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Effets et conséquences

Volcanisme

Effets et conséquences

Les éruptions volcaniques peuvent avoir des impacts (et donc produire des dégâts) très différents en fonction du type de volcan concerné, de son comportement, de son contexte géographique, et des aléas volcaniques susceptibles de survenir.

Les volcans offrent néanmoins des ressources importantes à nos sociétés (ex : géothermie, sols particulièrement fertiles, ressources minérales, tourisme, etc.), ce qui explique la présence de nombreux enjeux à proximité des édifices volcaniques, et ce malgré les risques.

Les coulées -et dômes- de lave

La vitesse de déplacement relativement faible des coulées de lave laisse généralement le temps aux populations et aux animaux de se mettre en sécurité en cas de menace (sauf cas exceptionnels). Les victimes directes les plus fréquentes des coulées sont des personnes s’approchant trop près, sans conscience du danger.

La forte température des coulées et leur avancée à la manière de « chenilles de char » se traduisent la plupart du temps par la destruction de tout élément statique situé sur leur trajet (bâtiments, infrastructures, réseaux, cultures, etc.).

 

Une coulée de lave du Volcan Pacaya (Guatémala, 2006). © BRGM - S. Bès de Berc

 

Des feux peuvent être déclenchés à proximité des coulées et se propager à la végétation aux alentours.

En se refroidissant, les coulées de lave se figent et forment des niveaux plus ou moins épais de roche très dure (alternant avec des niveaux plus fins de brèches scoriacées). Les terrains affectés par des coulées peuvent ainsi se retrouver ensevelis sous plusieurs mètres (voire plusieurs dizaines de mètres) de roche dure, selon le type de lave impliquée dans l’éruption et la géométrie du relief pré-éruptif.

Il est ainsi souvent difficile de conserver ou de restaurer l’utilisation pré-éruptive d’un terrain recouvert par une coulée de lave (culture devenue impossible, déblaiement et reconstruction complexe, etc.).

Retombées aériennes de bombes et de cendres volcaniques

Les bombes volcaniques

Les bombes volcaniques peuvent créer des dégâts (par impacts) juqu'à plusieurs kilomètres du volcan. Elles forment des cratères d’impacts parfois importants et peuvent déclencher des incendies si elles sont encore incandescentes lorsqu’elles retombent.

 

Une bombe volcanique du volcan à ciel ouvert Puy de Lemptégy (Puy-de-Dôme, 1997). © BRGM - F. Michel

 
Les cendres

Lorsqu’elles sont en suspension dans l’atmosphère, les cendres représentent une grande menace pour le trafic aérien (déterioration des moteurs, abrasion des verrières de cockpit, etc.)

Une fois retombées au sol, les cendres forment des couches homogènes et uniformes qui recouvrent tout le paysage, et dont l’épaisseur à globalement tendance à diminuer au fur et à mesure que l’on s’éloigne du volcan. Ces dépôts entrainent la destruction des cultures et les pâturages.

L'inhalation de cendres est particulièrement irritante et peut provoquer d'importants troubles respiratoires.

L’accumulation de cendres sur les toits des bâtiments peut entrainer leur effondrement. Le poids des dépôts de retombées dépend de leur épaisseur, de leur nature, de leur granulométrie, et du taux d’humidité.

Les dépôts de cendres, même très fin (quelques millimètres d’épaisseur), sont facilement re-mobilisables et peuvent se muer en nuages persistants qui limitent la visibilité (ex : trafic routier), s’insinuent dans les moteurs des véhicules, les réseaux électriques et les bâtiments. Ils peuvent ainsi considérablement ralentir d'éventuelles opérations d'évacuation.

Les cendres ont aussi la capacité de contaminer des réserves d'eau potable (AEP) non protégées (ex : citerne à l'air libre).

 

Pellicule de cendres sur le Vatnajökull après l’éruption du Grímsvötn en 2011 (Vatnajökull, Islande, 2011). © BRGM - T. Gutierrez

Les coulées pyroclastiques

La température et la vitesse importante des coulées pyroclastiques, leur importante charge en particules, la pression dynamique et la raréfaction de l’air lors de leur passage font de ce phénomène complexe l’aléa volcanique le plus meurtrier des XXème et XXIème siècles.

Les impacts les plus forts se situent généralement dans les zones situées à proximité immédiate du passage de la coulée ou de la déferlante pyroclastique. Ces coulées peuvent parcourir plusieurs dizaines de kilomètres depuis leur source. Des nuages de cendres (appelés "co-pyroclastiques") sont la plupart du temps associés aux coulées.

Les coulées pyroclastiques ont un fort pouvoir destructeur, autant sur le vivant (brûlures, asphyxie, etc.) que sur les infrastructures (bâtiments, réseaux, etc.), les pâturages ou les cultures.

