Thème 1 :
La Planète Terre,
L’Environnement et
L’Action humaine
Chapitre 1 : Les humains face aux risques sismiques et volcaniques
1/ Aléa, enjeux et risques
A1 : Enjeu et Aléa de l'éruption d'Hawaï
Recenser les aléas et les enjeux
Pb : Comment calculer le risque ?
L’aléa est la probabilité qu’un événement (séisme ou éruption volcanique) se produise.
Les enjeux humains sont les personnes (habitants) et les biens (habitations, aménagements,…) pouvant être détruits par l’événement.
Le risque sismique ou volcanique dépend à la fois de l’aléa et des enjeux.
RISQUE = ALÉA x ENJEUX
2/ Les différents volcanismes
Pour évaluer l’aléa volcanique, il faut connaître le fonctionnement des volcans.
A2 : Caractériser les deux types de volcans
Les Kraffts : deux vulcanologues passionnés :
Les Kraffts : deux vulcanologues passionnés :
Enfant, Maurice Krafft est témoin en 1951 d'une éruption au Stromboli lors d'un voyage en famille, ce qui est à l'origine de sa vocation. À 14 ans, il est membre de la Société géologique de France. Après des études à Besançon et à l'Université de Strasbourg, il obtient une maîtrise de géologie.
Il rencontre Katia Conrad à la faculté de Besançon qui devient sa compagne de vie et de travail.
Durant 25 ans, ils parcourent ensemble le monde, lui privilégiant la caméra, elle l'appareil photo ; ils se rendent auprès de tous les volcans en éruption (au maximum 8 par an, 175 sur toute leur carrière). Ils donnent de très nombreuses conférences et réalisent de nombreux films dont Vivre Sous la Menace des Volcans diffusé avec l'aide de l’UNESCO en sept langues. Cette vidéo a sensibilisé les gouvernements sur les sept grands risques volcaniques et les mesures d'évacuation à entreprendre en cas d'alerte1.
Maurice et Katia Krafft meurent emportés par une coulée pyroclastique ( ou nuée ardente) sur les flancs du mont Unzen au Japon, ainsi que 41 autres personnes.
Recenser les caractéristiques des deux types de volcans
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| Quelques aléas liés au volcanisme Dans l'ordre : une coulée de lave fluide, une nuée ardente, un lahar (coulée de boue), des fumerolles au sommet d'un volcan, une coulée pyroclastique (effondrement d'un dôme de lave pâteuse), un tsunami ou raz de marée. |
Les volcans effusifs (« rouge ») émettent des coulées et des fontaines de laves fluides. Les projections appelées scories forment un cratère en forme de cône.
Les volcans explosifs (« gris ») construisent un dôme de lave pâteuse et riche en gaz. Si le dôme explose, il projète des cendres très chaudes dans l’atmosphère (panaches) et sur les flancs du volcans (une nuée ardente).
A3 : Modéliser les éruptions
Pb : Comment expliquer les deux types de volcans?
Rappel sur la démarche expérimentale
La démarche expérimentale :
La démarche expérimentale est une méthode pour résoudre une question scientifique. Elle permet de comprendre le fonctionnement d’un phénomène naturel.
Etape 1 : Formuler un problème (une question) scientifique (après l’observation d’un phénomène)
Etape 2 : Formuler une hypothèse : une supposition de réponse au problème. Elle doit être vérifiable par une expérience. On la rédige en commençant par « On suppose que … ».
Etape 3 : Concevoir et réaliser une expérience test et un témoin : on teste un seul paramètre par expérience, celui proposé par l'hypothèse.
- Schématiser le dispositif expérimental : matériel en position de fonctionnement.
- Rédiger un protocole expérimental : liste du matériel et description des gestes à réaliser
- Réaliser l’expérience et acquérir des résultats
Etape 4 : Mettre en forme les résultats ( tableau, graphique, photo, description,…)
Etape 5 : Rédiger une interprétation des résultats (comparer avec le témoin,…)
Etape 6 : Rédiger une conclusion : Répondre au problème posé, validation ou non de l’hypothèse.
Modèle analogique et modèle numérique :
On utilise une démarche expérimentale. (Apprendre les 6 étapes de la démarche expérimentale)
Il existe plusieurs types d’expériences. La modélisation est un type d’expérience qui tente de reproduire en laboratoire, le phénomène observé dans la nature, en testant des hypothèses. Soit on utilise du matériel qui ressemble à la réalité (maquette, matériaux,…) : ce sont les modèles analogiques ; soit on utilise un logiciel informatique qui réalise des calculs : ce sont les modèles numériques.
Quatre vidéos d'expériences de modélisation
http://monblogsvt.blogspot.com/2009/09/simulation-dune-eruption-de-lave.html
http://monblogsvt.blogspot.com/2009/09/simulation-dune-eruption-de-lave-fluide.html
http://monblogsvt.blogspot.com/2009/09/les-videos-du-prof.html
Le type de lave (roche fondue entre 800 et 1200°C), contrôle le type d’éruption.
Plus elle est visqueuse (pâteuse) et riche en gaz, plus l’aléa d’explosion et de nuée ardente est fort.
A l’inverse, plus la lave est chaude et liquide, plus l’aléa des coulées de lave est grand.
L’apparition des bulles de gaz dans le magma qui remonte des profondeurs, accélère son ascension et provoque l’éruption du volcan.
Le magma émis par le volcan s’appelle de la lave. Elle refroidit pour former des roches volcaniques souvent caractériser par la présence de trous ou vacuoles, qui correspondent aux anciennes bulles de gaz.
3/ L'Homme face aux risques volcaniques
A4 : Recenser les solutions humaines face aux risques
Pb : Comment réduire le risque volcanique ?
Il existe trois grands types de mesures pour se protéger des risques :
- la prévision des aléas (prévoir le lieu et le moment d’un aléa)
- la protection ou adaptation des enjeux (limitation de l’exposition des enjeux et atténuation des dégâts)
- la prévention des risques (sensibilisation et éducation des populations).
