Conclusion

 

    Par notre étude, nous avons montré que les conséquences d'une super éruption du Yellowstone seront très variées, mais toutes dévastatrices.

Sur le plan climatique, de grands bouleversements auront donc lieu. Sur Terre, un hiver volcanique va très vite se mettre en place. Il sera dû à la baisse de la température et de la luminosité provoquée par un très important nuage de cendres. Celui-ci, produit par l'éruption du super volcan, va, en plus de cela, mettre en danger la couche d'ozone, la détruisant partiellement voire totalement. Ces cendres vont retomber sur Terre pendant plusieurs années. De plus, leur acidité va provoquer des pluies acides qui, parmi d'autres phénomènes vont mettre la flore en grand danger.

Pour la flore, deux principaux effets vont menacer son existence. Tout d'abord, l'hiver volcanique qui, par sa température très basse et son manque de luminosité, va rendre la survie des plantes très difficile, et leur repousse presque impossible. Ensuite, les pluies acides, par leur nature, vont provoquer la mort massive d'une grande partie des forêts et autres végétaux et au contraire provoquer la multiplication d'algues et de nitrates, provoquant un véritable cercle vicieux. On peut donc dire que l'existence de la flore sera très rapidement en danger. La faune, dépendante de la flore, va donc être très touchée aussi par cette catastrophe naturelle.

La faune, elle aussi, risque d'être en grande partie dévastée par cette super éruption. Pour l'homme, de très nombreux phénomènes volcaniques vont mettre sa survie en péril. Tout d'abord à proximité du volcan (nuées ardentes, fluorose, lahars...), puis sur l'ensemble du globe terrestre (famine, goulot d'étranglement...). De plus certains de ces phénomènes meurtriers vont tout naturellement toucher aussi le reste de la faune. Les scientifiques pensant que c'est peut-être une éruption semblable à celle du Yellowstone qui aurait pu faire disparaître les dinosaures, nous comprenons que ces conséquences pourraient très bien mettre en danger la vie sur Terre.

    Toutefois, après que l'ensemble de ces conséquences se soient enfin atténuées sur Terre, le climat, la flore ainsi que la faune pourraient très bien revenir à peu près à leur état précédent, comme cela a pu être le cas il y a 640 000 ans, après la dernière éruption du Yellowstone.

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Sources:

http://www.astrosurf.com/luxorion/impact-supervolcan-yellowstone3.htm

http://www.lexisnexis.com

http://tempsreel.nouvelobs.com/actualites/20090923.OBS2236/?xtmc=yellowstone&xtcr=3

Science et vie: Août 2005

http://www.abc.net.au/catalyst/stories/s1350403.htm

http://www.notre-planete.info/actualites/actu_1967_dinosaures_chute_astéroide.php
http://www.larecherche.fr/content/mot-du-jour/article.html?id=24864

http://www.geowiki.fr/index.php?title=Lahar

http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/climatologie-1/d/leruption-du-toba-aurait-change-le-climat-et-decime-nos-ancetres_21610/

http://www.karthala.org/Pages/fr/contenu%20nouvelles/infos%20obs/mesures.pdf

http://www.emissions-poitou-charentes.org/effet_pluies_acides.htm

maths-sciences.ac-rouen.fr/download/.../pluies_acides.doc

 http://www.leberre.org/consequences2.html

http://www.natura-sciences.com/Dossiers/Eau/Precipations-acides.html

forums.futura-sciences.com/.../18558d1174343424-venez-montrer-vos-tpe-pluies-acide-document-texte.txt -

http://www.univ-savoie.fr/mse/ressources/rapports/rapports00/Luiset/moi+.htm

http://users.swing.be/eauropa/riteau/pluies acides.htm

http://www.cslaval.qc.ca/prof-Inet/anim/ac/pluies/etapes3.htm

http://www.scientic.ca/affiche_Article.asp?IdArticle=476&dest=recherche&txtRecherche=&lisTheme=&lisNiveau=&lisAnnee=

