les roches sont trop friables, ce qui engendre une érosion rapide et condamne l'apparition d'un geyser qui doit disposer de conduits naturels étroits et résistants. L'activité d'un geyser est assez fragile et capricieuse ; certains se sont éteints parce qu'on y avait simplement jeté des déchets, d'autres parce qu'on y avait exploité l'énergie géothermique.
Il faut distinguer un geyser d'autres phénomènes paravolcaniques : une source chaude est un bassin thermal, allant de 30° à 100°, ou un lac géothermique très chaud (comme le Prismatic Spring par exemple); une mare de boue est un petit lac d'eau bouillonnante brassant des sédiments à sa surface (boue, argile, matériaux volcaniques... etc.); une mofette est un puits d'eau chaude avec des remontées de bulles de gaz parfois toxiques.
Types de geyser Il existe deux types de geysers. Le geyser dit « en cône » est terminé par un cône étroit, avec un conduit très fin. Lorsqu'une éruption se produit et qu'une colonne d'eau jaillit, elle est en fait expulsée par la pression due à l'étroitesse du conduit. C'est le cas par exemple d'Old Faithful, dans le Parc national de Yellowstone, aux États-Unis. L'autre type de geyser est le geyser dit « fontaine ». Il s'agit généralement d'une source chaude qui, lorsque du gaz est expulsé, fait remonter les bulles d'eau qui explosent au contact de la surface et qui créent une large colonne d'eau, souvent de courte durée. C'est le cas par exemple du Strokkur, en Islande. Répartition géographique Les geysers sont relativement rares car dépendants de conditions climatiques et géologiques que l'on ne retrouve qu'en peu d'endroits sur terre. Il existe de par le monde cinq zones principales de geysers et six autres zones secondaires avec moins de geysers :
Cycle éruptif De l'eau va s'introduire dans le réservoir du geyser (qui est proche d'une poche magmatique) par infiltration puis, en s'accumulant dans le réservoir, elle monte dans le conduit étroit, résistant et haut. Il faut rappeler que la pression ne dépend pas du volume mais de la hauteur, et que plus la pression est grande plus la température d'ébullition est élevée. Ainsi l'eau du conduit va faire pression sur l'eau du réservoir et augmentera la température d'ébullition. Au bout d'un certain temps, la poche magmatique aura suffisamment chauffé pour vaporiser une partie de son eau, créant ainsi une bulle de vapeur qui va remonter vers la surface. Or, le seul chemin de sortie est le conduit, où la bulle va donc s'engouffrer. Elle va pousser vers le haut l'eau du conduit, qui n'exercera donc plus la pression sur l'eau du réservoir. Cette dernière va entrer en ébullition, donc se dilater et pousser toute l'eau du geyser vers l'extérieur.
le parc national de Yellowstone situé dans le Wyoming (États-Unis) concentre les deux tiers des geysers existant dans le monde ; l'Islande; la péninsule du Kamtchatka en Russie (la célèbre Vallée des geysers) ; les geysers del Tatio au Chili ; l'île du Nord en Nouvelle-Zélande ; le cratère du volcan Dallol en Éthiopie ; le volcan de la Soufrière à Sainte-Lucie ; Il exista des geysers dans le Nevada, aux États -Unis. Ils sont aujourd'hui éteints, à cause de l'industrie thermale, mais il en subsiste toujours un dans l'État voisin de l'Utah, le Fly Geyser.
Geysers d'eau froide Il arrive également que des sources d'eau froide jaillissent à la manière d'un geyser par la pression du dioxyde de carbone dissous dans l'eau. Il ne s'agit pas non plus de geysers, mais on les appelle pourtant souvent « geysers d'eau froide ». Un des plus connus est le Crystal Geyser dans l'État de l'Utah. Il peut aussi s'agir d'un puits artésien, mais dans ce cas la pression provient de la configuration géologique de la nappe d'eau, la sortie de l'eau étant un point bas de la nappe aquifère. L’éruption d’un geyser froid peut être compare à ce qui se passe lorsque l’on ouvre une bouteille d’eau gazeuse qui a été secouée. Tant que la bouteille est fermée, la pression intérieure est supérieure à la pression extérieure. En raison de cette surpression, une importante quantité de gaz carbonique est en solution dans l’eau. Quand vous ouvrez la bouteille, la pression est subitement relâchée, des bulles de CO2 se forment et grossissent, l’eau jaillissant de la bouteille..
On trouve également plusieurs geysers "gazeux" d'eau froide, de petite taille (jets de quelques dizaines centimètres à quelques mètres de haut) en France, notamment dans un certain nombre de villes thermales, comme à Bellerive-sur-Allier, près de Vichy, et à Vals-les-Bains, en Ardèche, ou encore dans la Comté Auvergnate (la Gargouillière à Lignat et le geyser Brissac à Mirefleurs). On parle souvent de simple "source intermittente" même si les projections peuvent atteindre quelques mètres. Le geyser d’Andernach Le dioxyde de carbone contenu dans ce geyser provident d’une chambre magmatique de l’Eifel. Dans cette zone, de nombreuses failles permettent au CO2 de remonter à travers les roches imperméables de cette région. Durant cette remontée, à quelques centaines de mètres de profondeur, le gaz rencontre une nappe d’eau froide. En raison de la température basse de l’eau et les fortes pressions de gaz, une grande quantité de gaz se dissout dans l’eau. L’eau a alors besoin d’un chemin pour accéder à la surface. Comme de nombreux geysers froids, le geyser d’Andernach est issu d’un puits artificiel. En raison du poids de la colonne d'eau, la pression à l'intérieur du forage augmente avec la profondeur, maintenant le gaz carbonique en solution. Lorsque l'eau chargée en CO2 monte vers la surface, la pression diminue et le CO2 dissout dans l'eau est précipité sous forme de bulles. Lors de la remontée, ces bulles se développent. L'eau souterraine s'écoulant en continu dans le tubage du puits et de l'expansion des bulles de CO2 déplacer l' eau provoquant ainsi l' eau jaillir du trou de forage . À un certain moment, les bulles de CO2 formées sont si grandes qu'elles occupent tout le diamètre du forage. Elles ne peuvent plus se développer latéralement et poussent la colonne d'eau vers le haut, déclenchant l’éruption. Après l'éruption, le puits se recharge en eau du sol et toute la réaction se répète à intervalles réguliers.
Les volcans vus du ciel
Le Ruapehu est le plus grand des volcans historiquement actifs de l’île du Nord, e n Nouvelle-Zélande. Avec 2 797 mètres d’altitude, c’est aussi le point culminant de cette île. Sur cette photo prise par un astronaute de la Station Spatiale Internationale, la partie supérieure de son cône est recouverte de neige. Alors que trois cratères sommitaux ont été actifs durant les 10 000 dernières années, seul le cratère Sud a été récemment en éruption. Ce cratère est actuellement occupé par un lac. En raison de ce lac, ses éruptions peuvent engendrer des lahars. Sa dernière éruption significative date de 2007, provoquant des lahars et un panache de cendres. Le cône est entouré de débris volcaniques apparaissant en gris sombre sur la photo. Les zones couvertes de végétation sont vert foncé.