Chapitre 1 · Du centre de la Terre au cratère, 6 371 km
Les volcans
Creuser jusqu’au centre
Imaginez que vous commencez à creuser à vos pieds sans jamais vous arrêter. La Terre a un rayon d’environ 6 371 kilomètres. Si vous pouviez descendre à la vitesse d’une voiture sur l’autoroute, 100 km/h, le voyage durerait environ 64 heures. Vous traversez d’abord la croûte, épaisse de 5 à 70 km seulement. Puis vient le manteau, près de 2 900 km de roche chaude qui s’écoule lentement. Ensuite le noyau externe liquide et un noyau interne solide. Les scientifiques estiment le centre à environ 5 200 degrés Celsius, avec une fourchette de 5 000 à 6 000 environ, presque aussi chaud que la surface du Soleil. Dans l’image, les couches brillent d’autant plus que vous descendez.
Le magma cherche une sortie
Le magma est de la roche fondue à 700 à 1 300 degrés environ. Il est plus léger que la roche solide qui l’entoure, donc il s’accumule dans une chambre sous le volcan et pousse vers le haut par les fissures. Il transporte du gaz dissous, surtout de la vapeur d’eau, du dioxyde de carbone et du dioxyde de soufre. Quand le magma monte, la pression baisse et le gaz devient des bulles, comme une bouteille d’eau gazeuse secouée qui mousse quand on l’ouvre. Quand le magma atteint la surface, on l’appelle lave. Dans l’image, vous pouvez suivre une colonne de roche incandescente qui grimpe dans le cône, et le cratère commence à fumer.
Fluide ou collant
Toutes les éruptions ne se ressemblent pas, et la cause tient surtout au magma lui-même. Le magma de basalte contient environ 50 % de silice et coule comme un sirop épais, donc son gaz s’échappe doucement et la lave file loin. C’est une éruption effusive. Le magma à 65 à 70 % de silice est collant comme du miel froid. Il piège le gaz jusqu’à ce que la pression le fasse éclater, ce qui donne une éruption explosive avec cendres, bombes volcaniques et nuées de cendres. Dans le bac à sable, augmentez la silice et la teneur en gaz et regardez le style passer d’un calme fleuve de lave à une explosion. Les vrais volcans dépendent aussi de la forme de la cheminée, donc ceci est un modèle simplifié.
Mauna Loa et le Fuji
Le Mauna Loa, à Hawaï, est un volcan bouclier : large, avec des pentes douces de quelques degrés seulement, construit par des milliers de coulées de lave fluide. Il s’élève de 4 169 mètres au-dessus de la mer et d’environ 9 à 10 kilomètres depuis le fond marin, et c’est le plus grand volcan actif de la Terre par le volume. Sa dernière éruption date de la fin 2022. Le mont Fuji, au Japon, haut de 3 776 mètres, est un strato-volcan : un cône raide de couches alternées de lave et de cendres, aux pentes allant jusqu’à 35 degrés environ. Sa dernière éruption date de 1707. Faites tourner les deux modèles de l’image et comparez leurs pentes.
Le bruit le plus fort jamais noté
Le 27 août 1883, le volcan insulaire Krakatoa, en Indonésie, a explosé. La détonation a été entendue à environ 4 800 kilomètres, sur l’île Rodrigues dans l’océan Indien, et l’onde de pression a fait plusieurs fois le tour du globe. Les cendres se sont élevées de dizaines de kilomètres, et les tsunamis qu’elle a provoqués ont tué plus de 36 000 personnes. Comparez avec les éruptions de type hawaïen, assez lentes pour que l’on puisse les regarder. Les éruptions explosives sont rares, mais frappent d’un coup une vaste zone. L’image montre le cône qui s’effondre dans un creux rempli par la mer, appelé caldeira, et l’anneau de vagues qui s’étend.
Pompéi
En l’an 79 de notre ère, le Vésuve, en Italie, est entré en éruption et a enseveli la ville romaine de Pompéi sous plusieurs mètres de cendres et de ponce. Les cendres sont tombées pendant des heures, puis de rapides nuées de gaz et de cendres chauds, appelées coulées pyroclastiques, ont dévalé la pente à des vitesses qui peuvent dépasser 100 km/h. La date traditionnelle du 24 août est discutée, car certaines trouvailles suggèrent que l’événement pourrait avoir eu lieu en automne. Les cendres ont conservé des rues, des maisons et même des pains, et c’est pourquoi Pompéi est une capsule temporelle de la vie romaine. Aujourd’hui, le Vésuve est surveillé par des instruments, et environ 600 000 personnes vivent dans sa zone de danger.
Des îles et un sol riche
Les volcans ne font pas que détruire. Des îles comme l’Islande et l’archipel d’Hawaï ont été construites par eux. Les îles d’Hawaï forment une ligne parce que la plaque pacifique dérive au-dessus d’un point chaud fixe de roche du manteau. Kauai, la plus ancienne grande île, a environ 5 millions d’années et se trouve à quelque 500 km de la plus jeune, la Grande Île. Divisez 500 km par 5 millions d’années et vous obtenez environ 10 cm par an, ce qui est proche de la vitesse de la plaque pacifique, de 7 à 10 cm par an (toutes ces valeurs sont des estimations). Les cendres et la lave se décomposent aussi en un sol riche en minéraux, et c’est pourquoi on cultive les pentes des volcans. Près des volcans actifs, suivez toujours les consignes des autorités et partez si elles ordonnent une évacuation.
En chiffres
- ≈ 5 200 °C
- température estimée au centre de la Terre
- 4 800 km
- distance à laquelle on a entendu le Krakatoa, 1883
- ≈ 50 % / 70 %
- silice : basalte fluide contre magma collant