Volcans et pollutions

ou un des cotés obscurs de la force des volcans

1 – Pollutions solides :

Dans les années 70 des bateaux baptisés Vulcanus servaient d’incinérateurs de déchets ! La possibilité de balancer les déchets nucléaires dans les cratères (incinérateurs naturels) a souvent été proposée, seulement il faudrait des lacs de lave comme à Hawai’i, mais ils sont peu nombreux et trop isolés en distance ou en altitude des centrales nucléaires.

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Par contre il y avait entre autres projets celui du stockage des déchets hautement radioactifs dans les tufs volcaniques de  « Yucca Mountains » dans le Nevada mais rejeté par le président Obama.

La pollution c’est aussi des tas de déchets abandonnés sur les chemins autour des volcans bien connus des randonneurs comme à La Réunion[1].

En juin 2011, des déchets pourrissaient à l’air libre à tel point que les habitants de Limeil en région parisienne avaient surnommé ce tas d’ordures le « volcan » car les fumées ressemblaient à des fumerolles !

2 – Pollutions gazeuses :

Directement asphyxiant pour l’homme, les émanations du monoxyde de carbone (CO), gaz incolore et inodore, plus lourd que l’air peut rester piéger dans des cavités ou au fond des cratères. C’est la raison pour laquelle il faut éviter de descendre dans un trou sans précaution lors d’une escapade sur un terrain volcanique.

Il y a également les émissions de C02 rejetées en continu par les volcans, même d’une manière diffuse, mais négligeables comparés aux milliards de tonnes des activités humaines[2]. Et quand il s’agit d’une éruption importance, les rejets sont compensés par les avions cloués au sol comme en avril 2010 en Islande.

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Par ailleurs il faut aussi compter avec les rejets en SO2 qui s’oxyde pour donner les aérosols sulfatés.

Le rejet des cendres volcaniques comme pollution atmosphérique sous forme d’aérosol, peut agir :

– dans les hautes couches (au delà de la tropopause) sur le climat à très court terme comparé aux tendances sur le climat qui s’évaluent à environ 30 ans ,

– directement à proximité sur la stérilité des sols proches du cratère, cônes secondaires et fissures latérales, (au pied des volcans les cendres restent des déchets mais elles se transforment en aliments pour les sols),

– dans les basses couches sur la qualité de l’air chargée de cendres que l’on respire.

3 – Pollutions liquides (en particulier aqueuses) :

La pollution de l’eau par des gaz volcaniques est bien connue dans certains lacs de cratères en Afrique (Nyos, Kivu et Monoun).

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Des formes de pollutions plus courantes que l’on peut assimiler à de la boue qui charrient des rejets dans les rivières jusqu’à la mer sont les « lahars » ou autres « jokulhaup » avec le cas particulier de ce que l’on a appelé le volcan de boue de Sidoarjo c’est la catastrophe Lusi (pour lumpur : boue et Sidoarjo, la ville impactée) sur l’île de Java en Indonésie.

D’autres phénomènes extrêmes pourraient être nuisibles si en plus du «réchauffement climatique »,  une éruption volcanique sous-glaciaire faisait fondre la glace du continent Antarctique[3] ou dans une moindre mesure dans la mer Arctique [4].

Mais les volcans ont des côtés moins obscurs, ils sont pleins de ressources avec des cendres bénefiques et ils sont aussi des immenses terrains de sport .

[1] http://www.reunion-parcnational.fr/Un-site-nettoye-au-volcan.html

[2] http://www.futura-sciences.com/fr/question-reponse/t/pollution/d/les-volcans-emettent-ils-plus-de-co2-que-lhomme_1382/ 

[3] http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7194579.stm

[4] http://strata-sphere.com/blog/index.php/archives/5589

Eruptions à l’air libre en présence d’eau

Ou comment les volcans ont inventé l’eau chaude !

Les épanchements de lave et l’action de l’eau et des glaciers ont toujours été intimement liés à l’histoire de la terre. Par ailleurs, comme le volcanisme, l’eau est indispensable à la vie mais quand les deux éléments se rencontrent dans des conditions de température et de pression différentes cela produit des interactions particulières et souvent spectaculaires.

Les éruptions sous-glaciaires comme en Islande sous le glacier Vatnajokull avec un de ses sept volcans connus le Grimsvotn[1]  c’est surtout l’éruption de 1996 qui est à l’origine d’un phénomène destructeur particulier liée à l’eau glacée le « Jokulhlaup »: mélange d’eau, de boue et de glace en crue. Des conditions similaires se retrouvent  sur le volcan le plus septentrional le Beerenberg  ou sur le plus austral,le mont Erebus(un des rares cratères avec un lac de lave permanent).

