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Poussière volcanique, à en juger par certaines données, pourrait même être présent dans la troposphère pendant assez longtemps. Au moins dans les dépôts glaciaires de l'Antarctique, des cendres volcaniques ont été découvertes, transportées sur une distance d'au moins 4 000 km, et l'âge des dépôts étudiés variait de 18 à 16 millions d'années.
Le vent transporte sur de longues distances la poussière volcanique libérée lors des éruptions volcaniques.
La réduction du rayonnement solaire due aux poussières volcaniques en suspension dans l’atmosphère peut atteindre des valeurs très élevées.
Lors d'éruptions mixtes effusives-explosive, extrusive-explosive et autres caractéristique importante est le coefficient d'explosivité, exprimé en pourcentage de la quantité de matière pyroclastique (poussière volcanique, sable, bombes volcaniques, etc.) issue de masse totale produits.
Un autre type de couronne (cette couronne est de taille beaucoup plus grande, elle rayon de coin atteint 15) - un anneau de Bishop blanc et rouge-brun, formé en raison de la dispersion de poussière volcanique dans l'atmosphère. Après quelques éruptions volcaniques, le soleil prend une belle couleur dorée au crépuscule ; ciel crépusculaire acquiert une incroyable richesse de couleurs; Au même moment, un deuxième rayon violet (voir problème 5.60) apparaît dans le ciel, qui persiste plusieurs heures après le coucher du soleil.
La poussière volcanique peut être un peu plus polluante l'atmosphère terrestre. La poussière volcanique peut être transportée sur de très longues distances par les courants atmosphériques.
Il est cependant difficile d'expliquer pourquoi de tels nuages de poussière persistent parfois pendant des semaines et couvrent la quasi-totalité du disque de la planète, surtout avec des vents faibles dont la vitesse (plusieurs km/s) peut être déterminée par le mouvement de l'atmosphère. des nuages. Il a également été suggéré qu'il existe des nuages de poussière volcanique dans l'atmosphère de Mars (Jarry-Deloge), qui sur Terre persistent très longtemps dans les hautes couches de l'atmosphère, mais on ne sait rien de la présence de nombreux volcans actifs. L'altitude à laquelle se trouvent les nuages du deuxième type est d'environ 5 km au-dessus de la surface de la planète et ils sont nettement plus bas que les nuages du premier type. La hauteur de la couche violette, qui semble être située entre les nuages jaunes et bleus, pourrait être proche de 10 ou 15 km, mais des valeurs encore plus élevées ne peuvent être exclues.
Lorsque ces nuages ont été remarqués pour la première fois, ils ont d'abord décidé qu'ils étaient le résultat de la condensation de vapeurs transportées haut dans l'atmosphère avec de la poussière volcanique lors de la puissante éruption du volcan Krakatoa en août 1883. Cependant, près de deux ans s'est écoulé depuis le moment de l'éruption volcanique jusqu'à la première observation de nuages noctilumineux de l'année. De plus, il n'était pas clair pourquoi ces nuages n'étaient pas observés après d'autres éruptions catastrophiques volcans. L'apparition de nuages noctulescents plutôt brillants après la chute du célèbre Météorite Toungouska(30 juin 1908) a donné naissance à l'idée que les nuages doivent leur origine aux météorites. Dans le premier quart de notre siècle, l'hypothèse des météorites s'est répandue, selon laquelle les particules de nuages noctulescents seraient de très petits fragments de météorites, produits de leur dispersion dans l'atmosphère.
Principales sources particules d'aérosol dans l'atmosphère se trouvent le sol, les mers et les océans, les volcans, feux de forêt, des particules d'origine biologique et même des météorites. Si nous prenons la quantité de poussière de météorite tombant sur terre chaque année comme une, alors les incendies de forêt, la poussière du désert et du sol, le sel marin et la poussière volcanique sont respectivement de 35, 750, 1 500 et 50.
Les cendres ont détruit des champs sur les îles de Bali, Lombok et une grande partie de Java. La poussière volcanique qui a rempli la stratosphère a provoqué un refroidissement brutal, de mauvaises récoltes et une famine en Europe et en Amérique.
La bentonite d'alumine est très utile pour démontrer la thixotropie. Ses particules sont très asymétriques et ont la forme de longues plaques minces. La bentonite est obtenue à partir de poussière volcanique et son composant principal est la montmorillonite minérale. Il est l'un des rares substances inorganiques, qui gonflent dans l'eau. Pour obtenir un gel de bentonite thixotrope, de l'eau est mélangée à de l'argile jusqu'à obtention de la consistance requise. La quantité d'eau ajoutée détermine le temps de durcissement du gel. Si la suspension d'argile est suffisamment concentrée, alors on entend la suspension liquide bouger lorsque le gel est vigoureusement agité dans un tube à essai, mais le temps de gélification est si court que si l'on arrête l'agitation, le gel durcit immédiatement et l'état liquide n’est pas du tout observé.
Enfin, les impuretés externes doivent également être prises en compte. Concernant activité humaine, alors trois sources principales peuvent être évoquées ici : les produits de combustion issus de sources fixes (centrales électriques) ; produits de combustion provenant de sources mobiles (véhicules); procédés industriels. Cinq impuretés majeures sont émises par ces sources : le monoxyde de carbone, les oxydes de soufre, les oxydes d'azote, les composés organiques volatils (dont les hydrocarbures), hydrocarbures aromatiques structure polycyclique et particules. Processus combustion interne V véhicules sont une source majeure de monoxyde de carbone et d’hydrocarbures ainsi qu’une source importante d’oxydes d’azote. Les processus de combustion dans les sources fixes libèrent des oxydes de soufre. Les processus industriels et les sources fixes de produits de combustion produisent plus de la moitié des particules émises dans l’air par l’activité humaine, et les processus industriels peuvent également être une source d’émissions volatiles. composés organiques. Il existe également des impuretés telles que des particules de poussière volcanique, de la terre et sel de mer, ainsi que des spores et des micro-organismes origine naturelle, se propageant dans l'air. La composition de l'air extérieur varie selon la localisation du bâtiment et dépend à la fois de la présence de sources d'impuretés à proximité et de la nature de ces sources, ainsi que de la direction du vent dominant. Cependant, l’air urbain contient toujours des concentrations beaucoup plus élevées de ces polluants.
