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Le soufre et les volcans

Dossier - Tout savoir sur le soufre
DossierClassé sous :géologie , soufre , acide sulfurique

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Le soufre, l’acide sulfurique et leurs dérivés sont présents partout dans notre existence : pollution, engrais, chimie industrielle etc. Ce dossier vous donnera l’occasion de faire le point sur cet élément et ses nombreux composés dont certains, les protéines, sont essentiels à la vie !

  
DossiersTout savoir sur le soufre
 

Les sources naturelles de dioxyde de soufre (SO2) incluent les émanations des volcans (éruptions), des océans, des décompositions biologiques et des feux de forêt. Les montants réels dégagés par des sources naturelles sont difficiles à mesurer ; en 1983 le Programme d'Environnement des Nations Unies a estimé entre 80 millions et 280 millions de tonnes d'oxydes de soufre par an. 

Sulfur crystalites at Wai-o-tapu hot springs, North Island, New Zealand. Dschwen © wikipedia

1 - Les lacs acides de cratère

Le Kawah Idjen, signifie « cratère vert », à Java, est unique au monde. Ce lac détient en effet tous les records :

-- plus grande taille (700 x 600 m, profondeur de l'ordre de 200 m),
-- pérennité importante (2 siècles ou plus),
-- plus forte acidité (pH record de 0,15 en août 1999).

On connaît d'autres lacs de cratère contenant des lacs d'acide mais moins importants et/ou moins acides : Poas au Costa-Rica, Pinatubo aux Philippines, Zao au Japon. Leur couleur varie du vert jade au vert émeraude.

Il n'y a pas d'autres exemples d'exploitation de soufre aussi importante que celle du Kawah Idjen (6 tonnes par jour !).

Certains de ces lacs deviennent acides à cause des fumerolles et sources sous lacustres. Ce n'est pas le cas en Islande. Citons ceux du Poas et de l'Irazu à Costa-Rica, du Kusatsu-Shirane et du Zao au Japon, du Pinatubo aux Philippines, du lac Voui dans l'île d'Aoba au Vanuatu.. (Réponse à un internaute de J.M Bardintzeff sur le forum Futura-Sciences)

Ce lac de vitriol contient une véritable fortune :

-- 1,3 million de tonnes de sulfate d'aluminium,
-- 600 000 tonnes d'acide chlorhydrique,
-- 550 000 d'acide sulfurique,
-- 200 000 tonnes d'aluminium,
-- 170 000 tonnes de sulfate de fer,
-- 140 000 tonnes de sulfate de magnésium,
-- 120 000 tonnes de sulfate de calcium, 90 000 tonnes de sulfate de potassium...

Mais ces 36 millions de mètres cubes, aucun industriel ne l'exploite car le volcan se réveille parfois et projette de l'acide à 600 mètres de hauteur. (Krafft)

Les porteurs de soufre du Kawah Idjen

Les hommes collectent le soufre dans une atmosphère suffocante puis le transportent sur vingt kilomètres. Récit d'une incursion dans un âge que l'on croyait révolu.  (Extrait du site de voyage de Pascal Blondé)

« Village de Sempol dans l'est de Java en Indonésie, le 2 juillet 1993 au soir. Nous prenons un dernier repas chez l'habitant avant de poursuivre la route qui serpente le long des plantations de caféiers. Pas pour longtemps car le chemin carrossable s'arrête près d'un refuge fermé. La suite du trajet se fera à pied par un sentier de terre qui grimpe à travers la forêt. Le but du voyage est le volcan du Kawah Ijen et ses "porteurs de soufre".

Recolte du soufre

Mais l'Institut de Volcanologie de Banyuwangi a décrété l'état d'alerte récemment, suite à d'importantes émanations de gaz toxiques qui ont été signalées au niveau du lac du cratère. L'accès est interdit dans un rayon de 3 kilomètres autour du volcan, et l'exploitation de soufre arrêtée. De plus, la montagne se camoufle derrière une calotte de nuages. Pas question d'entamer l'ascension ce soir.

Le départ pour le sommet n'a lieu que vers 5h15 du matin. Dans le calme de l'aube naissante, une sorte de grincement rythmé et saccadé se fait entendre et semble se rapprocher. Le mystère s'éclaircit vite: des porteurs de soufre sont tout de même au travail. Ils ont entamé les premiers des vingt kilomètres qui les séparent de l'usine de traitement de Licin plus bas dans la vallée.
Ils portent en équilibre sur l'épaule de gros blocs de soufre, répartis dans deux paniers reliés par un balancier fait de lattes de bambou. L'élasticité de l'ensemble est à l'origine de ce bruit caractéristique.

