Cendre volcanique

Pour les articles homonymes, voir Cendre (homonymie).

Panache volcanique de cendres émis par le mont Cleveland aux États-Unis.

La cendre volcanique désigne les fines particules de roches et de minéraux inférieures à deux millimètres de diamètre, qui sont éjectées d'un volcan. Ces particules sont si fines qu'elles peuvent voyager sur des centaines de kilomètres et retomber sur le sol sous forme de pluie de cendre.

Lorsque ces cendres sont éjectées en grande quantité elles ont tendance à se cimenter pour former une roche que l'on nomme tuf.

Caractéristiques

Cendres volcaniques observées au MEB

Contrairement aux cendres issues de la combustion, les cendres volcaniques sont dures et abrasives. Elles ne se dissolvent pas dans l'eau et conduisent bien l'électricité spécialement lorsqu'elles sont humides. Lors d'une pluie de cendre le ciel parait brumeux ou jaunâtre et une odeur de soufre flotte dans l'air.

Dangers

Soldat dégageant la cendre sur l'aile d'un bombardier B-25 américain, en 1944, après une éruption du Vésuve.

Respirer des cendres volcaniques peut poser des problèmes aux personnes souffrant de problèmes respiratoires. Leurs surfaces abrasives peut causer des irritations de la peau et des muqueuses. L'association des cendres et de l'humidité des poumons peut les transformer en un ciment liquide qui peut gêner la respiration. C'est pourquoi il est conseillé de respirer à travers un tissu ou un masque.

Pluie de cendre

Vue aérienne d'une partie des installations de la base aérienne américaine de Clark recouverte par les cendres volcaniques. Sous leur poids, les toits des hangars se sont effondrés (Pinatubo, 1991).

Lors de l'éruption du Vésuve de 1906, l'effondrement du toit de l'église de San Giuseppe Vesuviano, causé par la pluie de cendre, a tué les 105 personnes qui s'y étaient réfugiées pour prier^[1].

Effets combinés à d'autres facteurs

Les lahars sont des torrents de boue qui envahissent les plaines et les vallées. Ce sont un mélange de cendres volcaniques et d'eau, cette dernière provenant de la pluie ou de la fonte de neige ou de glace.

Le danger le plus grand provient des coulées pyroclastiques qui sont un mélange de gaz, de cendres et de roches qui dévale tel une avalanche meurtrière les flancs du volcan. En 1902, la ville de Saint-Pierre en Martinique fut détruite par une coulée pyroclastique qui tua plus de 29000 personnes.

Les cendres et la sécurité aérienne

Les nuages de cendres volcaniques présentent un danger réel pour la sécurité aérienne. Ainsi, d'après météo France^[2], les cendres volcaniques, particules de roches dont les plus hautes peuvent atteindre des hauteurs de dizaines de kilomètres et dont les plus petites particules, mesurent de 1 à 15 µm, peuvent rester plusieurs jours dans l'atmosphère. Ils peuvent être transportés par les vents violents de la troposphère, la stratosphère, sur de très longues distances. Une centaine d'incidents sur des vols long-courriers, depuis 1980, sont liés à l'activité volcanique.

La turbine de l'avion ingère des cendres volcaniques présentes dans l'air contaminé. La température nominale de fonctionnement des moteurs est de 1 400 °C. Or, les cendres, composées de silicates, fondent dès qu'une température de 1100 ° C est atteinte. La cendre fond donc sur les aubes directrices de sortie et les aubes de turbine, dans la partie chaude du moteur. Le moteur peut alors flamber. Les avions plus anciens étaient équipés de moteurs fonctionnant à une température inférieure. Ils ne présentaient donc pas ce point faible.

L'incident le plus grave signalé, a concerné le Boeing 747 du vol 9 British Airways dont les quatre moteurs ont été arrêtés. Toutefois, après une chute de quelques kilomètres, et la zone de cendre éloignée, le pilote a pu relancer deux moteurs. Suite à l'éruption de l'Eyjafjöll en 2010 et à la date du 17 avril 2010, aucun accident n'a été causé par des cendres volcaniques.

En dehors d'un accident catastrophique pouvant être causé par la perte des moteurs, d'autres risques sont à prendre en compte. La dureté du matériau et son abrasivité, conduisent à l'érosion des surfaces de vols de l'avion, et des pièces de moteurs à réaction. La fenêtre du poste de pilotage peut réduire ou supprimer la visibilité avant des pilotes. Des plus, la finesse du matériau lui permet de traverser les systèmes de filtration, et donc de contaminer les systèmes de refroidissement, les unités électriques et avioniques. Ceci réduit donc d'autant la facilité de pilotage de l'aéronef. Les cendres volcaniques peuvent être accompagné d'acide sulfurique, H2SO4.

Effets sur l'atmosphère

Ces particules peuvent rester des années dans la haute atmosphère, si de grandes quantité sont relachées elles peuvent même influer sur le climat mondial (voir l'éruption du Pinatubo en 1991).

Devenir des cendres

Diamond Head, un cône de cendre qui s'est solidifié en tuf

Les cendres peuvent se consolider pour donnner naissance à une roche volcanique appelée tuf volcanique.

Notes et références

Annexes

Articles connexes

• Cendres de Bellecombe
• Pluie de cendre
• Panache volcanique

Liens externes

• « Les effets des cendres et aérosols volcaniques sur le trafic aérien » sur le site obs.univ-bpclermont.fr
• « Mesures à prendre avant, pendant et après une éruption volcanique » sur le site karthala.org

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