http://www.univ-savoie.fr/mse/ressources/rapports/rapports00/Luiset/moi+.htm

http://mendeleiev.cyberscol.qc.ca/carrefour/activites/pluiesacides.html

http://cahm.nbed.nb.ca/d%C3%A9couvertescience/d%C3%A9couverte10.htm

http://fr.wikipedia.org/wiki/Pluie_acide

http://www.univ-savoie.fr/mse/ressources/rapports/rapports00/Luiset/moi+.htm

http://site.voila.fr/bioafb/pluiacid/pluiacid.htm

http://www.ac-grenoble.fr/risqmaj/realisations/38/pompidou/2001/3apluies.htm

http://fr.wikipedia.org/wiki/Chlorose

www.ffdp.ca/hww2_f.asp?id=382

http://www.cyclomonde.info/islande-volcanisme-paysages-12.html

http://www.aquanostalgie.com/pages/la%20photosynthese.php

Vulcania à Clermont Ferrand

Supervolcano

http://volcanoes.usgs.gov/yvo/about/faq/index.php

http://pubs.usgs.gov/fs/fs100-03/

http://vulcan.wr.usgs.gov/Volcanoes/Yellowstone/description_yellowstone.html

http://gallery.usgs.gov/videos/112

http://gallery.usgs.gov/videos/113

http://gallery.usgs.gov/videos/114

http://www.agiweb.org/geotimes/june05/feature_supervolcano.html

http://la.climatologie.free.fr/volcan/effetvolcan.htm

http://www.astrosurf.com/luxorion/impact-supervolcan-yellowstone.htm

http://fr.wikipedia.org/wiki/Caldeira_de_Yellowstone

http://fr.wikipedia.org/wiki/Volcan#.C3.89ruptions_explosives

http://fr.wikipedia.org/wiki/Cendre_volcanique

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Mauna_Loa_atmospheric_transmission.png

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Lexique:

Acidification : désigne l'augmentation de l'acidité d'un sol, d'un cours d'eau ou de l’air. Ce phénomène peut modifier les équilibres chimiques et biologiques et affecter gravement les écosystèmes. L’augmentation de l’acidité de l’air est principalement due aux émissions de SO₂, NO_x et HCl, lesquels, par oxydation, donnent les acides HNO₃ et H₂SO₄. Les pluies acides qui en résultent ont un PH voisin de 4 à 4,5.

Aérosols : particules, solides ou liquides, d'une substance chimique donnée en suspension dans un milieu gazeux.

Alcalin : qualifie des roches riches en ions sodium et/ou potassium, qui se trouvent en particulier dans les feldspaths alcalins et dans certains micas.

Anthropologue: spécialiste des groupes humains.

Autotrophe : qualifie certains organismes vivants (végétaux ou microorganismes) capables de créer leur propre matière organique à partir d'éléments minéraux en utilisant la photosynthèse.

Caldeira : mot d'origine portugaise signifiant chaudron, désignant un cratère géant de quelques km à quelques dizaines de km, à contour circulaire ou elliptique. Ces cratères sont produits par l'effondrement de la partie centrale des volcans, la chambre magmatique sous-jacente ayant été en partie vidée par des éruptions.

Chaîne alimentaire: Une chaîne alimentaire (Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants dans laquelle chacun mange celui qui le précède. Le premier...) est une suite d'êtres vivants dans laquelle chacun mange celui qui le précède.

Chlorophylle : pigment vert des végétaux permettant la photosynthèse*. Cette molécule est fondamentale dans le processus de photo-oxydation , processus par lequel la lumière est transformée en énergie chimique disponible pour la cellule.

Chlorose: disparition de la chlorophylle de plantes, causant leur jaunissement

Conifères : conifère, nom masculin. Arbre produisant des fruits en forme de cône et dont le feuillage est très persistant, comme le pin et le sapin.

Défoliation : Chute naturelle des feuilles des arbres.

Ecosystème : c'est l'ensemble formé par une communauté d'êtres vivant.

Eutrophisation : Détérioration d'un écosystème aquatique par la prolifération de certains végétaux, en particulier des algues planctoniques. La cause peut être le rejet d'origine anthropique de nitrates, de phosphates et de matières organiques. Les conséquences sont variables et nombreuses: prolifération des algues planctoniques, modification des caractéristiques physiques et chimiques de l'eau, disparition ou forte réduction du nombre d'animaux et de certains végétaux, réduction de la teneur en oxygène, etc.

