Une coulée pyroclastique du mont Oyama sur l'île japonaise de Miyakejima s'écrase dans la mer. AFP/Getty Images Cela commence comme juste un autre après-midi à l'ombre d'un volcan, plein de commerce quotidien, humour et labeur. Et puis soudain, tout s'envenime. La Terre tremble, et l'air tremble d'une explosion monstrueuse. Avant de le savoir, le ciel s'assombrit et d'épais torrents de cendres volcaniques commencent à tomber du ciel, couvrant tout dans un lourd, couverture grise de poussière.
Toutes ces cendres peuvent sembler plus un gâchis qu'un réel danger, mais considérez simplement le pouvoir destructeur d'un coulée pyroclastique . Cette masse de cendres, le gaz et les fragments de roche peuvent se déplacer à des vitesses approchant les 200 km/h (125 mph). Et avec des températures internes de 752 à 1, 472 degrés F (400 à 800 degrés C), il peut à peu près tout cuire sur son passage.
Les archéologues qui ont étudié l'éruption du Vésuve en 79 après J.-C. ont fréquemment découvert des crânes fracturés parmi les morts de Pompéi, signes d'une fin extrêmement rapide et brutale. La chaleur du flux pyroclastique avait simplement fait bouillir leurs cerveaux jusqu'à ce que la pression leur brise la tête comme des coquilles d'œufs. Les coulées pyroclastiques peuvent causer d'énormes destructions, mais ils ne se produisent que lors d'éruptions volcaniques explosives (par opposition aux éruptions non explosives que vous pourriez voir à Hawaï).
Heureusement, la plupart des gens n'ont pas eu à faire face à la destruction de la civilisation, effets saisissants d'une éruption volcanique. Armé d'une meilleure compréhension du fonctionnement des volcans, nous avons réussi à lire les signes avant-coureurs et à éviter en grande partie les pertes massives de vies humaines que l'activité volcanique a infligées aux siècles passés.
Néanmoins, chute de cendres menace encore des zones étendues. Les vents peuvent transporter les particules qui tombent sur des milliers de kilomètres, présentant un risque pour les plantes et les animaux partout où il tombe. Après l'éruption du mont St. Helens à Washington en 1980, l'un des plus grands d'Amérique du Nord, les cendres sont tombées jusqu'au Montana.
Mais comment se forment les cendres volcaniques et que deviennent-elles après l'éruption ? Dans cet article, nous allons faire sauter le toit de ces questions et apprendre de quoi est fait ce matériau.
Le mont St. Helens projette une colonne de cendres volcaniques dans le ciel lors de son éruption de 1980. InterNewtwork Media/Photodisc/Getty Images Si vous avez déjà observé un feu de camp, vous avez probablement remarqué de la fumée et des morceaux de cendres flottants s'élevant des flammes. Ce sont purement un produit de la combustion :un processus chimique rapide qui produit de la chaleur et de la lumière. La fumée que tu vois monter d'un volcan en éruption, d'autre part, se compose principalement de minuscules particules minérales formées par la libération explosive de gaz.
Plaque tectonique l'activité dans la croûte terrestre forme des dépôts de roche en fusion (ou magma ). Ce magma contient piégé, gaz sous pression. Si la pression de confinement du magma diminue ou si la pression du gaz à l'intérieur augmente, le contenu explose simplement à la surface.
Les volcans sont comme une bouteille de soda crachant. Quand les bulles de gaz se précipitent pour s'échapper de votre bouteille de soda, ils finissent par emporter au moins une partie du soda avec eux. Dans le cas des volcans, les gaz qui s'échappent transportent le magma dans l'air. La violence pure de l'explosion déchiquette le magma montant en minuscules particules, un peu comme un éternuement émet de l'humidité en minuscules gouttelettes. Ces minuscules morceaux de magma se solidifient ensuite dans l'air, devenir des cendres volcaniques. Nous appelons magma de surface coulant lave.
Les cendres volcaniques se composent de minuscules, particules de roche déchiquetées, minéraux et verre volcanique. Ces fragments varient en taille de 0,00004 pouces (0,001 mm) à 0,08 pouces (2 mm), à peu près le diamètre d'un grain de riz. Les volcans crachent des fragments plus gros que cela, mais les scientifiques les classent comme cendres , blocs ou bombes . Les cendres volcaniques sont dures et, en raison de la forme irrégulière de chaque particule, abrasif au toucher. La composition minérale exacte des cendres dépend des minéraux présents dans le magma.