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Panine A.V.
« Moïse étendit la main vers le ciel, et il y eut d'épaisses ténèbres dans tout le pays d'Égypte pendant trois jours ; Ils ne se sont pas vus et personne ne s'est levé de chez lui pendant trois jours.
(Ex.10 : 22-23)
Lorsque la plupart d’entre nous entendons le mot « volcan », nous pensons à Pompée, décédé lors de l’éruption du Vésuve en 79 après JC. et transformé en image visuelle artiste Karl Briullov. Le volcanisme, ce formidable phénomène naturel, est étudié par la science particulière de la volcanologie. Des coulées de lave brûlent tout sur leur passage et nuages brûlants, inondations de Jokullup (émissions d'eau des glaciers fondus par les volcans), puissants tremblements de terre destructeurs, dévastateurs bords de mer Les tsunamis ont été décrits à plusieurs reprises dans la littérature scientifique populaire. L'auteur souhaite attirer l'attention sur l'un des phénomènes activité volcanique, qui reste généralement dans l’ombre de ses manifestations catastrophiques et qui, jusqu’à récemment, intéressait davantage les spécialistes que le grand public.
Nous parlons d'émissions de minuscules particules solides dans l'atmosphère - cendre volcanique. Contrairement aux conséquences catastrophiques des éruptions, qui ont une couverture locale et littéralement point par point à l'échelle de la Terre (à l'exception des tsunamis), la poussière volcanique dans l'atmosphère et les chutes de cendres affectent de vastes régions et affectent même le climat mondial. La raison informative de cette conversation était la récente éruption du volcan islandais Eyjafjallajokull. De puissantes émissions de cendres dans l’atmosphère ont paralysé le trafic aérien au-dessus de l’Europe. Plus de 100 000 vols ont été annulés ou reportés dans le monde, environ dix millions de passagers ont été touchés et les compagnies aériennes ont subi des dommages de 2,5 milliards d'euros.
Qu'est-ce que les cendres volcaniques
Mais commençons dans l'ordre : qu'est-ce que les cendres volcaniques et comment se forment-elles. Lors d'une éruption volcanique venant des profondeurs de la terre, trois types de produits tomberont à la surface de la terre et dans l'atmosphère : la lave (fondue rochers), des pyroclastes ou des téphras (particules solides différentes tailles: cendres - une particule de la taille de particules de poussière (centièmes de millimètre), lapilli - petits cailloux, bombes volcaniques - gros fragments) et divers gaz. En général, on estime que les volcans émettent six fois plus de pyroclastes que de laves.
Lorsque le magma (la future lave) se trouve en profondeur sous une pression énorme, de nombreux gaz s'y dissolvent. Valable ici loi physique: La solubilité d'un gaz dans un liquide est directement proportionnelle à la pression. À mesure que le magma s'approche de la surface et que la pression chute, un dégazage se produit - les gaz en excès sont libérés sous forme de bulles. Les gaz migrent à travers les fissures vers surface de la terre et pénètrent dans l'air sous forme de fumée appelée fumerolles, qui sont considérées comme des signes d'activité volcanique. Le plus situation dangereuse se crée lorsque les gaz libérés dans les profondeurs n’ont pas la possibilité de se dissiper et s’accumulent sous terre. Une augmentation de la pression peut entraîner explosion puissante avec la destruction du sommet du volcan, voire de toute la structure volcanique. Un autre type de catastrophe volcanique est l'effondrement du sommet d'un volcan dans des vides souterrains formés lors d'une éruption à la suite de la fuite de magma. C'est ainsi que se forme une caldeira - un énorme trou arrondi (d'un diamètre de 1,5 à 15 à 20 km) de plusieurs centaines de mètres de profondeur.
Des gaz chauds sont constamment libérés de la surface d'un lac de lave bouillant dans le cratère d'un volcan - c'est pourquoi la lave bout et bouillonne. S'élevant à grande vitesse, les gaz entraînent avec eux de petites gouttelettes de lave, qui durcissent rapidement et se transforment en particules de cendres volcaniques. C'est ainsi qu'apparaît une colonne de cendres ou panache de cendres, s'élevant au-dessus du volcan à de grandes hauteurs (parfois jusqu'à la stratosphère) puis transportée par les courants d'air à des centaines et des milliers de kilomètres de l'épicentre de l'éruption. De l'air, les cendres sont déposées par les précipitations. Si la concentration de cendres dans l’air est élevée, toute une couche de cendres se formera à la surface du sol. A proximité d'un volcan, une seule éruption peut déposer une couche de cendres et de pyroclastes de plus grande taille, voire de quelques dizaines de mètres d'épaisseur. Avec l'éloignement du volcan, la concentration de cendres dans l'atmosphère diminue proportionnellement au carré de la distance et l'épaisseur des couches de cendres diminue rapidement.
