Erupcion volcanica

Una erupcion volcanica es un fenomèn geologic caracterizat per l'emission, per un volcan, de lavas e/o d'ejectats acompanhats de gases volcanics. Quand une erupcion volcanica provòca de dematges materials e de mòrts d'entre l'espècia umana e tanben per d'autras espècias animalas o vegetals çò qu'es la majoritat de las escasenças pels volcans terrèstres, aqueste fenomèn constituís, a cort o mejans tèrme, una catastròfa naturala avent un impacte local o mondial e podent capvirar las abituds animalas, umanas, la topografia, etc.

Imatge satellit de la colomna de fum volcanica cofat d'un pileus e de fluses piroplatics del Sarytchev en Russia pendnet una erupcion pliniana.

De recercas recentas mòstran que las erupcions volcanicas an un impacte significatiu sul climat mondial e devon èsser considerat coma de fenomèns catalitics essencials per explicar los cambiaments ecologics e los revolums istorics de las societats umanas^[1].

Mecanismes

Se destrian tres tipes d'erupcions per lor mecanisme:

• Las erupcions magmaticas son provocadas pel desgazatge del magmà jos l'efièch d'una decompression, que produch una baissa de densitat, que propulsa lo magmà cap al naut per l'efich del principi d'Arquimèdes.
• Las erupcions freatomagmaticas son provocadas pel refregiment subte del magmà per contacte amn d'aiga, que produch son fractionament e l'aument explosiu de la superfícia de contacte aiga-magmà.
• Les erupcions freaticas son provocadas per la vaporizacion d'aiga en contacte amb lo magmà, qu'ejècta los materials encastrats, lo magmà demorant en plaça.

Durada

La durada de las erupcions es plan variabla^[2]: unas duran unas oras, coma l'erupcion del Vesuvi de 79; sus près de 1 500 volcans terrèstres actius, un pauc mai de la mitat de las erupcions passan pas dos meses d’activitat e un pauc mai d'una centena dura mai d’un an. I a abitualament 50 a 70 erupcions paroxisticas cada an, pendent en mejana 15 jorns. Lo Puʻu ʻŌʻō, una de las bocas eruptivas del Kilauea, es en erupcion de contunh dempuèi lo 3 de genièr de 1983^[3].

Lo tablèu seguent dona las diferentas reparticions de durada^[4]:

Durada d'érupcion	Proporcion (%)	Total cumulat (%)
< 1 jorn	10	10
entre 1 jorn e 1 setmana	14	24
entre 1 setmana e 1 mes	20	44
entre 1 e 6 meses	28	72
entre 6 meses e 1 an	12	84
entre 1 e 2 ans	7	91
entre 2 e 5 ans	5	96
entre 5 e 10 ans	2	98
entre 10 e 20 ans	1	99
> 20 ans	1	100

Tipes d'erupcions volcanicas

Diferentas categorizacions de las erupcionsfoguèron prepausadas amb lo temps. Al començament del sègle XIX George Poulett Scrope destria las erupcions permanentas, intermediàrias e paroxismalas. A la fin del sègle XIX un autre sistèma destria las erupcions explosivas, intermediàrias e calmas. En 1908 Alfred Lacroix concep una classificacion de quatre tipes, hawaian, estrombolian, plinian/vulcanian, peleana, enriquida mai tard pel tipe islandés e l'estadi solfatarian^[5]. Evoluiguèt capa diferentas vers classificacions contemporanèas, coma:

Una classificacion de l'activitat volcanica (Joyce 2010^[6])

