Qualité de l’air et volcans : comment les éruptions affectent-elles l’atmosphère et la santé ?

Les éruptions volcaniques comptent parmi les spectacles naturels les plus impressionnants de la planète. Mais derrière la lave incandescente et les colonnes de cendres se cache une réalité moins visible : les effets de ces émissions sur la qualité de l’air, la santé et l’environnement.

Dans cet article, nous explorons comment les volcans transforment l’atmosphère et comment la technologie peut nous aider à comprendre et à atténuer leurs impacts.

Points clés

• Les éruptions modifient l’air que nous respirons. Elles libèrent des gaz et des particules qui dégradent la qualité de l’air, réduisent la visibilité et peuvent gravement nuire à la santé respiratoire.
• Les îles volcaniques sont des zones de grande vulnérabilité. Leur faible ventilation atmosphérique favorise l’accumulation de polluants, surtout lorsque les émissions naturelles coïncident avec les activités humaines.
• La surveillance est essentielle pour anticiper les risques. Mesurer en temps réel permet de prendre des décisions éclairées, de protéger la population et de garantir un tourisme volcanique plus sûr et plus durable.
• L’innovation technologique fait la différence. Les stations Kunak AIR Pro et la plateforme Kunak AIR Cloud transforment les données en connaissances, aidant à comprendre et à réduire l’impact environnemental des éruptions.

Volcans en éruption : la lave et bien plus encore

Le volcan de La Palma a montré à quelle vitesse les conditions atmosphériques peuvent varier selon la météo et l’intensité de l’activité volcanique. La qualité de l’air est devenue l’un des indicateurs environnementaux les plus surveillés, car les émissions de gaz et de cendres affectent directement la santé humaine et les écosystèmes.

Au-delà de la lave, un volcan en éruption génère un mélange complexe de polluants atmosphériques qui peuvent rester en suspension pendant des jours, voire des semaines.

Quels sont les effets d’une éruption volcanique sur la qualité de l’air ?

Les émissions volcaniques se divisent principalement en deux catégories :

1. Particules en suspension : cendres, poussières volcaniques, matières particulaires grossières (PM₁₀), fines (PM_2,5) et ultrafines (PM₁).
2. Émissions gazeuses : dioxyde de soufre (SO₂), sulfure d’hydrogène (H₂S), monoxyde de carbone (CO), dioxyde de carbone (CO₂), méthane (CH₄) et composés organiques volatils (COV).

Ces polluants forment ce que l’on appelle le smog volcanique ou vog, un brouillard toxique qui réduit la visibilité et provoque des irritations oculaires, de la toux et des troubles respiratoires.
Lorsque la lave entre en contact avec l’eau de mer, des réactions chimiques libèrent de l’acide chlorhydrique (HCl) et des aérosols corrosifs, augmentant les risques pour la santé et l’environnement.

Qualité de l’air et activité volcanique dans les îles

Les îles volcaniques présentent des conditions particulièrement vulnérables : la faible dispersion atmosphérique et la stabilité météorologique favorisent l’accumulation des polluants. Outre les sources naturelles, les émissions d’origine humaine (transport, agriculture, tourisme) aggravent la pollution.

Dans des régions comme les Canaries, Hawaï, l’Islande ou les Philippines, les études montrent que les émissions volcaniques naturelles se combinent aux polluants transportés depuis les zones continentales, générant un cocktail de gaz et de particules qui dégrade la qualité de l’air et affecte la santé ainsi que la biodiversité locales.

Îles Canaries : surveillance du volcan Cumbre Vieja

Les études de l’Institut Technologique des Canaries (ITC, 2020) et de l’AEMET révèlent que la combustion des déchets agricoles et forestiers, associée à des épisodes de calima et d’intrusion de poussières sahariennes, accroît les niveaux de matières particulaires (PM₁₀ et PM_2,5) et d’ammoniac (NH₃).

Lors de l’éruption du volcan Cumbre Vieja, Kunak a déployé ses stations Kunak AIR Pro pour surveiller les gaz et les particules en temps réel. Ces stations, utilisées par l’Unité Militaire d’Urgence (UME), ont transmis les données à la plateforme Kunak AIR Cloud, permettant d’évaluer en continu l’impact environnemental.

 

L’image suivante illustre également les informations que ces équipements envoient à notre plateforme Kunak AIR Cloud.

La combinaison de données météorologiques et de qualité de l’air a permis d’identifier les zones critiques et de planifier des mesures de protection pour les habitants et le personnel d’urgence.