Volcans et météo
On a remarqué depuis longtemps qu'après le plus fort éruptions volcaniques généralement suivi d’une baisse notable de la température dans certaines régions et même à l’échelle mondiale. Ce type d’effet est appelé « hiver volcanique », par analogie avec « hiver nucléaire" Elle est causée par des gouttelettes de cendres et d'acide sulfurique rejetées dans l'atmosphère, qui réduisent la perméabilité de l'atmosphère au rayonnement solaire et augmentent ce qu'on appelle l'albédo de la Terre, la proportion de rayonnement réfléchi vers l'espace. Il est clair que la quantité de rayonnement qui atteint la surface de la Terre et sert à réchauffer l'air à la surface diminue. Cependant, de la troposphère (les 10 à 18 km inférieurs de l'atmosphère), la pollution est rapidement éliminée par la pluie, de plusieurs jours à plusieurs mois, tandis qu'après de fortes éruptions, des vagues de froid pouvant durer jusqu'à trois à quatre ans ont été observées. Ils sont associés à la pénétration des plus petits composants d'aérosol de cendres dans la stratosphère (jusqu'à des altitudes de 40 à 50 km), où il n'y a pratiquement pas de précipitations et où l'épuration de la pollution se produit beaucoup plus lentement. Voici quelques-uns des plus célèbres exemples historiques"hiver volcanique"
D'énormes nuages de cendres ont été libérés dans l'atmosphère à la suite de l'explosion du volcan insulaire de Santorin dans la mer Égée, considérée comme l'éruption la plus puissante de l'histoire. temps historique. Sur l'île elle-même, l'épaisseur de la couche de cendres dépasse à certains endroits la vingtaine de mètres. Auparavant, on croyait que l'île était située à 110 km au sud. La Crète était recouverte d'une couche de cendres de trois mètres, ce qui a provoqué la mort de la végétation et la famine parmi la population locale. En conséquence, la population a quitté l'île, ce qui a causé des dommages irréparables à la civilisation minoenne que nous connaissons depuis mythologie grecque antique selon le roi Minos et le Labyrinthe de Cnossos construit sur ses ordres par le brillant ingénieur Dédale (Minotaure, Thésée, le fil d'Ariane). Cependant, des études récentes ont montré que la couche de cendres tombée sur la Crète ne dépassait pas cinq millimètres. Les dégâts causés à la civilisation minoenne sont désormais associés à la précédente éruption puissant tremblement de terre et causée par l'effondrement du volcan par une vague de tsunami de 150 mètres qui a dévasté côte nord Krita.
Certains scientifiques associent l'éruption de Santorin à " Ancien Testament"Les ténèbres de l'Egypte", le neuvième des dix châtiments infligés à l'Egypte pour forcer Pharaon à libérer le peuple juif. Selon la tradition juive, l’exode des Juifs d’Égypte remonte à 1312 avant JC. Dans le même temps, selon les dernières données datation au radiocarbone, la période la plus probable de l'explosion de Santorin se situe entre 1600 et 1630 avant JC. Encore plus date exacte donne une analyse dendrochronologique (détermination de la largeur des cernes des arbres) : dans la période 1628-1629 av. Il y a eu une forte baisse des taux de croissance des chênes en Irlande, en Angleterre et en Allemagne, ainsi que du pin bristlecone en Californie. Ceci est lié à l’idée globale Hémisphère Nord refroidissement provoqué par la poussière atmosphérique.
Les conséquences des éruptions volcaniques incluent des événements météorologiques extrêmes survenus entre 535 et 536 après JC, y compris les épisodes de refroidissement à court terme les plus graves de toute l'ère moderne (neige en août 536 en Chine). La principale preuve d'une diminution de la transparence de l'atmosphère vient de l'historien byzantin Procope, qui nota la luminosité inhabituellement faible du Soleil en 536. Dans des colonnes de glace de l'Antarctique et du Groenland récemment étudiées en couches remontant à cette époque, un saut dans la concentration de sulfates a été noté, qui ne pouvaient pénétrer dans la glace que depuis l'atmosphère. Cela indique une forte concentration dans l'atmosphère d'aérosols acides, généralement d'origine volcanique. Deux sources possibles de ces émissions se situent sous les tropiques : le volcan Krakatoa dans le détroit de Java (qui n'existe plus sous sa forme ancienne) et le volcan Rabaul sur l'île de Nouvelle-Guinée.
Au Moyen Âge, au moins deux phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes étaient dus à l’activité volcanique. La « Grande Famine » de 1315-1317 en Europe, connue pour son extrême haut niveau crimes, maladies et morts massives et même cannibalisme - conséquence du refroidissement mondial résultant de l'éruption de cinq ans du volcan Kaharoa en Nouvelle-Zélande. Hivers extrêmement froids dans le nord et mort des vendanges dans le sud de l'Europe en 1601-1602, grave famine en Russie en 1601-1603, qui a donné lieu au « Temps des troubles » - conséquences de l'éruption du volcan Huaynaputina en Le 19 février 1600 au Pérou, les éruptions les plus fortes jamais enregistrées en Amérique du Sud.
À l’époque moderne, la plus célèbre est « l’année sans été », ou « année de pauvreté » : c’est le nom donné à 1816, avec un été particulièrement froid qui a détruit les récoltes en Europe, au Canada et aux États-Unis, ce qui est considéré comme être à l'origine de la dernière crise alimentaire grave en Occident. C'est intéressant que dans Europe de l'Est l'été 1816 fut encore plus chaud que d'habitude. Cela montre que le mécanisme des changements météorologiques et climatiques sous l’influence de la poussière atmosphérique est très complexe. Une réduction de l'apport de chaleur solaire entraîne une restructuration de la pression atmosphérique et de la circulation atmosphérique, et les trajectoires de déplacement changent. masses d'air. Quelque part il devient plus humide et quelque part plus sec, dans la plupart des endroits il fait plus froid, mais quelque part il fait plus chaud, alors qu'en général il y a un refroidissement. En 1816, la température annuelle moyenne mondiale a chuté de 0,4 à 0,7°C. La plupart des chercheurs pensent que la raison en est la coïncidence de deux facteurs : un faible activité solaire(le soi-disant minimum de Deltona) a superposé les conséquences de l'éruption du volcan Tambora en Indonésie les 10 et 11 avril 1815. Cette éruption est reconnue comme la plus forte après Santorin et le détenteur du record du volume d'émissions pyroclastiques - plus de 150 kilomètres cubes, selon l'évaluation du célèbre volcanologue V.A. Aprodov.
« L’année sans été » a laissé une marque unique sur la culture mondiale. À l'été 1816, Lord Byron, se reposant sur les rives du lac Léman, reçut la visite de ses amis Mary et Percy Shelley. Comme l'écrit Mary dans la préface de son futur roman célèbre, au lieu du temps agréable habituel pour ces endroits, « il y avait un été sombre et humide, et une pluie incessante nous obligeait souvent à ne pas quitter la maison pendant des jours ». Pour passer le temps, les partenaires ont lancé un concours d'écriture : meilleure histoire, reflétant l'ambiance morose qui régnait dans la maison. Marie a gagné. Après quelques révisions, paraît le célèbre « Frankenstein ou le Prométhée moderne », publié pour la première fois à Londres en 1818 et réimprimé à plusieurs reprises, puis filmé. Byron a écrit le poème « Darkness » en juillet 1816, qui dresse le tableau suivant d’un « hiver volcanique » :
J'ai fait un rêve... Tout n'était pas un rêve.
