Вогонь вирвався з надр землі
Пітон де ла Фурнез, що в Реюньйоні, є одним з найактивніших вулканів на планеті.
Це найбільш вражаючий гнів на Землі. Виливаючи розжарену лаву та хмару попелу, вулкани виявляють чудову енергію, яку зберігає наша планета. Явище, тісно пов’язане з тектонікою плит, яке загрожує 500 мільйонам людей у всьому світі.
ФАКТИ І ФІГУРИ
Існує 1500 діючих вулканів на Землі (переживши кризу за останні 10 000 років). Більше тисячі підводних будівель. 600 знали про виверження ще з античності.
Щороку, Викидається від 1 до 3 км3 лави, в тому числі 90% вздовж океанських хребтів . Найінтенсивніші висипання є найрідкіснішими: наприклад, висипання, подібні до тих, що виникли в Гора Сент-Еленс, у 1980 році, проектування 0,74 км3 матеріалів, відбувається приблизно кожні десять років. Але відбувається порівняно з тим, що було проведено в Пінатубо у 1991 році (10 км3 матеріалів) раз на століття.
Потоки рідини та розжарена лава, вогняні хмари, що котяться по схилах зі швидкістю більше 100 км/год, дивовижні вибухи: без сумніву, Земля - це вулканічна планета. Про це свідчать 50–70 вивержень, що реєструються щороку. Звичайно, нинішній вулканізм уже не має спільних мір з тією, яку Земля знала в минулому. Такі великі базальтові виливи (або пастки), як той, що стався в Сибіру 250 мільйонів років тому, який поширився від 2 до 3 мільйонів кубічних метрів лави і створив плато, яке в сім разів більше Франції; або ті виверження, які 1,8-3,5 мільярда років тому вилили б достатньо лави, щоб сформувати плоскогір’я, що слугувало ембріонами для континентів ...
Однак, гігантська теплова машина, Земля продовжує евакуювати своє надлишкове тепло, яке постійно генерується внаслідок розпаду радіоактивних елементів, що містяться в ньому, або що воно зберігається в його нутрощах під час утворення (див. С. 8). І цей вулканізм - це лише частина складної внутрішньої структури, яка бачить мантію Землі, пожвавлену колосальними рухами конвекції товщиною близько 3000 кілометрів, змушуючи гарячу речовину підніматися на поверхню зі швидкістю кілька сантиметрів або десятків сантиметрів на рік.
СПРАВА ТИСКУ
Випадок знищення вулканів є більш складним. Погружна плита несе з собою гідратовані відкладення, які при нагріванні втрачають воду, яка проникає в мантію. Однак для зниження температури плавлення на 100 ° С досить лише води на 1% більше Тому саме тут, крім падіння тиску, надлишок води, що потрапляє в мантію, ініціює танення гірської породи. Тоді поштовх Архімеда робить свою справу.
Як Земля виділяє надлишок тепла
4 - Вулкан вивергається
Магма містить газ. Коли магма рідка, газ виходить і лава легко тече. Якщо він більш в’язкий, газ бореться з витіканням, і виверження стає більш вибухонебезпечним.
3 - Тиск штовхає його вгору
Тиск зростає в магматичній камері. Потім стояча лава виштовхується до димоходу і піднімається на поверхню.
2 - Тоді магма потроху піднімається
Тяга Архімеда, природно, змушує рідку породу підніматися до камери магми, де магма накопичується.
1 - У мантії утворюється магма
Виверження гарячих вулканів та океанських хребтів протікає подібним чином. В останні 100 кілометрів мантії порода стикається з тиском і температурними умовами, сумісними з плавленням. Коли ця гірська порода піднімається до поверхні, підштовхувана конвекційними струмами мантії, частка магми збільшується.
Основні типи вивержень
Гавайська: дуже рідка магма дозволяє газу виходити без труднощів. Лава тече з великою швидкістю.
Стромболіан: в'язкість магми перешкоджає витоку газу.
Регулярні вибухи скидають тиск: частина лави потім викидається на кілька сотень метрів у висоту, а решта тече по боках вулкана.
Пелеан: пастоподібна магма піднімається дуже повільно. Він накопичується в димоході, утворюючи пробку. Коли тиск стає нестерпним, ця пробка лопається гарячими потоками, що кидаються вниз по схилу зі швидкістю 500 км/год.
Вулканіан: в'язкість лави викликає сильне підвищення тиску всього вулкана. Це закінчується вибухом. Лава подрібнюється в золу та пемзу. Ціле утворює гігантський шлейф, який може підніматися на висоту до 20 км.
РЕЗЕРВУАР МАГМИ
Але яким би не був спусковий механізм, причина виверження завжди однакова: камера піддається підвищенню тиску. Це може бути викликано надходженням в камеру нової магми. Або шляхом кристалізації вже присутньої магми: вода та гази (зокрема вуглець та діоксид сірки), що містяться в магмі, потім витягуються із зароджується твердої фракції; вони накопичуються у ще рідкій магмі до тих пір, поки остання не зможе їх вмістити . Камера починає набухати, стінки поступаються, що викликає раптовий спад тиску. У магми все більше труднощів з інтеграцією розчинених у ній газів. Бульбашки утворюють, розширюють і рухають рідину вгору, як при відкупуванні пляшки шампанського, яку трохи сильно струшують.