Fumerolles : Petite crevasse d'un sol volcanique d'où s'échappe de la fumée.

Geysers : Source d'eau chaude, d'origine volcanique, qui jaillit par intermittence.

Hydrométrie : Étude des eaux naturelles, de leurs propriétés physiques et curatives; ensemble des mesures effectuées sur l'eau, en particulier, celles de dureté.

Lave andésitique : lave qui est composé de la roche andésite. Cette roche est de couleur grise et est généralement de couleur grise. Elle est composé des minéraux feldspaths plagioclases et des minéraux ferromagnésiens comme le pyroxène.

Magma : Résidu solide, pâteux ou visqueux, subsistant après l'expression, l'évaporation ou la centrifugation des parties fluides d'une substance.

Nuée ardente: Grand volume de gaz brûlants à très forte pression transportant, suite à à une violente explosion, des masses considérables de débris de lave ( des cendres aux blocs en passant par les scories) et se déplaçant à grande vitesse (100 km/h et plus).

Panache volcanique : est un nuage de cendres volcaniques et de gaz volcaniques chauds s'élevant en altitude au-dessus d'un volcan au cours d'une éruption en formant une colonne.

Pinatubo : volcan explosif se trouvant aux Philippines à une centaine de kilomètre de la capitale Manille.

Photosynthèse : est un processus biogéochimique de la Terre qui permet aux plantes de synthétiser de la matière organique en exploitant la lumière du soleil.

Pyroclastique : Terme qualifiant une roche constituée à partir de projections volcaniques.

Saint Elmo's Fire :  Lumière du feu de Saint-Elme  est un phénomène météorologique électrique dans lequel le plasma lumineux est créé par une décharge coronale provenant d'un objet à la terre dans un champ électrique atmosphérique (tels que ceux générés par les orages ou créée par une explosion volcanique).

Stratosphère : seconde couche de l'atmosphère terrestre, se situant au-dessus de la troposphère et sous la mésosphère.

Thallophytes : organismes constitués d'un thalle, ne possédant ni racines, ni tiges, ni feuilles, ni fleurs, comme certains lichens, champignons, algues.

Toba : c'est un super volcan qui a manifesté une super éruption il y a 74 000 ans dans l'île de Sumatra formant ainsi une immense caldeira: le lac Toba.

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III) Les conséquences d'une éruption du

Yellowstone sur la faune:
 

 

Sur l'Homme:

    Les conséquences d'une super éruption seront tout d'abord à l'échelle du continent américain, notamment en Amérique du nord.

 

   La FEMA, Federale Emergency Management Agency, est une agence américaine qui fait partie du Département de la sécurité intérieure des États-Unis et qui est chargée de l'organisation des secours en situation d'urgence sur le territoire des États Unis. Elle dispose d'un ordinateur très puissant, le Hasus. Celui-ci lui permet de modéliser des éruptions volcaniques, de différentes puissances et à différents endroits sur notre planète et d'étudier ses conséquences. Ainsi, la FEMA peut modéliser une super éruption telle que celle du Yellowstone.

    Grâce à cet ordinateur, nous savons que la zone en contact immédiat avec la région du Yellowstone sera dévastée par des nuées ardentes*. Ce phénomène volcanique, le plus meurtrier qu'il soit, est constitué entre autre de gaz et de cendres très chauds. Ces nuées ardentes, avec une vitesse avoisinant les 130 m/s et ayant une température pouvant monter jusqu'à 1000°C, détruiraient tout sur un rayon de 100km, c'est-à-dire environ 10 000 km2 dévastés et en conséquence, la mort de près de 87 000 personnes. Les personnes menacées par une nuée ardente n'ont que très peu de chance de s'en sortir, ceux qui tentent de se protéger dans leur maison finissent bien souvent ensevelis sous les débris de celle-ci et ceux qui tentent la fuite n'ont que très peu de chance de gagner la course contre ces nuées ardentes. Les victimes sont très rapidement réduites en cendres, comme cela a été le cas en 79, à Herculanum par exemple. Dans cette cité antique les habitants ont été ensevelis sous 23 mètres de matériaux transportés par la nuée ardente, provenant du Vésuve, durant la même éruption qui a détruit la célèbre Pompéi.