Le soleil éclatant s'est éteint et les étoiles
J'ai erré sans but, sans rayons
Dans l'espace éternel ; terre glacée
Elle se précipita aveuglément dans l'air sans lune.
L'heure du matin allait et venait,
Mais il n'a pas emporté le jour avec lui...
Et les gens ont peur du grand malheur
Oublié les vieilles passions...
(traduction de I.S. Tourgueniev)
Enfin, il est impossible de ne pas évoquer l'explosion du volcan Krakatoa, situé entre les îles de Java et Sumatra, fin août 1883. De la montagne conique de 800 mètres, subsistent trois petites îles situées en anneau. La colonne de cendres s'est élevée dans la stratosphère jusqu'à une hauteur de 30 km, et les gaz ont même atteint la mésosphère (70 km). Le volume total de matériaux éjectés lors de l'explosion est estimé à 18 kilomètres cubes. Un événement aussi puissant ne pourrait qu’affecter le climat mondial. L’anomalie de température négative a été observée pendant au moins quatre ans après l’éruption, et au cours de la première année, la température annuelle moyenne mondiale a chuté de 1,2°C. Est-ce beaucoup ou un peu ? Jugez par vous-même : il y a 20 000 ans, la Terre a connu la période la plus froide des 300 millions d'années et les températures mondiales n'étaient que de 3°C inférieures à celles d'aujourd'hui. Ce n’est donc pas un hasard si la théorie volcanique de l’origine a été populaire pendant longtemps. périodes glaciaires, qui liait le refroidissement profond à long terme du climat et la formation de puissantes calottes glaciaires dans les latitudes polaires et tempérées avec une augmentation de l'activité volcanique. Cependant, il est désormais clair que l'impact de chaque forte éruption volcanique sur le climat mondial est limité par le temps de séjour de la pollution aérosol dans la stratosphère et n'excède pas quatre à cinq ans. Pour que le refroidissement climatique dure plusieurs milliers d'années, il faut que pendant toute cette période (ou du moins au début, avant la formation des calottes glaciaires) plusieurs Krakatoa explosent chaque année. Ceci n’est pas enregistré dans les archives géologiques. Ainsi, très probablement, les volcans et les cendres volcaniques ne peuvent pas servir de cause indépendante de changement climatique à long terme, mais, comme il ressort des exemples donnés, ils sont tout à fait capables de gâcher le temps pendant plusieurs années.
Les chutes de cendres ont affecté la vie des gens même à l'époque préhistorique. d'autres preuves de cela ont été découvertes il n'y a pas si longtemps, à quarante kilomètres de Voronej, sur la rive droite du Don, sur le site du Paléolithique supérieur Kostenki-14 (« Mammoth Mountain »). En 2000, une expédition dirigée par A.A. Sinitsyn, employé de l'Institut d'histoire de Saint-Pétersbourg. culture matérielle RAS, une couche de cendres volcaniques de plusieurs centimètres d'épaisseur a été trouvée. L'âge des cendres s'est avéré être de trente-deux à trente-trois ans, selon d'autres sources, soit environ quarante mille ans. Sur la base de la composition chimique des cendres, il a été établi qu'elles appartiennent à une région volcanique bien étudiée - Champs phlégréens près de Naples moderne. Des cendres de composition similaire ont été trouvées dans les sédiments de la mer Adriatique. Une chute de cendres aussi importante à deux mille kilomètres de sa source suggère que l'atmosphère à la suite de cette éruption était extrêmement poussiéreuse et que l'effet d'un « hiver volcanique » aurait bien pu se manifester. Directement sous la couche de cendres, des bijoux pour femmes ont été trouvés, fabriqués à partir de coquilles et d'os tubulaires de renard arctique avec un ornement dont le type et la technique sont caractéristiques de sites archéologiques, associé de manière fiable à l'homme moderne type physique. C'est exactement ce que Heure homo sapiens sapiens a migré vers l'Europe depuis le Moyen-Orient, déplaçant les Néandertaliens, et les découvertes de Kostenkovo sont les produits ancestraux les plus anciens d'Europe homme moderne. La chute de cendres volcaniques est apparemment devenue un véritable désastre pour les gens, les obligeant à quitter leurs maisons, tout comme cela s'est produit à plusieurs reprises dans le futur dans d'autres endroits.
Éruption volcanique en Islande
Revenons à Eyjafjallajokull. Les linguistes américains de l'organisation Global Language Monitor ont découvert que seulement environ 320 000 personnes, soit 0,005 % de la population mondiale, peuvent prononcer ce nom correctement, pour la plupart des Islandais. Ce sera plus facile si vous le décomposez en trois mots, signifiant « île-montagne-glacier » en islandais. En effet, une structure volcanique de 1666 m de haut dont le sommet est couvert par le sixième plus grand glacier d'Islande s'élève au-dessus de l'espace environnant telle une île. Dernière fois le volcan est entré en éruption en 1821-23. La première des éruptions de l'année en cours a commencé le 20 mars, puis il y a eu une courte pause et le 14 avril la deuxième éruption a commencé, cette fois juste sous le glacier. La fonte du glacier a provoqué des inondations (jokullaup) sur les rivières sortant du volcan et nécessité l'évacuation de plus de huit cents personnes. Les cendres volcaniques qui recouvraient les environs ont détruit les pâturages et, sans attendre la fin de l'éruption, de nombreux éleveurs ont publié des annonces pour la vente de leurs parcelles. Cependant, les problèmes des agriculteurs islandais ne peuvent être comparés à l’effondrement des transports qui a englouti l’Europe. L'eau froide des glaciers a rapidement refroidi la lave, formant de minuscules particules de verre volcanique qui ont été attirées dans le nuage volcanique (panache). En conséquence, les gaz volcaniques montants se sont révélés saturés de particules de silicate, très dangereuses pour l’aviation. DANS jours différents la colonne de cendres au-dessus du volcan s'élevait jusqu'à treize kilomètres de hauteur, c'est-à-dire atteint la stratosphère. Les émissions de lave et, dans une moindre mesure, de cendres étaient toujours en cours au moment d'écrire ces lignes (2 mai).