Beerenberg au XIXe
Le Beerenberg au XIXe siècle ( Lat. 71° 04’48″N, Long. 8° 10’12 » O)

Pour rester en Antarctique, le volcanisme étant très difficile à appréhender sous la glace les conséquences d’une forte éruption sont encore mal connues[2]. Il existe des montagnes à sommets plats, maintenant découvertes, vestiges d’éruptions sous-glaciaires que l’on nomme les « tuyas », comme dans les îles du détroit de Béring (les îles Diomède).

Les éruptions sous-marines sont plus connues comme celles de Surtey en Islande , Krakatoa en Indonésie, Tonga , Kulombo ,  Tarumae, récemment dans les Salomon le Kavach entre deux eaux ou plus exactement entre deux états de l’eau.

Les éruptions dans un lac de cratère (limnique) profond en général avec un stockage de gaz carbonique dissous brusquement relâché comme au lac Nyos (1986) ou son voisin le lac Monoun (1984). Le lac Kivu barré par les montagne des Virunga, lui, représente un risque potentiel de dégazage avec du méthane en plus.

Il y a également les éruptions qui engendrent des coulées de boues très destructrices, les « lahars »comme celle de l’éruption du Nevado del Ruiz qui a eu lieue en 1985 ou en Nouvelle Zélande avec la vidange d’un lac en 2007, lui-même barré par une accumulation de cendres formée en 1996.

Il ne faut pas oublier que les gaz volcaniques, moteur de l’éruption, sont constitués de plus de 50% de vapeur d’eau.

[1] http://en.vedur.is/earthquakes-and-volcanism/articles/nr/2040

[2] http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/volcanologie/d/un-volcan-cache-sous-la-glace-en-antarctique_14325/

L’eau dans les roches

La partie visible de l’eau sur terre se trouve dans l’air , les glaces et l’océan, cela est « clair comme de l’eau de roche ». Alors que l’eau existe aussi dans la structure des roches et surtout dans le manteau de la terre.  Elle est arrivée à la formation de la terre et est régulièrement piégée par le plongement des plaques tectoniques dans les zones de subduction. Lors d’une éruption volcanique c’est beaucoup de vapeur d’eau qui est relâché dans l’atmosphère. Pour le coup « il y a de l’eau dans le gaz ».

Plus en surface et en plus grande quantité c’est les réseaux souterrains qui sont essentiels dans le cycle de l’eau. Les aquifères constituent une ressource en eau douce pour l’humanité que l’on peut utiliser la plupart du temps comme réserve c’est-à-dire que l’on peut l’exploiter d’une manière rentable. Ce n’est pas le cas de toutes les types de ressources mais surtout on devrait utiliser les réserves d’une manière durable en particulier les distribuer équitablement et les puiser proprement. Sinon nous risquons de « rester le bec dans l’eau » ou ne pas pouvoir « sortir la tête de l’eau ».

A encore plus petite échelle, toutes les roches sont poreuses c’est-à-dire composées de vides (pores) plus ou moins connectés, y compris les tuiles en pierres naturelles. Eh oui, les tuile « prennent l’eau ». Ce constat participe à l’altération de la pierre qui est plus ou moins un récepteur d’eau soumis à des cycles de gel et dégel ou au phénomène de capillarité.

« Quoi de plus solide que le rocher, de moins dur que l’eau et cependant l’eau creuse les rocs les plus durs. » Ovide

Voir aussi:

Le cycle de l’eau

L’eau dans tous ses états

Origine de l’eau sur terre

 

La chaleur de la terre : géothermie

« Le problème fondamental de l’industrie consiste à découvrir des sources d’énergie inépuisables et se renouvelant presque sans travail …Or le principe de cette invention est facile à concevoir: il faut utiliser la chaleur solaire, il faut utiliser la chaleur central de notre globe. Les progrès incessant de la science font naître l’espérance légitime de capter ces sources d’une énergie illimitée. Pour capter la chaleur centrale, par exemple, il suffirait de creuser des puits de 4 à 5000 mètres de profondeur…A cette profondeur, on posséderait une source d’énergie  thermoélectrique sans limite et incessamment renouvelée. » Discours du 5 avril 1894 intitulé « En l’an 2000 » de Marcellin Berthelot (1827-1907), inventeur de la chimie moderne.

Depuis longtemps, les mineurs de fond savent que la température augmentent avec la profondeur. Cette augmentation ou gradient moyen est de 3°c par 100 m de profondeur. La géothermie vise à prélever à travers des forages cette chaleur de la terre (transportée par l’eau) la plus élevé possible et à des profondeurs les moins élevées possibles. Et c’est faisable partout sur terre mais encore plus efficace quand le gradient est supérieure à la moyenne c’est-à-dire dans des zones d’anomalies surchauffées proches de la surface comme dans un complexe volcanique actif.