Plus haut, près d'une cabane en bois, les porteurs pèsent leur charge: 70, 80 et même parfois 90 kg. Ils feront de même à l'usine de Licin. Arrivée sur les crêtes à plus de 2300 mètres d'altitude vers 6h30. Les rayons du soleil n'atteignent pas encore le fond du cratère, mais le lac de couleur vert foncé qui le remplit est impressionnant tant pour sa beauté que pour sa composition: 38 millions de mètres cube d'acide sulfurique. Le courageux volcanologue Maurice Krafft y avait navigué en canot pour y effectuer des prélèvements.

D'abondantes fumerolles près du bord marquent l'emplacement de l'exploitation de soufre. Ici, c'est l'antre de l'enfer. Le sol est jaune, les parois également. Mais la couleur vive disparaît sans cesse dans les fumées sulfureuses grises qui tournoient au gré du vent. La respiration devient difficile, voire même impossible, et, entre deux bouffées d'air frais, l'apnée est de rigueur.

L'exploitation du soufre relève d'un autre âge. Le masque à gaz n'est pas à la portée financière des travailleurs du Kawah Ijen. Leur seule protection: un chiffon dans la bouche.

Canalisant le soufre liquide orangé dès sa sortie à la surface, à l'aide de tuyaux, ils en détachent les morceaux de roches refroidies, équipés de simples barres à mine.

En temps normal, ils sont entre 40 et 60 à extraire un total de 6 tonnes de soufre par jour ou à le porter jusqu'à Licin pour un salaire bien faible de 25 F par jour. Leur espérance de vie ne dépasse pas 40 ans. Ils ne sont pourtant pas des esclaves et sont respectés de tous. Un sentiment de fierté éclaire le regard de ceux qui osent affronter quotidiennement le volcan.

Aujourd'hui, ils sont moins nombreux car le volcan donne des signes d'inquiétude. Des vapeurs blanchâtres surmontent le lac du cratère et des bouillonnements gazeux envahissent sa surface.

Il est 8h50 ce 3 juillet 1993, lorsque, lors de la remontée vers le sommet du cratère, un bruit sourd parvient à nos oreilles. Un rapide coup d'œil nous en donne l'explication: une bulle d'acide - d'une cinquantaine de mètres de diamètre pour une hauteur de 10 ou 20 mètres - vient d'exploser à la surface du lac. Les remous se propagent vers les abords du lac en cercles concentriques.

Il faut accélérer le pas car le cratère peut se remplir totalement de gaz toxiques, comme ce fut le cas il y a quelques années ce qui provoqua la mort de plusieurs porteurs de soufre. Cette fois-ci, les travailleurs de l'enfer du Kawah Ijen en seront quittes pour une grande peur. Nous aussi ! »

Les émissions volcaniques de soufre.

03 septembre 2005 Santa Ana, El Salvador. 2 365 m. Le panache de gaz et vapeurs s'élève à 400 m et l'incandescence est visible à l'intérieur. L'émission de SO2 est estimée à plus de 1 000 tonnes par jour. D'après l'observatoire, le magma se trouve à quelques kilomètres de profondeur et des processus de dégazage sont enclenchés. Une zone d'exclusion de 2 km autour du cratère est instaurée.

Vulcano © Man wikipedia

Mais aussi Vulcano, archipel éolien. Une belle description fut écrite par  Guy de Maupassant en 1890 et la description du géographe Elisée Reclus, en 1865, nous montre une île sauvage, où vivaient quelques ouvriers qui extrayaient le soufre, comme actuellement au Kawah Ijen, en Indonésie.

« L'intérieur de cette vaste bouche est blanc, elle est tapissée et dorée par des soufres de différentes couleurs. Il sort d'une infinité d'endroits une fumée blanche suffocante, qui, perçants le massif même de la montagne, prouve qu'elle est formée de matières légères, perméable à la fumée : cette fumée épaisse est une véritable flamme brillante, mais tranquille, qui s'élève la nuit au-dessus de la montagne, et qui éclaire à une certaine distance : je l'observai le soir même ; elle est produite en partie par le soufre fondu qui brûle lentement : on a remarqué dans tous les temps, que ce qui était fumée pendant le jour, était flamme pendant la nuit. La couleur blanche des pierres de l'intérieur de tous les cratères enflammés est due à une véritable altération de la lave, produite par les vapeurs acide-sulfureuses qui les pénètrent, et qui se combinant avec l'argile qui leur sert de base, y forment l'alun que l'on retire des matières volcaniques ». (Déodat de Dolomieu)