Tipe	Coladas volcanicas	Topografia tipica associada
Islandés	coladas espessas e espandidas emisas per de falhas, febla explosivitat	bloquièrs e plana de lava, còns alinhats lo long de las falhas
Hawaian	colodas espandidas emisas per de cheminèas centralas, febla explosivitat levat en cas d'explosions freatics	dòmas, bloquièrs e longas coladas alimentadas per de tubs de lava, còns de escòrias, maars, anèls de tuf...
Estrombolian	coladas sovent absentas, explosivitat feble o moderada	còns d'escòrias amb de coladas cortas
Vulcanian	coladas sovent absentas, explosivitat moderada o fòrta	còns de cendras, cratèris d'explosion
Vesuvian	coladas sovent absentas, explosivitat moderada a violenta	còns importants alternant cendra e lava (estratovolcans), vasts depaus de cendras, cratèris d'explosion e caldeiras d'esfondrament
Plinian	coladas a vegada absentas, explosivitat fòrça violenta	vasts depauses de ponças e cendras
Pelean	dòmas e coladas cortas e espessas, fluses piroplastics, explosivitat moderada	dòmas, agulhas, còns de cendra e de ponça, planas d'ignimbritas
Krakatoen	pas de colada, explosivitat cataclismica	vastas caldeiras d'explosion

Aquestas denominacions a partir de noms de volcans o de regions deu pas far creire qu'aquestes volcans an d'erupcions sistematicament del tipe correspondant, nimai donc lo fach qu'un volcan es caracterizat per un sol tipe d'erupcion. Mòstran simplament lo fach que la descripcion del modèl foguèt fach a partir d'una erupcion d'aqueste volcan o d'aquesta region. En realitat las transformacions que subís lo magmà dins la cambra magmatica induson una evolucion de las erupcions que siá al cors de la vida del volcan o al cors d'un cicle eruptiu. Lo refregiment del magmà al plafond de la cambra provòca una cristallizacion fraccionada de la fasa liquida, los primièrs cristals de se formar son de minerals basics, mai pesucs, que decantan al fons de la cambra e daissan al suc un magmà enriqui en silici, çò que se nomena la diferenciacion del magmà. Atal lo començament d'una erupcion, particularament se la precedenta es anciana, poirá èsser caracterizada per una lava mai viscosa e un tipe mai explosiu que la seguida. Mai, sus de periòdes longs, lo magmà tend a dissòlvre parcialament las ròcas encastradas. Pels volcans continentals s'agís en general de minerals felsics de la rusca que van aquí enriquir lo magmà en silici. Dins aqueste cas mai lo volcan vendrà vièlh mai sa lava serà viscosa e sas erupcions explosivas. I a d'excepcions: se la cambra magmatica se trapa dins de sediments calcaris, coma dins lo cas del Vesuvi, lo magmà vendrà sempre mai basic e las erupcions sempre mens explosivas.

Erupcions efusivas

Las erupcions efusivas emeton de lavas basalticas, pauvras en silici e donc plan fluids e liberant lors gases volcanics aisidament. Las erupcions son relativament calmas, sens grandas explosions e produson de grandas coladas de lava. Aquestes « volcans roges » son aquestes dels punts cauds coma aqueste d'Hawaii, lo Piton de la Fournaise o encara l'Ètna. Lo sol dangièr per las populacions son las coladas de lava que pòdon avançar a de desena de quilomètres per ora mas en general, las populacions an lo temps d'evacuar tranquilhament portant uns afars.

Erupcion hawaiana

Article detalhat: erupcion hawaiana.

Erupcion estromboliana

Article detalhat: erupcion estromboliana.

Erupcions explosivas

Las erupcions explosivas emeton, elas, de lavas andesiticas, ricas en silici e donc fòrça viscosas e liberant lors gases volcanics dificilament. Aquestas erupcions fòrman pas de colada de lava mas s'acompanhan puslèu d'explosions produsent de grandas quantitats de cendras fasent naícer de fluses piroplastics e de fums volcanics. Près 80 % de las erupcions volcanicas se debanan sus aqueste tipe de volcans^[7]. Fòrça dangierós que imprevisibles, aquestes tipes d'erupcions daissan a vegada pas lo temps d'evacuar las populacions menaçadas per des gases e las cendras brutlantas. Los volcans mai representatius son los « volcans grises » de la « cencha de fuòc del Pacific » coma lo Pinatubo, lo Krakatoa, lo Mayon o lo Merapi.

Eruption vulcaniana

Article detalhat: erupcion vulcaniana.

Erupcion peleana

Article detalhat: erupcion peleana.

Erupcion pliniana

Article detalhat: erupcion pliniana.