    Par ailleurs, au-delà des 100 km de rayon presque instantanément réduits en poussières, les toits des habitations s'effondreront sous l'effet des retombées progressives de cendres, et ce, sur les habitants, qui s'y seront réfugiés. En effet, 15 cm de cendre volcanique suffisent à faire s'écrouler un toit, l'épaisseur aux alentours de Yellowstone atteindrait les 60 cm. De plus cette cendre est très dangereuse si elle est inhalée, causant de graves problèmes respiratoires, ces effets sont comparables dans les pires cas, à une formation d'une couche de béton à l'intérieur même du système respiratoire.

    Cette cendre, riche en dioxyde de souffre SO₂, devrait libérer de grandes quantités d'aérosol* composé d'acide sulfurique H₂SO₄ dans la stratosphère. Cela, en plus d'affecter le climat de la Terre, va polluer l'ensemble des ressources en eau potable dont nous disposons et il serait très dangereux d'en consommer. Un homme peut vivre trois semaines sans manger, mais ne survit que trois jours sans boire. Le nombre de morts par intoxication liée à l'eau sera donc très important et ceux qui s'abstiendraient de consommer l'eau polluée souffriront probablement de déshydratation, causant de graves problèmes au rein et des carences en minéraux, desquelles s'ensuit la mort.

    Un autre phénomène de proximité lié à une très importante éruption volcanique est une maladie nommée la fluorose. Elle a été observée lors d'une des plus importantes éruptions volcaniques des 12 derniers millénaires, la fissure Laki. Cette faille de 25 km s'est ouverte en 1783 en Island et a « craché » de la lave pendant 7 mois. Par son ampleur et par le fait qu'elle est relativement récente, cette éruption est intéressante à étudier pour imaginer les conséquences d'une super éruption. Les conséquences de l'éruption de la fissure Laki sont décrites dans un livre rédigé par le pasteur John Steingrinstien qui vivait à proximité de la faille. Il qualifie cette éruption comme étant l'Armagedon de son peuple, par l'importance des décès qu'elle a provoqué. Les restes des victimes de cette éruption ont été exhumés et étudiés par le Dr Peter Baxter. Celui-ci découvre des anomalies sur les os, probablement causées par une fluorose. La fluorose est une maladie causée par un excès de fluor dans l'environnement des personnes touchées. En effet, le fluor (F), de la famille des halogènes, est un gaz hautement toxique. La fluorose, si elle n'est pas traitée, entraîne la formation progressive d'excroissances sur l'ensemble du corps, devenant rapidement pléthoriques (surabondantes), paralysant ces victimes puis les tuant.

    Avec de tels phénomènes meurtriers, la meilleure solution serait probablement la fuite. Cependant, une autre conséquence d'une super éruption du Yellowstone serait l'impossibilité du transport aérien. En effet, le nuage de cendre de cette éruption atteindrait les 50 km de hauteur. L'ensemble des avions volants à travers ce nuage subiront un phénomène électrique, le St Elmo's Fire*. De plus, les cendres volcaniques entreront dans les moteurs des avions, chaufferont, fonderont et provoqueront finalement l'arrêt total du fonctionnement des moteurs. Pour finir, si l'avion parvenait à sortir de ce nuage, la vision des pilotes serait presque réduite à néant, car le pare-brise de l'avion serait opaque sous l'effet du frottement intensif des cendres volcaniques, très tranchantes et abrasives. L'ensemble de ces phénomènes est arrivé au capitaine Eric Moody qui malgré tout cela, a pu poser son avion avec l'ensemble de ses passagers sains et saufs.