"Незалежно від спускового механізму, причина виверження завжди однакова: підвищення тиску в камері магми
"У тому випадку, коли лава досить рідка, бульбашки легко піднімаються на поверхню. Отже, лава виснажується газом і легко переливається потоками рідини. Цей тип виверження, типовий для вулканів або хребтів у гарячих точках, спостерігається, наприклад, у Пітон-де-ла-Фурнез, Реюньйон, або в Кілауеа, на Гаваях. Він будує масивні вулкани з пологими схилами, які еволюціонують лише за кілька років.
І навпаки, якщо магма дуже в'язка, до 100000 разів більша за в'язкість найбільш рідких лав і багата кремнеземом і газом, виверження вибухонебезпечні: бульбашки піднімаються менш швидко, ніж магма, і залишаються там в'язнями. Збільшуючись у розмірах, вони збільшують пористість суміші, яка в результаті фрагментується: висип потім складається з рідких крапель, суспендованих у раптово викинутим газі. Остигаючи при контакті з повітрям, магма замерзає в попіл і пористі вулканічні породи, які називаються пемзою. Залежно від природи магми, ми спостерігаємо або невеликі вибухи, які видають газ та фрагменти лави висотою кілька десятків, а то й сотень метрів, або дуже сильний вибух, що видає хмару газу, розжарену лаву, попіл та гірські породи уламки іноді досягають 40 кілометрів у висоту. Часто частина цього шлейфу занадто щільна, щоб підніматися в атмосфері. Він руйнується і тече на поверхні вогненною хмарою, яка може досягати швидкості в кілька сотень кілометрів на годину. Таке виверження сталося на Везувії в 79 році, в результаті чого загинуло 3000 жителів Помпеї.
"Потім суміші блоків, попелу та газу течуть на величезні відстані, можливо, досягаючи декількох десятків кілометрів", вказує Карім Келфун, фахівець з чисельного моделювання пірокластичних потоків в LMV. Вулкани з менш рідкою лавою мають повільну еволюцію, вони вивергаються рідше. Це стосується, зокрема, гори Сен-Хеленс у США.
Сурсей, острів, народжений внаслідок виверження за чотири роки
Майже 90% магми, що виділяється з поверхні Землі, виривається з підводних тріщин вздовж океанських хребтів. Так, 10 листопада 1963 р. Під час виверження біля Ісландії острів Сурсей вийшов із води, а потім поширився на поверхню менш ніж за чотири роки! Сьогодні цей острівець, закритий для громадськості та внесений до списку Світової спадщини ЮНЕСКО, має довжину 1,41 кілометра з максимальною висотою 173 метри. !
Затоплене колумбійське село Армеро
До кінця колумбійська влада залишалася глухою до попереджень вулканологів. Як тільки Невадо-дель-Руїс прокинувся у вересні 1985 року, вони рекомендували евакуювати села, розташовані нижче. Протягом ночі з 13 на 14 листопада 1985 р. Чотири потоки води, льоду та пемзи (лахари) кидаються по бортах вулкана зі швидкістю 60 км/год. Коли вони досягають долин, їх обсяг потроївся. Глиняний зсув шириною 50 метрів частково охоплює місто Армеро, загинувши 25 000.
Європа, притиснута до землі ісландським вулканом
Навесні 2010 року вулкан Ейяфьолл, що на південному узбережжі Ісландії, вивергся після того, як спав 187 років. 14 квітня вибух викидає в небо шлейф золи 140 мільйонів кубічних метрів. Занесений переважаючими вітрами, він утворює довгу стежку, яка простягається над Європою. Протягом декількох днів європейська авіація заземлена, оскільки частинки загрожують двигунам літаків. Ісландські вулкани перебувають у фазі посилення активності, яка повинна досягти максимуму між 2030 і 2040 роками. Тому такий безлад може повторитися знову ...
Пінатубо, виверження, яке кидає холод
На початку 90-х років Земля переживала загальне охолодження приблизно на півградуса протягом двох-трьох років. Під питанням: найважливіше виверження вулкана XX століття - Пінатубо, в 1991 році. Після п’ятисот років бездіяльності воно починає своє пробудження 2 квітня, перш ніж розпочати фазу вибуху 12 червня. 15 червня, у розпал активності, коло попелу висотою 34 км вторглася в небо. 10 км3 матеріалу буде викинуто з кратера до розповсюдження по атмосфері Землі.
СХОД В СЕРЦЕ СПАЛЬНОГО ВУЛКАНУ
Якщо мережі GPS та супутникові знімки сьогодні є святом вулканологів, чи може їхня наука все ж обійтися без польових досліджень? Для Вінсента Фаміна в лабораторії геологічних наук при Університеті Ла Реюньйон відповідь однозначно не. Наприкінці 2009 року цей геолог, що спеціалізується на червоних вулканах, здійснив спуск на 2400 метрів у каньйоні, виліпленому ерозією, на схилах Пітона де Нейж на острові Реюньйон.