Une fois les cendres volcaniques en suspension dans l'air, trois facteurs déterminent la distance qu'il parcourra avant de retomber sur Terre :
Certains de ces moulins à cendres volcaniques autour de l'air, rejoindre d'autres particules de poussière dans l'atmosphère comme noyaux de condensation , où la vapeur d'eau se condense pour former des nuages. Certaines éruptions violentes peuvent même ajouter suffisamment de couverture nuageuse de cendres volcaniques à la haute atmosphère pour faire chuter la température mondiale de plusieurs degrés tandis que les particules se propagent lentement sur toute la planète. Par exemple, l'éruption du Krakatoa de 1883 a abaissé les températures mondiales de 2,2 degrés F (1,2 degrés C) pendant un an [source :The Independent].
Les cendres et les roches volcaniques du volcan du mont Merapi recouvrent les maisons désertes du centre de Java. Tarko Sudiarno/AFP/Getty Images Lorsque les cendres volcaniques redescendent sur Terre, les effets peuvent être légers ou dévastateurs. Tout dépend de la quantité de cendres créée par l'éruption et de votre distance par rapport au volcan. Les cendres peuvent dépoussiérer une zone pendant aussi peu que 30 minutes ou tomber pendant des jours, recouvrant le tout de plusieurs millions de tonnes de poudre lourde. L'expérience peut être désorientante, effrayant et même mortel.
En grande quantité, les cendres volcaniques constituent une menace importante pour l'environnement. Si vous deviez recouvrir une partie de votre pelouse d'une bâche, vous finirez par tuer les plantes sous-jacentes. De même, une épaisse couche de cendres volcaniques peut priver les plantes de soleil, l'oxygène et les interactions nécessaires avec d'autres organismes. Il peut même tuer les micro-organismes vivant dans le sol. Avec de grands arbres, le poids supplémentaire des cendres volcaniques peut briser les membres de la même manière qu'une tempête de verglas. En outre, les cendres volcaniques transportent souvent avec elles des produits chimiques potentiellement toxiques provenant de l'éruption. Des niveaux d'acidité élevés dans les cendres peuvent modifier la composition du sol, rendant impossible la survie de certaines espèces de plantes.
L'image n'est pas beaucoup mieux pour les animaux. Les cendres volcaniques alourdissent et immobilisent les insectes qui ont des poils attrape le pollen sur leur corps. Les gros animaux sont sensibles à l'irritation de la peau et des yeux. Si les particules de cendres ont un diamètre inférieur à 10 microns, ils sont aussi respirable . Cela signifie que vous pouvez les inhaler, entraînant une variété de problèmes respiratoires à court terme. Produits chimiques toxiques dans la cendre, comme le fluorure, constituent souvent une menace pour le bétail, enrobant non seulement l'animal, mais aussi leurs approvisionnements en nourriture et en eau.
Des quantités massives de cendres volcaniques infligent beaucoup de dégâts immédiats, mais à long terme, ils peuvent considérablement enrichir les sols et les fonds océaniques. Ce processus peut prendre des semaines, des mois voire des milliers d'années, selon la composition exacte de la cendre. Mais éventuellement, ces particules de magma explosé se frayent un chemin dans nos habitats, fournissant à la vie végétale du carbone organique et de l'azote essentiels. Les sols volcaniques contiennent également beaucoup d'eau, permettant une végétation mieux irriguée.
Grands dépôts de cendres et autres matériau pyroclastique peut aussi éventuellement se transformer en roche solide. Les couches de cendres chaudes fusionnent souvent en feuilles de tuf soudé . Une grande partie du reste devient progressivement une partie de notre paysage. En tant que tel, les résultats de la chute des cendres volcaniques sont tout autour de nous.
Pendant ce temps, les humains inventifs ont trouvé leurs propres utilisations pour la cendre, l'incorporer à la céramique, matériaux de construction, abrasifs industriels et même du dentifrice.
Cendres perturbatricesLes cendres volcaniques peuvent perturber complètement les villes et les colonies. En plus de nuire à l'agriculture et à l'élevage, de grandes quantités de cendres peuvent rompre la communication, entraver les déplacements et détruire les bâtiments. Ash ajoute un poids supplémentaire aux toits, ce qui peut facilement conduire à leur effondrement. Les particules sont également particulièrement dures pour les machines et les moteurs.
Sources