    Les cendres volcaniques d'une telle éruptions auraient d'autres conséquences, elles feraient tomber les lignes électriques, plongeant une grande partie de la population dans le noir, sans chauffage et sans moyen de communication. De plus elles contamineraient l'eau, déclencheraient des pluies qui retourneraient le sol provoquant des lahars*, des coulées de boue volcanique emportant tout sur leur passage. En 1985, en Colombie, un lahar a tué 23000 personnes, or l'éruption qui a causé cette catastrophe n'avait rien d'une super éruption. Selon l'ordinateur dont dispose la FEMA, le Hasus, le nombre de morts s'élèverait à environ 500 000 personnes, noyées dans un puissant torrent de boues.                                            
    D'autres part, une telle éruption aura des conséquences à l'échelle mondiale.

    Dans une interview réalisée par la BBC, le professeur Bill McGuire insiste sur le fait que l'ensemble de la population planétaire sera touchée par cette éruption :

« A super eruption is the world's biggest bang, it's a volcanic explosion big enough to dwarf all others and with a reach great enough to affect everyone in the planet. »

(Une super éruption est le plus grand bouleversement planétaire, c'est une explosion volcanique plus grosse que toutes les autres et avec une portée assez grande pour affecter tout le monde sur Terre.)

     La dernière super-éruption en date est celle de Toba. Ce super- volcan est situé dans la partie nord de l'île indonésienne de Sumatra et son éruption, qui a eu lieu il y a seulement 74 000 ans, a bien failli réduire notre espèce à néant. En effet, l'anthropologue* américain Stanley Ambrosse est à l'origine d'une théorie selon laquelle cette éruption aurait créé ce que les scientifiques appellent un « goulot d'étranglement ». En effet l'éruption de Toba a fait, par sa violence comparable à une éruption du Yellowstone, disparaître une grande partie des hommes de l'époque, ayant pour conséquence que nous descendons tous d'une minorité d'hommes ayant survécus à cette éruption ! En étudiant le passé volcanique de notre planète, nous comprenons donc qu'une super-éruption peut affecter l'évolution d'une espèce comme les humains, voire menacer son existence.

    Comme il a été vu précédemment, une très grande partie de la flore sera dévastée par un hiver volcanique. Ceci aura des conséquences directes sur les hommes : une famine à l'échelle globale ! L'humanité n'est pas préparée à une rupture brutale de la production agricole et animalière. En effet, comme nous allons le voir, les espèces animales et donc le bétail, seront très fortement affectées par un tel cataclysme. Les stocks de nourriture vont très vite s'épuiser, plongeant la terre entière dans une famine. Les premiers touchés seront probablement les pays pauvres, qui dépendent trop des ressources nourricières que leur offre leur milieu. Mais très vite, c'est l'ensemble de l'humanité qui n'aura plus de quoi se nourrir, cette famine pourrait donc bien être l'un des aspects les plus meurtriers d'une super-éruption du volcan du Yellowstone.

    En conclusion, une nouvelle éruption du Yellowstone aurait vraisemblablement un effet dans l'immédiat, surtout aux USA, mais aussi un effet à terme sur l'ensemble du globe.

Sur le reste de la faune :
 

    Une telle éruption aura certes des conséquences dévastatrices pour l'homme, mais aussi pour les animaux.

    En effet de nombreuses extinctions d'espèces auront très certainement lieu. Aujourd'hui où l'Homme, par son activité, menace très fortement un nombre de plus en plus important d'espèces d'animaux sauvages, une super éruption du volcan du Yellowstone pourrait bien achever une grande partie d'entre elles. Or la rupture d'un « maillon » de la chaîne alimentaire* peut provoquer un effet « domino ». C'est-à-dire que la disparition partielle ou totale d'une espèce peut engendrer la disparition d'une autre espèce qui dépendait d'elle et ainsi de suite. Nous comprenons bien ainsi que la mise en danger d'une espèce animale par une éruption du Yellowstone, peut provoquer la disparition d'une multitude d'autres espèces.