Le nuage de cendres qui s'est formé le 14 avril a été ramassé par les dirigeants du pays. Atlantique Nord vents d'ouest et a commencé à se déplacer rapidement vers l’Europe continentale. Le premier à tirer la sonnette d'alarme voisins les plus proches- les Britanniques, qui avaient par ailleurs expérience négative situation similaire. Le 24 juin 1982, un Boeing 747 volant de Londres à Auckland (Nouvelle-Zélande) tombait accidentellement dans le nuage de cendres du volcan Galungung en Indonésie. En conséquence, les quatre moteurs sont tombés en panne simultanément. L'avion a commencé à planer vers Jakarta (180 km) dans l'espoir d'atterrir d'une manière ou d'une autre. Alors que l'avion quittait la zone nuageuse, les quatre moteurs ont démarré. Un examen technique a montré que des particules de cendres, entrées dans le moteur chaud et fondues, formaient une couche vitreuse sur les aubes de la turbine et bloquaient l'alimentation en air de divers composants du moteur. Lorsque les moteurs ont calé et refroidi, la croûte de verre gelée a commencé à se détacher, l'alimentation en air a repris et les moteurs ont pu redémarrer. Quatre-vingts kilogrammes de cendres volcaniques ont ensuite été extraits de chaque turbine.
Depuis le 15 avril, une partie importante des vols réguliers au-dessus de l'Europe occidentale et centrale ont été annulés. Le régime des vents a joué un rôle clé dans la propagation du nuage de cendres : alors que la moitié des aéroports européens situés entre 1,5 et 2,5 mille kilomètres du volcan étaient fermés, l'aéroport de Reykjavik, situé à seulement cent cinquante kilomètres à l'ouest de celui-ci, fonctionnait en toute sécurité. Le 21 avril, l'éruption entre dans une nouvelle phase : l'intensité de l'activité des cendres diminue sensiblement, des explosions commencent à se faire entendre et des fontaines de lave apparaissent. L’atmosphère au-dessus de l’Europe continentale s’est suffisamment dissipé pour que la plupart des vols réguliers reprennent. Et le 23 avril, en raison d'un changement de direction du vent, un nuage de cendres est apparu pour la première fois près de Reykjavik, ce qui a forcé l'aéroport local à fermer pendant un certain temps.
Le caractère unique de l'éruption d'Eyjafjallajokull réside dans le fait que c'est à l'ère de l'aviation qu'une pollution aussi puissante de l'atmosphère par les cendres, et même dans une région du monde aussi densément peuplée, a été observée pour la première fois. D'où une réaction sans précédent des autorités aéronautiques, renforcée d'ailleurs par le crash de l'avion du président polonais près de Smolensk la veille littéralement (même la théorie des « armes géologiques » est apparue dans la presse, selon laquelle l'éruption de l'Eyjafjallajokull aurait été provoqué artificiellement afin de détourner l'attention de ce terrible tragédie). Cependant, cette éruption avait, curieusement, un côté positif, qui ne pouvait également se manifester qu’à l’ère moderne : elle a permis à l’industrie touristique islandaise de sortir de la crise. Des touristes du monde entier affluaient vers le pays, désireux de voir de leurs propres yeux ce phénomène naturel unique. Une situation similaire a pu être observée à l'automne 2005 aux États-Unis : des bus entiers de touristes organisés ont afflué vers le delta du Mississippi pour visiter la ville de la Nouvelle-Orléans, inondée fin août par l'ouragan Katrina. En partie les résidents locaux le désir de « regarder » leur malheur provoquait le rejet ; d'autres, au contraire, espéraient attirer davantage d'attention et d'aide de la part des autorités.
D'une manière ou d'une autre, Eyjafjallajokull est le deuxième précédent de ce genre, qui permet de parler de l'émergence d'une nouvelle direction du tourisme - le « tourisme de catastrophe ». C'est aussi un signe de notre époque : non seulement à l'époque du roi Minos, mais il y a un peu plus d'un siècle, lors de l'explosion du Krakatoa, les gens ordinaires n'avaient pas intérêt cognitifà de tels événements, ni la capacité de se rendre rapidement au bon endroit. Et encore un peu de temps : le 29 avril, soit Deux semaines seulement après le début de l'éruption, le journal Times rapportait qu'une montre-bracelet, en partie fabriquée à partir des cendres de l'Eyjafjallajokull, était en vente. Ils ont été produits en édition limitée par la société suisse Romain Jerome. Selon un représentant de l’entreprise, cette montre deviendra « l’un des symboles les plus frappants des émotions mondiales de notre époque ».
Ainsi, le rôle des volcans et des cendres volcaniques dans la vie des gens change avec le développement de la société humaine, ses capacités techniques, le niveau scientifique, les principes de moralité et d’éthique. Ce que sera ce rôle à l’avenir est moins un sujet pour les scientifiques que pour les écrivains de science-fiction. Cependant, leurs fantasmes deviennent souvent réalité...
Même si l’éruption du volcan Puyehue a légèrement ralenti depuis le 4 juin, elle continue de faire des ravages dans les environs, aussi bien à proximité que bien plus loin. Les cendres et la pierre ponce polluent les rivières et les lacs voisins, menaçant d'endommager les barrages ou de provoquer des inondations. Les stations argentines, qui devraient normalement se préparer à l'ouverture de la saison de ski, sortent de sous un manteau de cendres et tentent de rétablir l'approvisionnement en eau et en électricité coupé par le volcan. Les habitants évacués des fermes et des terres voisines s'inquiètent de leur bétail laissé dans les pâturages. Le nuage de cendres du volcan Puyehue tourne déjà au-dessus de la planète quelque part dans l'atmosphère, interférant avec le fonctionnement normal des vols en Australie et en Nouvelle-Zélande.