Volcans, tourisme et qualité de l’air

Le tourisme volcanique s’est imposé comme une forme de tourisme scientifique et de nature, attirant chaque année des milliers de visiteurs vers des destinations comme La Palma, Hawaï, l’Islande ou la Sicile. Cependant, la qualité de l’air à proximité des volcans actifs peut varier de manière spectaculaire en quelques heures, influençant à la fois la sécurité des visiteurs et la gestion locale des activités.

Lors des éruptions ou des phases de dégazage, l’augmentation du smog volcanique (vog) — un mélange de dioxyde de soufre (SO₂), de particules fines et d’aérosols acides — peut réduire la visibilité, gêner la respiration et provoquer des irritations oculaires. Pour cette raison, l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) et des organismes comme l’US Geological Survey (USGS) recommandent de limiter l’exposition dans les zones où les concentrations de gaz volcaniques sont élevées et de tenir la population informée en temps réel.

Dans ce contexte, les réseaux de surveillance environnementale jouent un rôle essentiel. Les systèmes Kunak AIR Pro permettent de mesurer les gaz et les particules en temps réel, en envoyant les données à la plateforme Kunak AIR Cloud, où sont générées des cartes dynamiques de concentration et des alertes automatiques. Ces informations peuvent être partagées avec les autorités locales, les services d’urgence et les visiteurs, garantissant une gestion préventive et sûre du tourisme volcanique.

L’intégration de ces outils dans des géoparcs et zones de tourisme durable ajoute une valeur éducative, favorisant la vulgarisation scientifique et promouvant un modèle de tourisme responsable où l’observation du pouvoir naturel des volcans s’allie à la protection de l’environnement et de la santé publique.

Capteurs de qualité de l’air et volcans : rendre visible l’invisible

La surveillance continue est devenue un outil essentiel pour comprendre et atténuer les effets des éruptions volcaniques.

Les stations Kunak AIR Pro mesurent les gaz et les particules avec une grande précision grâce à leur étalonnage à distance, leurs alertes en temps réel et leur connectivité IoT. Ces équipements complètent les stations de référence et fournissent des données immédiates, même dans des conditions extrêmes.

À La Palma, les capteurs Kunak ont démontré leur efficacité en enregistrant l’évolution des polluants pendant la crise volcanique. Ailleurs, comme sur le volcan Kīlauea (Hawaï), des projets similaires ont permis de quantifier l’exposition réelle de la population au smog volcanique et d’améliorer la gestion des urgences.

Les informations collectées grâce à ces systèmes renforcent la prise de décision environnementale, protègent la santé publique et optimisent la réponse institutionnelle face à de futurs événements naturels.

Émissions volcaniques et santé publique

Les émissions volcaniques représentent l’une des principales menaces invisibles associées aux éruptions. Bien que les coulées de lave attirent souvent l’attention des médias, ce sont les gaz et les particules en suspension qui provoquent les effets les plus immédiats et durables sur la santé humaine.

Les volcans libèrent une combinaison complexe de dioxyde de soufre (SO₂), sulfure d’hydrogène (H₂S), monoxyde et dioxyde de carbone (CO et CO₂), méthane (CH₄), particules fines (PM_2,5 et PM₁₀) et composés organiques volatils (COV). Chacun agit différemment sur l’organisme, mais tous ont un effet commun : ils détériorent la qualité de l’air et la capacité respiratoire des personnes exposées.

• Le dioxyde de soufre (SO₂) irrite les muqueuses respiratoires et peut provoquer une inflammation pulmonaire et des bronchospasmes, notamment chez les personnes asthmatiques.
• Le sulfure d’hydrogène (H₂S), reconnaissable à son odeur d’œuf pourri, est toxique à fortes concentrations et peut entraîner des vertiges, des nausées ou une perte de conscience.
• Les particules fines (PM_2,5), issues de la fragmentation du matériau volcanique et des réactions chimiques atmosphériques, pénètrent profondément dans les poumons, aggravant les troubles respiratoires et cardiovasculaires.

À ces effets s’ajoutent des impacts indirects sur le climat et l’environnement. Les gaz à effet de serre comme le CO₂ et le CH₄ contribuent au réchauffement climatique, tandis que les aérosols volcaniques et les COV modifient le rayonnement solaire et réduisent la visibilité, affectant la sécurité aérienne et maritime.

Dans ce contexte, la surveillance continue devient un outil essentiel de santé publique. Les réseaux de capteurs intelligents, tels que les stations Kunak AIR Pro, permettent de mesurer en temps réel les concentrations de gaz et de particules, d’émettre des alertes précoces et de protéger la population ainsi que les équipes d’intervention.