C’est une énergie disponible en permanence contrairement à d’autres énergies renouvelables: de la géothermie basse consommation pour un réseau de chauffage à la géothermie haute énergie où l’eau est récupérée sous forme de vapeur pour produire de l’électricité grâce à des turbines et des générateurs.

Dans un pays volcanique comme l’Islande, 90 % du chauffage urbain et 30% de la production totale d’électricité sont assurés par la géothermie. Des bananes y poussent tranquillement sous serres.

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Réseau de transport de la chaleur en Islande

Voir aussi :

7 phénomènes du monde « volcans » (1/3)

A l’instar des 7 merveilles du monde, voici 7 fois 7 classements subjectifs du monde « volcanique » sur Terre (Le chiffre sept c’est les sept couleurs de l’arc en ciel, les sept jours de la semaine, les sept lettres de VOLCANS,  les sept unités du Système International, etc…).

1) – Il y a sept zones actives exceptionnelles à différents titres :

– La vallée du grand Rift, berceau de l’humanité,

– L’Islande, la plus grande île volcanique du monde, pour son mélange entre la lave et les eaux dans tous ses états (éruption sous-glaciaire avec ses « débacles » glaciaires Jökulhlaup, géothermie généralisé ),

– Italie du Sud pour son Histoire   (Etna, Vésuve, Iles éoliennes etc…),

– Volcans de Java pour sa dualité entre fertilité des sols et hostilité des produits d’explosions, et les lahars,

– Kamtchatka pour sa densité de basalte au kilomètre cube et son mystère,

– Mont Fuji symbole du Japon pour sa beauté intemporelle,

– Hawaï et ses deux piliers le plus grand actif le Mauna Loa (en hawaïen  » longue montagne « ) et le plus actif le Kilauea avec ses éruptions spécifiques quasi ininterrompues dans le Halema’uma’u.

2 ) – Les volcans sont une source d’inspiration pour les sept arts :

Le dessin : Hokusai : les 36 (et plus) vues du mont Fuji,

La peinture : Le premier paysage peint connu est un volcan en Turquie mais c’est peut être en Italie que les volcans ont depuis longtemps inspirés les peintres à commencer par le Vésuve.

L’architecture/ la sculpture : Borobudur, le Panthéon de Rome, le « Roden Crater » un volcan de l’Arizona aménagé par James Turrell, les Moais de l’ile de Pâque et de nombreuses constructions religieuses.

La danse, danser sur un volcan au sens propre lors de cérémonies ou au sens figuré pour avertir d’un danger ou encore Pélé la déesse hawaïenne de la danse, du feu, des volcans.

La littérature : Les bienheureux de la Désolation, les feux de l’Eden, etc …

La musique : « Le cœur volcan » par Julien Clerc, ou quand les volcans inspirent les musiciens en  PNG

et le septième, le cinéma : « Les derniers jours de Pompéi » (1959) ou « Le secret des sept volcans » (2010) ou le troisième volet de « Narnia: L’Odysée du passeur d’aurore »(2010) qui a été, en partie, tourné en Nouvelle Zélande sur « White island » (en particulier, la quête dans le film c’est de réunir les sept épées) et bien d’autres films et jeux vidéos encore.

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Stromboli – Iles Eoliennes – Italie

 

L’eau dans tous ses états

« L’eau prend toujours la forme du vase » (proverbe japonais).

Et, d’après un célèbre samouraï (Musashi) : L’eau est une très bonne image pour faire comprendre le principe de la stratégie. Il faut rendre notre esprit semblable à l’eau. L’eau prend la forme des récipients qui la contiennent, qu’ils soient carrés ou ronds. L’eau peut se réduire à une goutte ou atteindre la taille d’un océan. Le principe consiste à tout connaître, de l’unité au dix millième.

Mais plus terre à terre l’eau c’est aussi la vie, c’est le principal élément de notre corps et de notre cerveau en particulier.

A l’échelle du globe, l’eau se recycle [1] en permanence (nous buvons la même eau que nos ancêtres) suivant des réseaux sous forme solide pour réguler notre planète aux pôles, sous forme liquide pour notre alimentation ou sous forme de vapeur (ou de fluide caloporteur) pour notre énergie [2].

Notre environnement vital est depuis toujours fait de réseaux naturels à commencer par le réseau hydrographique avec une quantité d’eau totale présente sur Terre bien petite* dont seulement moins de 1% est une ressource en eau douce exploitable, qui plus est mal répartie !

* Igor Shiklomanov’s chapter « World fresh water resources » in Peter H. Gleick (editor), 1993, Water in Crisis : A Guide to the World’s Fresh

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 » Apprendre à se répartir l’eau c’est apprendre à vivre ensemble » Erik Orsenna

[1] Le cycle de l’eau

[2] La chaleur de la terre : la géothermie