Мета: реконструювати частину історії цього вулкану з метою документального підтвердження часом бурхливого розвитку категорії будівель, які, тим не менш, вважаються тихими.
Червоні вулкани, такі як Кілауеа, на Гаваях або Пітон-де-ла-Фурнез, також на острові Реюньйон, відомі своїми частими виверженнями, але випади рідкої лави яких не дуже небезпечні. Однак деякі старі поклади показують, що вони можуть бути місцем гігантських зсувів. Безумовно, надзвичайно рідкісні - жодного разу в живій пам’яті не спостерігалося - але потенційно руйнівні, оскільки вони, ймовірно, зачіпають цілі ділянки гір шириною в кілька кілометрів. Потім вони можуть спуститися на 20-30 кілометрів схилу.
З цієї точки зору " Piton des Neiges пропонує унікальну можливість, захоплюється Вінсент Фамін. Він спав щонайменше 12 000 років, а його схили підточені водою. Таким чином, він представляє цілу серію глибоких каньйонів, майже недоступних,стіни якого дають прямий доступ до геологічної історії цього вулкана. »Звідси ідея здійснити спуск туди: 27 жовтня 2009 року двох вулканологів під наглядом восьми досвідчених фахівців у каньонінгу висадили вертольотом на висоті 3070 метрів, на вершині сплячого вулкана.
Сліди ковзання
У програмі: чотири дні спускання по спусках уздовж розсипчастих стін, що капають водою.
" Нам ніколи не загрожувала небезпека, - каже Вінсент Фамін. Але я завжди пам’ятатиму перший бівак - і в холод, і під дощем. Або той час, коли гамаки двох з нас закінчили ніч у замерзаючому потоці ! »Дві пригоди, швидко забуті з огляду на досягнутий науковий урожай. " Під час цієї експедиції ми спостерігали відкладення, пов’язані з великою дестабілізацією вулкана, яка сталася щонайменше 190 000 років тому., деталізує дослідник. Крім того, ми виявили сліди ковзання вулкана на власній камері магми. Ознака того, що будівля не тільки зростає внаслідок послідовних вивержень, але може представляти більш складну історію. »Який кращий спосіб зрозуміти можливе майбутнє чергового червоного вулкана, поблизу Пітона де Нейж, Пітон де ла Фурнез, одного з найбільш активних вулканів, що підлягають моніторингу у світі.
На острові Реюньйон двом вулканологам вдалося "прочитати" геологічну історію Пітона де Нейж у його каньйонах.
ЖИВА НАУКА
Але один і той же вулкан може спричинити виверження різних типів, протягом свого життя або під час одного і того ж вивержувального епізоду. "Це один із пунктів, який досі важко визначити", коментарі Жан-Франсуа Ленат. Іноді викликають дегазацію магми під час підйому. Але інші параметри можуть зіграти свою роль: варіація швидкості підйому магми і частки газу, модифікація геометрії протоки під час виверження. Так багато невідомих, що роблять вулканологію, незважаючи на добре розуміння основних механізмів, живою наукою, як вулкан, навіть неактивної століттями.
Сен-П'єр де Мартініка знищив карту
Це найстрашніша вулканологічна катастрофа 20-го століття: майже 26 000 людей загинули під ярмом гори Пеле, яка, крім того, дала свою назву цьому виверженню. Минуло майже два тижні з моменту виверження вулкана, коли стався катаклізмальний вибух. Вогняна хмара майже при 1000 ° C спускається по флангах вулкана зі швидкістю кілька сотень кілометрів на годину. За одну хвилину Сен-П’єр, тодішня префектура острова, був спалений живим.
ЗЕМЛЯ ВИГРАЛА З МОРЯ
Вулкани не тільки руйнують: гаряча лава, яка падає у воду під час виверження Пітон-де-ла-Фурнез в 2007 році, також дозволила вулканічному острову Реюньйон отримати трохи більше суші на морі, тим самим продовживши довгий процес, який розпочав кілька мільйонів багато років тому. І яка розмножується епізодично в інших місцях. Останнє: 19 березня 2009 р. Біля островів Тонга, на Тихоокеанському вогняному кільці. Там моряки побачили густу колону пари і вулканічні виступи, що струменіли з глибин, над бурхливою водою.
Підводний вулкан породив новий острів, який зросте пізніше, як і в Реюньйоні, потоком своєї лави. Якщо цей острів є результатом вулканізму субдукції, інші вулканічні острови, такі як Ісландія, були створені хребтами або навіть вище гарячих точок. Саме це стосується острова Реюньйон чи Гаваїв. Остання є частиною найвищої гори - вулкана в даному випадку - на Землі: її вершина перевищує з морського дна 9000 метрів над рівнем моря.
У Реюньйоні Пітон де ла Фурнез регулярно виливає свою розжарену лаву в океан, розширюючи тим самим територію острова. Тут, у квітні 2007р.