(Total 34 photos)
1. Des plongeurs argentins inspectent le fleuve Rio Limay, recouvert de pierre ponce et de cendres du volcan Puyehue, dans la station de ski de San Carlos de Bariloche en Argentine, le 16 juin. (Reuters/Chiwi Giamburtone)
2. Une colonne de cendres et de gaz s'élève lors de l'éruption du volcan Puyehue au Chili, près de la frontière avec l'Argentine, le 15 juin. (Photo AP/Alvaro Vidal)
3. Pierre ponce dans un lac de montagne (en haut à droite) à l’est du volcan Puyehue. La photo a été prise depuis le satellite EO-1. Les parties du lac non recouvertes de pierre ponce sont colorées vague de mer en raison de la présence de cendres déposées sur l'eau. Un panache de fumée est visible au bas de l’image, preuve d’une éruption en cours qui a débuté le 4 juin. (Image de l'Observatoire de la Terre de la NASA par Jesse Allen et Robert Simmon, utilisant les données EO-1 ALI)
4. Un homme porte un masque de protection dans les rues couvertes de cendres volcaniques de Villa La Angostura, dans le sud de l'Argentine. (Photo AP/Federico Grosso)
5. Un bateau recouvert de cendres volcaniques sur les rives du lac Nahuel Huapi à Villa La Angostura, dans le sud de l'Argentine. (Photo AP/Federico Grosso)
6. Nuage volcanique au coucher du soleil dans la station de ski de San Martin de Los Andes en Argentine. (Reuters/Patricio Rodriguez)
7. Des policiers en arrière-plan eaux chaudes débordant des berges de la rivière Nilahue après l'éruption du volcan Puyehue à Los Venados au Chili. (Photo AP/Roberto Candia)
8. Les gardes-frontières et les sauveteurs argentins enlèvent les cendres des arbres du ruisseau menant au lac pour éviter un enregistreur d'eau à Villa La Angostura. (Photo AP/Federico Grosso)
9. Image détaillée de cendres volcaniques et de pierre ponce du volcan Puyehue dans la rivière Gol Gol, près de la frontière entre le Chili et l'Argentine. (Photo AP/Alvaro Vidal)
10. Poissons morts parmi les pierres ponces de la rivière Nilahue après une éruption volcanique à Rininahue, Chili. (Photo AP/Carlos Succo)
11. Un panache de fumée s'élevant du volcan Puyehue parmi les nuages du sud du Chili. (Photo AP/Roberto Candia)
12. MODIS sur le satellite Terra de la NASA a capturé cette image d'un panache de cendres provenant du volcan Puyehue s'étendant jusqu'en Amérique du Sud. Le vent a changé de direction et a soufflé de l'ouest au sud-ouest, déplaçant le panache vers l'est et le nord-est. (Reuters/NASA Goddard/MODIS Réponse rapide, Jeff Schmaltz)
13. Un panache de cendres concentré au loin (bande horizontale au milieu), se retrouvant dans l'atmosphère à 6-11 km au-dessus de l'Australie et de la Nouvelle-Zélande. Le spectroradiomètre imageur à moyenne résolution du satellite Aqua a pris cette image le 13 juin. (NASA/Jeff Schmaltz, équipe de réponse rapide MODIS au GSFC de la NASA)
14. Une route recouverte de cendres volcaniques depuis le volcan Puyehue jusqu'à Villa La Angostura, dans le sud de l'Argentine. L'inscription sur le panneau en espagnol : « Attention, les enfants ». (Photo AP/Federico Grosso)
15. Un jeune homme sur les rives du lac Nahuel Huapi couvert de cendres, près de San Carlos de Bariloche, Rio Negro, Argentine, quatre jours après le début de l'éruption. (Francisco Ramos Mejía/AFP/Getty Images)
16. Le lac Nahuel Huapi et une partie de sa côte, recouverts de cendres et de pierre ponce du volcan Puyehue en station balnéaire San Carlos de Bariloche. (Reuters/Chiwi Giamburtone)
17. Partie du lac Puyehue entièrement recouverte de cendres et de pierre ponce provenant de l'éruption du volcan du même nom à Puyehue. (Photo AP/Roberto Candia)
18. Éclair sur le volcan Puyehue. Photo prise depuis la frontière de Cardenal Zamora, dans le sud du Chili. (Photo AP/Alvaro Vidal)
19. Une colonne de cendres dans les nuages après l'éruption du volcan Puyehue au Chili. (Photo AP/Alvaro Vidal)
20. Une vache dans les cendres humides du volcan Puyehue à Villa La Angostura, dans le sud de l'Argentine. (Photo AP/Federico Grosso)
21. La voiture d'un garde-frontière argentin sur une route de montagne recouverte de cendres volcaniques à Villa Llanquin, près de San Carlos de Bariloche. (Reuters/Gendarmerie)
22. Un passager près d'une fenêtre à l'aéroport de Buenos Aires le 14 juin. Le volcan Puyehue est en éruption depuis plus de 10 jours, plongeant l’espace aérien sud-américain dans le chaos. À la suite de l'éruption, la plupart des vols régionaux et internationaux ont été annulés en Argentine à cause des cendres et de la fumée. (Reuters/Marcos Brindicci)
23. Rivière Gol Gol, recouverte de pierre ponce et de cendres volcaniques, près d'Osorno, à 870 km au sud de Santiago, au Chili. (Claudio Santana/AFP/Getty Images)
24. Cendres volcaniques à la surface du lac Nahuel Huapi, à la périphérie de San Carlos de Bariloche. (Photo AP/Photo Patagonie)
25. Un chat sur le sol couvert de cendres près du volcan Puyehue, dans la station de ski de San Martin de Bariloche. (Reuters/Patricio Rodriguez)
26. Station de ski Villa la Angostura sous le couvert de cendres volcaniques. (Reuters/Osvaldo Peralta)29. Des jeunes font du skateboard dans une rue couverte de cendres de la station balnéaire de San Carlos de Bariloche. (Photo AP/Photo Patagonie)
30. Pierre ponce et cendres du volcan Puyehue sur les rives et la surface d'un lac à Paso Cardenal Zamora, le long de la frontière entre l'Argentine et le Chili. (Reuters/Gendarmerie/document à distribuer)
31. Les Argentins se tiennent devant un lac inhabituellement turbulent recouvert de cendres volcaniques à San Carlos de Bariloche. (Photo AP/Alfredo Leiva)
34. Un épais nuage de cendres provenant du volcan Puyehue en éruption près d'Osorno, dans le sud du Chili, à 870 km au sud de la capitale chilienne Santiago. (Alvaro Vidal/AFP/Getty Images)