    Rappelons de plus qu'une théorie, celle du Traps du Deccan, suggère que la disparition des dinosaures ne serait pas due à l'impact d'un astéroïde sur la terre, mais d'éruptions massives survenues en Inde qui auraient libéré de très grandes quantités de gaz et de poussières, provoquant un hiver volcanique (voir conséquences sur le climat). Cette théorie de plus en plus reconnue comme possible par la communauté scientifique, suppose que les dinosaures, à cette époque les animaux incontestablement dominant de la terre, auraient été terrassés ainsi qu'une grande partie des autres catégories animalières qui les côtoyaient, par une super-éruption semblable en de nombreux points à ce que pourrait être celle du Yellowstone. Les dinosaures, répartis sur l'ensemble du globe terrestre, auraient donc été totalement exterminés par cette catastrophe volcanique, à court terme puis à moyen et long terme. Nous pouvons donc imaginer que si les dinosaures ont pu être exterminés ainsi il y a 74 Millions d'années par cette éruption, alors les conséquences de l'éruption du Yellowstone provoquera de très importantes disparitions d'espèces sauvages à notre époque.

    D'autres conséquences meurtrières pour l'homme évoquées précédemment seront naturellement valables pour le reste des animaux. En effet, la famine due à l'absence de nourriture ou encore les maladies comme le fluorose devraient probablement participer à décimer un grand nombre d'espèces.

    En conclusion, une super éruption du Yellowstone aura des conséquences dévastatrices pour la faune animale. Par l'étude du passé de notre planète, nous comprenons bien qu'elle peut causer la disparition d'une grande quantité d'espèces animales, même parmi les plus développées de la Terre.

 

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              II. Retentissement sur la flore

            Après avoir compris les retentissements climatiques d’une explosion du Yellowstone, voyons quels en seraient les effets sur la flore.

Deux phénomènes principaux retentiraient sur le développement de la flore: l’hiver volcanique et les pluies acides.

1°: L’hiver volcanique

            On appelle ainsi le phénomène responsable du refroidissement de la planète et de la chute de la luminosité. Dans ces conditions, les récoltes ne pourront plus pousser. Les cultures ne pourraient plus se développer aux températures hivernales atteintes.

            Les effets d’un hiver volcanique sur l'agriculture, sur la croissance des plantes et sur la vie océanique (coraux, algues…) seraient catastrophiques.

            Les plantes ont besoin de milliers d’années pour changer lentement de comportement et de caractéristiques physiques en réaction aux changements du milieu. Des variations brutales de température, de saisons et de météo comme celles résultant d'une super explosion, donnent peu de chances à la flore de s’adapter à ce qui se passe dans les principaux éléments de son habitat : l’eau, les abris et la dégradation du paysage.

            On a cherché à reproduire par une expérience simple à pouvoir mettre en œuvre facilement chez soi ce que devient une plante actuelle à qui l’on impose brutalement une baisse de température de plusieurs degrés ainsi qu’un changement de luminosité.

            Pour cela à J-0 nous avons semé plusieurs graines dans le même terreau.

• Un pot sert de témoin ( celui du milieu sur le diaporama) à l’expérience, il est exposé à des conditions de température et de luminosité normales. (18°C- 20°C et 1185 lux environ).
• Un pot (celui à droite sur le diaporama) a été exposé aux mêmes conditions de température et de luminosité que le pot témoin, mais il a subit, régulièrement, des vaporisations de vinaigre.
• Un autre pot (celui de gauche sur le diaporama) a été privé de lumière, dans les mêmes températures que le pot témoin.
• Un autre a été enfermé au frigo pour être soumis à une température de 4 degrés environ et absence de luminosité.

Nous avons semé des bacs supplémentaires de graines au cas où la germination ne fonctionnerait pas pour avoir des plans de secours.

Les conditions d’hydrométries ont été les mêmes pour chacun des pots ( arrosage au même rythme et même quantités).

Des photos des trois plans ont été prises régulièrement afin de pouvoir suivre et comparer leur développement.

Ci-joint les photos des plantes à différentes étapes de leur croissance:

Notre expérience, clippée ci-dessus, est résumée par la photo statique ci-dessous qui illustre mieux le phénomène du développement des plantes à l'obscurité:

La plante dans le pot témoin se développe "normalement".

La plante vaporisée est devenue de plus en plus sèche. On note aussi une mort précoce des germes de blé par rapport à ceux de l'expérience témoin.

La plante placée dans le frigo n'a pas su se développer, les germes ont moisi.