Des données précises et traçables améliorent non seulement la gestion des urgences, mais permettent également d’évaluer les effets à long terme de l’exposition et de concevoir des politiques de prévention plus efficaces contre les risques liés à la pollution volcanique.

Impact environnemental des émissions volcaniques

Les émissions volcaniques altèrent non seulement la qualité de l’air, mais ont aussi un impact profond et durable sur l’environnement mondial. Les gaz et les aérosols expulsés dans l’atmosphère influencent les processus climatiques, écologiques et géochimiques, modifiant l’équilibre naturel des écosystèmes.

Influence sur le rayonnement solaire et le climat

Les aérosols volcaniques composés de dioxyde de soufre (SO₂), de sulfates et de cendres fines peuvent atteindre la stratosphère, où ils persistent des mois, voire des années. Ces aérosols réfléchissent une partie du rayonnement solaire, provoquant un refroidissement temporaire de la surface terrestre et modifiant la circulation atmosphérique. L’US Geological Survey (USGS) a documenté des baisses globales de température après des éruptions comme celle du mont Pinatubo (1991), qui a réduit la température moyenne mondiale d’environ 0,5 °C.

Dépôt de polluants sur les sols, les eaux et les écosystèmes côtiers

Lorsque les gaz volcaniques réagissent avec l’humidité atmosphérique, ils génèrent des pluies acides qui déposent des composés soufrés, nitrates et métaux lourds sur les sols et les masses d’eau. Ce phénomène altère la chimie des sols, affecte la fertilité agricole et accélère l’acidification des eaux de surface et côtières. L’Agence Européenne pour l’Environnement (AEE, 2022) avertit que le dépôt prolongé de composés sulfatés et azotés peut dégrader les habitats naturels et réduire la biodiversité.

Conséquences sur l’agriculture, la végétation et la biodiversité

Dans les régions volcaniques actives comme La Palma ou Hawaï, la chute de cendres fines et d’aérosols acides affecte directement les cultures, endommageant feuilles et racines et perturbant la photosynthèse. Les sols agricoles peuvent devenir temporairement infertiles en raison d’un excès de sels ou de métaux, tandis que les écosystèmes côtiers subissent des altérations dues à l’accumulation de sulfates et de chlorures. Bien que les cendres puissent enrichir les sols à long terme, leur effet immédiat sur la végétation est destructeur et complique la régénération écologique.

L’impact environnemental des volcans démontre la nécessité de surveiller non seulement la qualité de l’air, mais aussi les interactions entre l’atmosphère, les sols et les écosystèmes aquatiques. Comprendre ces processus permet de concevoir des stratégies d’atténuation plus efficaces et de promouvoir une gestion durable des environnements volcaniques.

FAQ – Questions fréquentes sur la qualité de l’air et les volcans

Quels gaz un volcan émet-il et comment affectent-ils la qualité de l’air ?

Principalement le SO₂, H₂S, CO₂, CH₄ et les COV. Ces gaz réagissent dans l’atmosphère pour former des aérosols et des particules secondaires qui dégradent la qualité de l’air et la visibilité.

Qu’est-ce que le smog volcanique (vog) ?

Il s’agit d’un brouillard toxique généré par la réaction du SO₂ avec l’humidité et d’autres composés atmosphériques. Il affecte la santé respiratoire et peut rester en suspension pendant plusieurs jours.

Quels effets les émissions volcaniques ont-elles sur la santé humaine ?

Elles provoquent des irritations des yeux et des voies respiratoires, une toux persistante et aggravent des maladies telles que l’asthme ou la bronchite. À fortes concentrations, certains gaz peuvent être toxiques.

Comment mesure-t-on la pollution dans un environnement volcanique ?

Grâce à des réseaux de capteurs IoT calibrés, tels que les stations Kunak AIR Pro, qui mesurent en temps réel les gaz et les particules, permettant une réaction rapide face aux variations de la qualité de l’air.

Pourquoi est-il important de surveiller les volcans actifs ?

Parce que cela permet d’anticiper les risques, de protéger la population et d’obtenir des données scientifiques qui aident à mieux comprendre les processus atmosphériques liés aux éruptions.

Conclusion

Les volcans représentent l’une des forces les plus puissantes de la nature, mais aussi une source naturelle de pollution atmosphérique qui nécessite contrôle et compréhension.

La surveillance continue et en temps réel permet de comprendre comment les éruptions affectent l’atmosphère et la santé publique, transformant le risque en prévention.

Avec des solutions comme Kunak AIR Pro et Kunak AIR Cloud, il est possible de mesurer, analyser et agir immédiatement, faisant de la science et de la technologie des alliées de la durabilité.