On sait que dans la composition des émissions volcaniques solides, outre les éruptions de type hawaïen, prédominent les matières pyroclastiques broyées, dont la part dans la masse totale des émissions solides atteint 94 à 97 %. Selon les estimations de Zapper, entre 1500 et 1914, les volcans terrestres ont éjecté 392 km3 lave et masses meubles, principalement des cendres. La part des masses libres dans les émissions pendant cette période était en moyenne de 84 %. Il est également caractéristique que lors des émissions, d'énormes masses de cendres extrêmement fines se forment. Ces cendres peuvent rester longtemps en suspension dans l’air. Lorsque le Krakatoa est entré en éruption en 1883, les cendres ont fait plusieurs fois le tour de la Terre avant de se déposer complètement. Les plus petites particules de cendres s'élevaient jusqu'à plus grande hauteur, où ils sont restés plusieurs années, provoquant des aubes rouges en Europe. Lors de l'éruption du volcan Bezymyanny au Kamtchatka, des cendres sont tombées le deuxième jour dans la région de Londres, c'est-à-dire à une distance de plus de 10 000 personnes. kilomètres. Du point de vue de la précipitation des matières solides des éruptions volcaniques à partir de solutions aqueuses, principalement supercritiques, s'élevant de la coque de drainage, un tel rapport entre les masses de matières solides et meubles des émissions volcaniques est tout à fait compréhensible. En effet, les solutions s'élevant à travers le canal depuis la coque de drainage, où elles étaient sous une pression allant jusqu'à 2 à 4 mille. ATM, perdre de la pression, se dilater et refroidir. En conséquence, les substances qui y sont dissoutes tombent des solutions, formant initialement du liquide et, à mesure que l'éruption progresse, des masses épaississantes de concentrés. Ces masses s'accumulent apparemment le plus à l'embouchure du canal par lequel s'élèvent les solutions aqueuses. Au fur et à mesure que ces masses s'accumulent et que le canal se dilate, le flux de vapeur commence à capturer et, en cours de route, à écraser les masses tombées des solutions. En fonction de la vitesse du jet de vapeur, de sa température et de sa densité, ainsi qu'en fonction des caractéristiques composition chimique d'épaisses masses de matière qui en tombent, elle est écrasée en plus ou moins particules fines
, qui sont emportés par le nuage puis en tombent. Il a été établi que les cendres tombant des nuages de cendres ont une composition de tamis différente, à la fois en fonction de l'intensité de l'éruption et en fonction de la distance jusqu'au lieu de chute des cendres. Près des volcans, de grandes fractions de cendres tombent avec des tailles particules individuelles jusqu'à 3-5 mm; Plus les nuages de cendres s'éloignent, plus taille plus petite kilomètres et de plus, ils ont également une composition de tamis complexe. Ceci, à notre avis, indique que lors du mouvement d'un nuage de cendres, non seulement le fractionnement des particules de cendres existantes se produit, mais également la formation de nouvelles particules, car les cendres fines en suspension ont la capacité de former des conglomérats, qui se transforment ensuite en boules cimentées denses appelées pisolites ou gouttes de pluie fossilisées. L'origine des cendres particulièrement fines, qui restent longtemps dans l'air et sont transportées sur de très longues distances, est très probablement liée à leur chute directement d'un nuage de vapeur chaude lors de son refroidissement. Un jet de vapeur chaude d'une température allant jusqu'à 400-450 ° C est éjecté vers le haut du cratère du volcan. Dans une telle vapeur, même à pression normale, il existe des substances dissoutes, bien qu'en faible concentration. Avec un refroidissement supplémentaire du nuage de vapeur, les substances dissoutes en tombent sous forme de particules dont la taille se rapproche de la taille des molécules. Ces particules de cendres peuvent rester indéfiniment dans l’air.
Ainsi, la prédominance des cendres et la formation de matériaux très dispersés dans les émissions volcaniques s'expliquent de manière satisfaisante par leur précipitation à partir de solutions aqueuses, notamment supercritiques et vapeurs, émises dans l'atmosphère. Cette origine des cendres explique certaines spécificités de leur composition.
On sait qu'à mesure qu'un nuage de cendres s'éloigne d'un cratère volcanique, des cendres de composition chimique inégale en tombent. Même les fractions de cendres dont la composition du tamis est complètement identique changent sensiblement de composition chimique en fonction de la durée de séjour des particules de cendres dans le nuage. Cette dépendance est généralement associée à la distance du volcan. Mais ce qui compte ici, bien entendu, n’est pas le voyage, mais le temps. Les changements dans la teneur en fer, magnésium, manganèse, étain, vanadium et autres éléments des cendres sont particulièrement visibles, qui, en règle générale, augmentent avec la distance du cratère du volcan.
Une caractéristique très importante des processus qui conduisent à une augmentation de la teneur des éléments répertoriés dans les cendres est qu'ils modifient la composition chimique des cendres uniquement dans un mince film superficiel de chaque particule de cendre. L'épaisseur du film chimiquement modifié atteint 10 -4 -10 -6 cm . I. I. Gushchenko, qui a étudié les cendres du nord du Kamtchatka, note qu'elles ont une capacité de sorption bien prononcée et que les cendres à grains fins absorbe la plus grande quantité d'anions. DONC 4 -2 et HCO 3 -, et les cendres à gros grains absorbent mieux les ions chlore. Les cendres sont préférentiellement sorbées sur les minéraux de couleur foncée et les minerais. DONC 4 2- , HCO 3 - , N / A + , K + , Mg 2+ . Les cendres sont mieux absorbées par le plagioclase et le verre - , Cl 2+ , Californie 3+ , Fe 5+ P., M 2+ n Californie, ., Mg, Contenu d'éléments tels queTi kilomètres Mn kilomètres, dans les films de sorption, il représente jusqu'à 35 et même jusqu'à 75 % de la teneur totale de ces éléments en cendres. I. I. Gushchenko a également montré que la teneur en magnésium dans les cendres du volcan Bezymyanny augmente de 12 à 30 fois pendant que le nuage se déplace sur une distance de 90 du volcan. Il fournit également des données montrant que dans les cendres du volcan Hekla, tombé le 29 mars 1947, à une distance de 3800de lui contenu.MgO kilomètres et K 2 O a augmenté 4 fois, et CaO, P 2 O 5,
O 2 et A1 2 O 3 - de 40 à 60 % par rapport à la teneur de ces éléments dans la matière pyroclastique tombée en 10 du volcan., La composition chimique des cendres et surtout de leurs films de sorption superficiels diffère de la composition moyenne des roches de la croûte terrestre et océanique par la présence et la teneur accrue de nombreux éléments, tels queGéorgie V, , Si, Alors,, Ni, Cr, Sr, Ba, Zr U
Ème etc. L’une des caractéristiques spécifiques des cendres volcaniques est qu’elles contiennent une matière vitreuse. La proportion de verre dans les cendres varie de 53 à 95 %, ce qui indique transition rapide.