Erupcions en preséncia d'aiga

Article detalhat: erupcion surtseyana.

Erupcion sous-glaciaire

Article detalhat: Erupcion subglaciala.

Erupcion sous-marine

Article detalhat: erupcion sosmarina.

Erupcion freatica

Article detalhat: erupcion freatica.

Erupcion freatomagmatica

Article detalhat: erupcion freatomagmatica.

Erupcion limnica

Article detalhat: erupcion limnica.

Erupcions mai murtrièras

Erupcion	Volcan	País	Data	Nombre de mòrts
Erupcion del Tambora en 1815	Tambora	Indonesia	1815	92 000
Erupcion del Krakatoa en 1883	Krakatoa	Indonesia	1883	36 417
Erupcion del Vesuvi en 79	Vesuvi	Itàlia	79	> 1 500 còrps trobats 33 000 abitants probables de la region
Erupcion de la montana Pelada en 1902	Montanha Pelada	França (Martinica)	1902	29 000
Eruption del Nevado del Ruiz en 1985	Nevado del Ruiz	Colómbia	1985	25 000
Erupcion del mont Unzen en 1792	Mont Unzen	Japon	1792	15 000
Erupcion del Kelud en 1586	Kelud	Indonesia	1586	10 000
Eruption del Laki en 1783	Laki	Islàndia	1783	9 336
Erupcion del Santa María en 1902	Santa María	Guatemala	1902	6 000
Erupcion del Kelud en 1919	Kelud	Indonesia	1919	5 115

Prediccion de la distància d'impacte dels ejectats e de lor velocitat

Pendent una erupcion volcanica, un volcan projècta de la lava e dels ejectats. Per estimar lo luòc ont aquestas projeccions van càser, se pòt utilizar las equations seguentas:

Prediccion de la distància

${\displaystyle \Delta d_{\mathrm {h} }=V_{\mathrm {i} }\,\Delta t\,\cos \theta }$

${\displaystyle \Delta d_{\mathrm {v} }=V_{\mathrm {i} }\,\Delta t\,\sin \theta +{\frac {1}{2}}g\,(\Delta t)^{2}}$

amb:

${\displaystyle \Delta d_{\mathrm {h} }}$ : distància orizontala;

${\displaystyle \Delta d_{\mathrm {v} }}$ : distància verticala;

${\displaystyle V_{\mathrm {i} }}$ : modul de la velocitat iniciala;

${\displaystyle \Delta t}$ : temps;

${\displaystyle g}$ : acceleracion de la pesantor;

${\displaystyle \theta }$ : angle de la velocitat iniciala amb l'orizontala.

Prediccion de la velocitat

Lo professor Lionel Wilson, de l’Universitat de Lancaster, utiliza lo teorèma de Bernoulli modificat per calcular la velocitat d'ejeccion de las projeccions:

${\displaystyle {\frac {1}{2}}U_{s}^{2}={\frac {P_{i}-P_{s}}{S_{c}}}}$

amb:

${\displaystyle U_{s}}$ - Velocitat d'ejeccion

${\displaystyle P_{i}}$ - Pression dins lo gas

${\displaystyle P_{s}}$ - Pression atmosferica

${\displaystyle S_{c}}$ - Densitat del magmà

Wilson utiliza tanben una segonda equacion desviada del teorèma de Bernoulli, l’équation du canon, qu'es utilizada per calcular la velocitat de projectils rapids passant per una obertura estrecha:

${\displaystyle P_{i}={\frac {4mU_{s}^{2}}{27gAb}}}$

amb:

${\displaystyle P_{i}}$ - Pression iniciala

${\displaystyle m}$ - Massa del projectil

${\displaystyle U_{s}}$ - Velocitat d'ejeccion

${\displaystyle g}$ - Acceleracion gravitacionala

${\displaystyle A}$ - Region ont la pression es aplicada

${\displaystyle b}$ - Constanta de Bernoulli

fonts

• (en) Physics of Eruptions sur ffden-2.phys.uaf.edu
• Origine des volcans sur http://ici.radio-canada.ca