Enfin on observe un blanchissement progressif de la plante mise dans l'obscurité. Les plans enfermés sont chétifs et décolorés. La photosynthèse* a été perturbée.

 La photosynthèse* est l'ensemble des processus biologiques mis en œuvre par un organisme vivant pour fabriquer sa matière carbonée afin de réaliser sa croissance. Celle-ci s'opère grâce à la lumière et consomme du gaz carbonique CO₂.  Les besoins nutritifs de la plante sont le dioxyde de carbone de l’air, l’eau et les minéraux du sol. Les organismes autotrophes* vont donc transformer l’énergie lumineuse en énergie chimique. La nuit la photosynthèse* est suspendue mais la plante respire de manière continue le jour et la nuit.

Sur 24 heures, la production de dioxyde de carbone issue de la respiration est moins importante que celle en dioxygène issue de la photosynthèse* durant la journée.

Le bilan chimique de la photosynthèse* peut être décrit comme suit :

6 CO₂ + 6 H₂O + énergie lumineuse → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

            En revanche, en absence de lumière, la photosynthèse* ne couvre plus les besoins de la respiration, le bilan est alors inversé : les plantes consomment de l'oxygène et libèrent du gaz carbonique et elles ne peuvent donc pas se développer de façon satisfaisante.

Au final , notre expérience a prouvé qu’une absence de lumière et qu’une température basse ont des effets néfastes sur leur développement et sur leur durée de vie. Mais cette expérience n’est qu’une schématisation grossière du phénomène car de nombreux facteurs naturels ne sont pas pris en compte ( la nature des végétaux, la nature de l'acidité…).

Mais la perturbation de la photosynthèse* ne s’explique pas seulement par le phénomène d’hiver volcanique, elle trouve aussi sa cause dans les effets néfastes des pluies acides.

2°: Les pluies acides.

           

               On connaît le retentissement des pluies acides sur la végétation par l’observation des phénomènes naturels (éruptions volcaniques, feux de forêts …) et de certaines activités humaines (transport, industrie …) qui sont responsables de rejets acides dans l’atmosphère à des concentrations déjà délétères pour la flore.

Or en explosant notre super volcan rejetterait des substances chimiques sous forme de dépôts secs ou humides à des concentrations largement supérieures.

 

Dans les substances acides expulsées on retrouve notamment du dioxyde de soufre (SO₂) et des oxydes d’azote (NO et NO₂) qui se transforment, par oxydation, respectivement en acide sulfurique H₂SO₄ selon la réaction: 

2SO₂  +    O₂ → 2SO₃

Puis SO₃  +    H₂O →  H₂SO₄

et en acide nitrique HNO₃ selon la réaction:  

2NO₂ + H₂O →  HNO₂ + HNO₃

            Ces rejets vont renforcer l’acidité standard des pluies. En effet, l'eau de pluie contient  naturellement de l'acide carbonique H₂CO₃ formé par réaction du CO₂ atmosphérique et de l'eau :

CO₂ + H₂O →  H₂CO₃

Son pH est de 5,6 donc légèrement acide.

Les oxydes de soufre et les oxydes d'azote, par réaction avec l'eau, font descendre l’acidité des pluies à un pH inférieur à 5-6 jusqu’à des valeurs  basses comme 4-5.

            La sensibilité des végétaux aux pluies acides est due à deux phénomènes distincts :

                                 - Il s'agit d'abord d'une perturbation de la photosynthèse* à la suite de la décomposition de la chlorophylle*. Les feuilles perdent peu à peu leur couleur verte pour prendre des teintes jaunes, orangées ou rouges.

                                 - Ensuite, l'acidification* du sol par les pluies acides modifie l'absorption des sels minéraux et provoque un jaunissement du feuillage qui accentue celui provoqué par la sécheresse. Leur écorce est atteinte et ils deviennent vulnérables aux insectes et aux maladies.

            La flore souffre directement des pluies acides mais aussi indirectement par atteinte des différents compartiments de notre environnement comme le sol et l’eau.

Les pluies acides rendent certains sols acides. On le constate surtout dans les zones montagneuses où les sols sont pauvres. Les sols sableux sont les plus sensibles; Sur les sols alcalins* (comme le calcaire) l'acidité est en partie neutralisée et l'effet est réduit.