Les dépôts associés aux coulées pyroclastiques sont variables : ils vont de quelques centimètres de matériel fin (« cendreux ») pour le pôle le plus dilué et turbulent des coulées (appelé alors "déferlante pyroclastique"), jusqu’à des épaisseurs de plusieurs dizaines de mètre de matériel bréchique grossier hétérogène charriant des blocs de plusieurs mètres de diamètre pour le pôle le plus concentré (appelé alors "écoulement pyroclastique").

Ces dépôts ont tendance à être concentrés dans les dépressions topographiques (vallées), qui peuvent parfois être entièrement comblées.

 

Dépôt de coulées pyroclastiques (en gris clair au premier plan) du volcan Lascar, mises en place lors de l'éruption de 1993 (Chili - 2002). © BRGM - J. Arnaud / P.-G. Scholl

Les lahars

Les dégâts potentiels associés aux lahars dépendent de leurs propriétés physiques, de leur vitesse et de leur volume, ainsi que de la topographie des chenaux dans lesquels ils se mettent en place.

Les lahars suivent généralement le lit des rivières existantes, surtout si elles sont encaissées, et ont la capacité à largement déborder en plaine. Les points topographiques bas et proches des cours d'eau sont ainsi à évacuer rapidement en cas d'alerte, les lahars pouvant se déplacer à une vitesse importante.

 

Un dépôt récent de lahar dans la rivière du Prêcheur (Martinique, 2010). © BRGM - A.-V. Barras

 

Tout comme pour les coulées de débris non-volcaniques, les blocs métriques charriés par les lahars peuvent causer d’importants dégâts par impacts sur les bâtiments et les infrastructures. L'ensevelissement des terres arables entraine la destruction des cultures et/ou des pâturages.

D’importants phénomènes d’érosion du sol et/ou des berges peuvent se produire lors du passage des lahars, et entrainer la perte d'infrastructures et/ou bâtiments situés trop près des rivières.

Les dépôts associés aux lahars forment des couches généralement épaisses de matériel hétérogène composé de fragments volcaniques de toute taille englobés dans une matrice boueuse qui se solidifie avec le temps. Il est parfois difficile de retrouver l’utilisation pré-éruptive d’un terrain recouvert par une épaisseur importante de lahars. Ces dépôts peuvent parfois entièrement combler des vallées.

Les émissions de gaz

L'impact des gaz volcaniques dépend des concentrations présentes dans l'atmosphère et de la durée d'exposition.

Certains gaz volcaniques (notamment le dioxyde de souffre, SO2) peuvent interagir avec l’atmosphère et produire des pluies acides, ayant des impacts importants sur la végétration, les cultures et les pâturages.

Les gaz plus lourds que l’air se concentrent dans les creux topographiques et les points bas, où ils se substituent à l’air pour former des pièges invisibles, parfois mortels (asphyxie).

Les gaz volcaniques en tant que tels ne forment pas de dépôts, mais la cristallisation (ou la sublimation) de minéraux particuliers (par exemple de cristaux de souffre) et l’altération importantes des roches hôtes trahissent souvent la présence de points d’émission de gaz.

Ces environnements sont souvent fortement corrosifs.

A plus grande échelle, la présence de grande quantité de gaz, aérosols et particules volcaniques injectées dans l’atmosphère par de très grandes éruptions volcaniques peut avoir un impact sur le climat.

 

Fumerolles et dépôts de souffre du volcan Vulcano sur les îles Eoliennes en Sicile (Italie, 1989). © BRGM

Les glissements de flancs

Les impacts potentiels associés à cet aléa sont les mêmes que ceux concernant les mouvements de terrain non-volcaniques.

Les dégâts vont dépendre en grande partie de l’ampleur et de la magnitude du phénomène (volumes de matériaux affectés par le glissement)

Les avalanches de débris volcaniques peuvent former des dépôts très épais (parfois de plus de 100m d’épaisseur) constitués d’un mélange chaotique de fragments volcaniques très hétérogènes, que ce soit dans leur nature ou leur taille (de quelques millimètres à plusieurs dizaines de mètres de diamètre). Ces dépôts ont la capacité de remodeler entièrement un paysage, et le pouvoir de destruction des avalanches de débris est extrêmement important.

 

Dépôt de brèche volcanique pouvant correspondre à un épisode de glissement de terrain ou d'avalanche de débris (Cantal, 2005). © BRGM - P. Lebret

Les tsunamis

Les tsunamis d’origine volcanique peuvent produire les mêmes dégâts sur les côtes que les tsunamis non-volcaniques.

Les dépôts de tsunamis volcaniques sont difficilement différenciables des dépôts de tsunami classiques, surtout si la vague a voyagé loin de la source volcanique.

 

Dégâts du tsunami d'origine tectonique de Tohoku dans un village de pêcheurs de presqu’île de Oshika (Japon, 2010). © BRGM