particules qui ont formé les cendres du liquide à état solide En termes de retombées de cendres volcaniques solutions aqueuses s'échappant de la coque de drainage la croûte terrestre, tout cela est très
fonctionnalités intéressantes Les cendres sont non seulement inexplicables, mais au contraire, elles sont tout à fait naturelles et compréhensibles. Comme indiqué ci-dessus, divers composés peu volatils, en fonction du changement de solubilité, qui dépend de la température, de la pression et des transitions de phase des solutions à températures critiques, sont répartis différemment entre les phases vapeur, liquide et solide. Même si études expérimentales l'étude d'un tel
systèmes complexes
, quels types de systèmes peuvent être qui forment des solutions qui remplissent la coque de drainage de la croûte terrestre, nous pouvons comprendre certains modèles de transition de certains composants des solutions à l'état solide lors de la formation de cendres et de leur mouvement avec le nuage. vapeur d'eau, qui se forment au-dessus du cratère du volcan lorsque grande vitesse les émissions de plusieurs millions de tonnes de vapeur ont haute température. Par conséquent, la matière solide est contenue dans les nuages de vapeur non seulement sous forme de particules de cendres, mais également à l'état dissous. À mesure que le nuage s’éloigne du site de l’éruption, il augmente de volume et se refroidit.
Le refroidissement de la vapeur de 350 à 450 à 0 °C entraîne la précipitation des composants présents dans la vapeur chaude à l'état solide. Ces minuscules particules solides peuvent condenser des films d'eau liquide sur elles-mêmes, se coller ou être adsorbées sur des particules de cendres plus grosses et former sur elles les films de sorption les plus fins caractéristiques des cendres.
Sans données expérimentales, il est difficile de juger de la température de la vapeur dans les nuages de cendres au-dessus du volcan et du chemin emprunté par les nuages lorsqu'ils s'élèvent et s'éloignent. Cependant, à en juger par la dépendance évidente de la composition chimique des films minces de sorption superficielle sur la distance à laquelle les cendres tombent, on peut supposer que le refroidissement prend un temps assez long. Il est également probable qu'après la cessation de la précipitation des substances dissoutes dans la vapeur, un nouveau changement se produise dans la composition du film superficiel de grosses particules de cendres. Ils absorbent du nuage les impuretés finement dispersées qui peuvent avoir une charge opposée.
Du point de vue de l'hypothèse de la formation de nuages de cendres à partir de solutions supercritiques de la coque de drainage, ces faits sont très importants, car dans ce cas, des processus de formation de cendres et de poussières fines sont nécessaires, qui sont absorbés par des cendres plus grosses. particules, formant des films de sorption. DONC 2 , D'autres hypothèses sur l'origine du nuage de vapeur ne peuvent expliquer la présence dans le nuage d'éléments sorbés sur les particules de cendres. De plus, ils ne peuvent expliquer la diversité extrêmement large de ces éléments. Dans un si large éventail d’éléments dispersés, y compris les éléments radioactifs, on ne les trouve généralement ni dans la lave ni dans les roches ignées, et encore moins dans les roches qui constituent l’épaisseur de la croûte terrestre. 2 Par conséquent, la présence d’un large éventail d’éléments dans le film de sorption sur les particules de cendres constitue l’une des preuves les plus convaincantes en faveur de l’hypothèse liant l’origine des nuages de cendres aux solutions des coquilles de drainage. Le même lien est confirmé par une large gamme de composants volatils émis par les volcans, les fumerolles et d’autres sources. Ceux-ci, comme on le sait, comprennent : CO, CO 2,, H, S 2 , S 2 OSC 3 , S 2 OSC 5 , N 3 , Ô 4 Les cendres sont mieux absorbées par le plagioclase et le verre, NON 3 , N.H. 4 , PH, CH, Kr, Xe, D'autres hypothèses sur l'origine du nuage de vapeur ne peuvent expliquer la présence dans le nuage d'éléments sorbés sur les particules de cendres. De plus, ils ne peuvent expliquer la diversité extrêmement large de ces éléments. Dans un si large éventail d’éléments dispersés, y compris les éléments radioactifs, on ne les trouve généralement ni dans la lave ni dans les roches ignées, et encore moins dans les roches qui constituent l’épaisseur de la croûte terrestre. 2 , Né, Il 4 , D'autres hypothèses sur l'origine du nuage de vapeur ne peuvent expliquer la présence dans le nuage d'éléments sorbés sur les particules de cendres. De plus, ils ne peuvent expliquer la diversité extrêmement large de ces éléments. Dans un si large éventail d’éléments dispersés, y compris les éléments radioactifs, on ne les trouve généralement ni dans la lave ni dans les roches ignées, et encore moins dans les roches qui constituent l’épaisseur de la croûte terrestre. 3 Se 3 et bien d'autres, volatils avec les composés de chlore, de bore, de soufre et de fluor. La composition en sels de l'océan et la composition particulièrement complexe des nodules de ferromanganèse et de phosphore témoignent également d'un large éventail d'éléments dans les solutions de la coque de drainage.