En étant acidifiés, les sols voient la solubilité des minéraux se modifier. Ainsi certains minéraux sont lessivés du sol, d'autres, comme l'aluminium, atteignent des concentrations toxiques du fait de l'augmentation de leur solubilité.

Les pluies acides ne détruisent pas directement les arbres. Cet effet se traduit par une perte d'éléments minéraux nutritifs pour les arbres et la végétation.

            Un phénomène secondaire perturbe la photosynthèse* c’est l’eutrophisation* des lacs.

Les pluies acides, riches en oxydes d’azotes se déversent dans les lacs provocant ainsi une augmentation de la concentration en nitrate, responsable elle-même de la multiplication rapide de thallophytes* (algues…).

 

 

De ce fait, la lumière a du mal à passer à travers les eaux, la photosynthèse* de la flore naturelle est alors réduite et le milieu aquatique devient anoxique provoquant la mort des micro-organismes; ce qui renforce encore l’acidité du milieu et le cercle vicieux s’instaure conformément au schéma suivant:

Les espèces les plus touchées par l'acidité sont les conifères* (pins, sapins, épicéas) et les résineux;         les aiguilles les plus anciennes sont les premières touchées, elles jaunissent puis chutent ou des lésions à la surface des aiguilles et des taches irrégulières apparaissent. Les feuillus sont quant à eux peu atteints.

Si l'acidité persiste, les extrémités des branches sont aussi affectées et l'arbre meurt.

Lorsque l'acidité de l'eau atteint un certain niveau les plantes disparaissent. Seules quelques espèces particulièrement résistantes subsistent.

Plus gravement, les pluies acides tuant les micro-organismes, le sol ne peut plus produire de ces éléments nutritifs. Les feuilles des arbres sont ainsi endommagées (tâches noires ou marrons) et tombent : c’est la défoliation*.

      Certaines substances chimiques présentes dans les pluies acides (des métaux lourds tels que l’aluminium et le mercure), peuvent aussi être lentement libérées du sol et empoisonner les arbres par leurs racines. En effet, quand le pH diminue, les métaux lourds sont facilement ingérés par les plantes. Tout cela cause la mort progressive de l’arbre par manque de minéraux comme le calcium ou le magnésium. C’est ce qu’on appelle couramment le dépérissement forestier.

Il s'agit d'un phénomène complexe, se traduisant par un affaiblissement général de la vigueur des arbres.De nombreuses forêts seraient atteintes par le dépérissement forestier. Les arbres perdent leurs feuilles ; les végétaux sont plus sensibles aux parasites.

Les micro-organismes sont tués, les feuilles sont "brûlées", provoquant un impact sur l'efficacité de la photosynthèse* et donc sur la quantité de sucre disponible. Les racines peuvent, quant à elles, être attaquées directement par l'acide dans le sol ou par des substances toxiques. Les impacts sont donc nombreux, ce qui rend la flore fragile, moins résistante aux maladies et aux conditions climatiques rudes.

A terme, les terres ayant été recouvertes de cendres comptent parmi les plus fertiles du monde comme l’ont prouvé les recherches géologiques à la suite de la dernière explosion du Yellowstone. Toute vie a été anéantie à des centaines de kilomètre à la ronde. Toute la partie des Etats-Unis à l’Ouest du Mississipi ainsi qu’une partie du Canada et du Mexique. Aujourd’hui ce sont des terres extrêmement fertiles (on les appellent le grenier de l’Amérique avec notamment la sunbelt).

La pollution acide peut être transportée à plusieurs centaines de kilomètres de son lieu d’émission selon la direction et la force des vents provoquant des dégâts à distance de l’explosion.

Pour faire face à de telles répercussions, il faudrait aménager des serres résistantes aux retombées de cendres et se doter de matériel favorisant la croissance des plantes tels que des rayons artificiels pour compenser ces changements.

Ces aménagements seraient longs à mettre en place, coûteux et des famines auraient le temps de se généraliser sur la terre avant qu‘ils ne soient efficaces.

Ce serait l’une des explications majeures de l’extinction d’espèces.

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