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Les gaz volcaniques peuvent être dangereux pour la santé, la végétation et les infrastructures.
Le magma contient des gaz dissous, qui sont la force motrice de la plupart des éruptions volcaniques. Au fur et à mesure que le magma remonte vers la surface et que la pression diminue, les gaz sont libérés de la partie liquide du magma (fonte) et continuent à remonter, pour finalement être libérés dans l’atmosphère. Les grandes éruptions peuvent libérer d’énormes quantités de gaz en un court laps de temps. On pense que l’éruption du mont Pinatubo en 1991 a injecté plus de 250 mégatonnes de gaz dans la haute atmosphère en un seul jour. Cependant, même si le magma n’atteint jamais la surface, les gaz peuvent souvent s’échapper continuellement dans l’atmosphère depuis le sol, les cheminées volcaniques, les fumerolles et les systèmes hydrothermaux.
Le gaz volcanique le plus abondant est de loin la vapeur d’eau, qui est inoffensive. Cependant, des quantités importantes de dioxyde de carbone, de dioxyde de soufre, de sulfure d’hydrogène et d’halogénures d’hydrogène peuvent également être émises par les volcans. En fonction de leur concentration, ces gaz sont tous potentiellement dangereux pour les personnes, les animaux, l’agriculture et les biens.
Le gaz carbonique peut s’accumuler dans les zones volcaniques de basse altitude, présentant un risque mortel pour les humains et les animaux. Une torche enflammée descendue dans une poche de CO2 (en haut) provoque l’extinction de la flamme (en bas).
Le dioxyde de carbone (CO2) piégé dans les zones de basse altitude peut être mortel pour les personnes et les animaux.
Le dioxyde de carbone constitue environ 0,04 % de l’air de l’atmosphère terrestre. Lorsque ce gaz incolore et inodore est émis par les volcans, il se dilue généralement très rapidement pour atteindre de faibles concentrations et ne met pas la vie en danger. Toutefois, le dioxyde de carbone froid étant plus lourd que l’air, il peut s’écouler dans les zones de basse altitude où il peut atteindre des concentrations beaucoup plus élevées dans certaines conditions atmosphériques très stables. Cela peut présenter des risques sérieux pour les personnes et les animaux. Respirer de l’air contenant plus de 3 % de CO2 peut rapidement entraîner des maux de tête, des vertiges, une accélération du rythme cardiaque et des difficultés respiratoires. À des niveaux de mélange supérieurs à environ 15 %, le dioxyde de carbone provoque rapidement une perte de conscience et la mort.
Les coulées de boue volcaniques (lahars et coulées de débris) se produisent plus fréquemment après qu’un paysage a été recouvert de matériaux volcaniques meubles. Panneau sur les pentes de Rabaul, Papouasie-Nouvelle-Guinée.
Dans les zones volcaniques où se produisent des émissions de CO2, il est important d’éviter les petites dépressions et les zones de faible altitude qui pourraient servir de pièges à CO2. La frontière entre un air sain et un gaz mortel peut être extrêmement nette ; il suffit d’un pas. De fortes concentrations de gaz CO2 dans les sols peuvent également endommager ou détruire la végétation.
En plus de leur danger direct, les émissions volcaniques de CO2 ont également la capacité d’affecter le climat mondial, mais les études scientifiques indiquent que la production volcanique mondiale moyenne est insignifiante comparée aux émissions de l’activité humaine.
Le dioxyde de soufre (SO2) est irritant pour les yeux, la peau et le système respiratoire.
Le dioxyde de soufre est un gaz incolore à l’odeur piquante qui irrite la peau, les tissus et les muqueuses des yeux, du nez et de la gorge. Les émissions de SO2 peuvent provoquer des pluies acides et de la pollution atmosphérique, de fortes concentrations de dioxyde de soufre produisent du smog volcanique (VOG) qui cause des problèmes de santé persistants pour les gens. Lors de très grandes éruptions, le SO2 peut être injecté dans la stratosphère à des altitudes supérieures à 10 km. Là, le SO2 se transforme en aérosols sulfatés qui réfléchissent la lumière du soleil et ont donc un effet de refroidissement sur le climat de la Terre. Ils jouent également un rôle dans l’appauvrissement de la couche d’ozone, car de nombreuses réactions destructrices d’ozone se produisent à la surface de ces aérosols.
Le panache de gaz pendant l’éruption de 1984 du Mauna Loa, à Hawaï, bloque le soleil.
Le sulfure d’hydrogène (H2S) est très toxique à forte concentration
Le sulfure d’hydrogène est un gaz incolore, inflammable et dégageant une forte odeur nauséabonde. Il est parfois appelé gaz d’égout. Il est intéressant de noter que le nez humain est plus sensible au H2S que n’importe quel instrument de surveillance des gaz dont nous disposons aujourd’hui : l’odeur est associée à une odeur d’œuf pourri. Une exposition à 500 ppm peut rendre un homme inconscient en 5 minutes et le tuer en une heure ou moins.
Les halogénures d’hydrogène (HF, HCl, HBr) sont des acides toxiques
Lorsque le magma remonte près de la surface, les volcans peuvent émettre les halogènes fluor, chlore et brome sous forme d’halogénures d’hydrogène (HF, HCl et HBr). Ces espèces sont très solubles ; elles se dissolvent donc rapidement dans les gouttelettes d’eau au sein des panaches volcaniques ou dans l’atmosphère où elles peuvent potentiellement provoquer des pluies acides. Lors d’une éruption produisant des cendres, les particules de cendres sont également souvent recouvertes d’halogénures d’hydrogène. Une fois déposées, ces particules de cendres enrobées peuvent empoisonner les réserves d’eau potable, les cultures agricoles et les pâturages.
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