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Malgré leur réputation de forces destructrices, les volcans étaient en réalité essentiels au développement de la vie sur Terre. Sans les volcans, la plus grande partie de l'eau de la Terre serait toujours piégée dans la croûte et le manteau. Les premières éruptions volcaniques ont conduit à la deuxième atmosphère de la Terre, ce qui a conduit à l’atmosphère moderne de la Terre. Outre l’eau et l’air, les volcans sont responsables de la terre, autre nécessité de nombreuses formes de vie. Les volcans peuvent être dévastateurs sur le moment, mais au final, la vie sur Terre ne serait pas la même, si elle existait du tout, sans les volcans.
Premiers volcans terrestres
Les matériaux accumulés constituant la Terre se sont conjugués avec plus ou moins de violence. Le frottement du matériau en collision combiné à la chaleur de la décroissance radioactive. Le résultat était une masse fondue en rotation.
Terre
Alors que la masse fondue en rotation ralentissait et refroidissait, le chaudron à bulles développait une couche de surface solide. Le matériau chaud en dessous continuait à bouillir et à faire des bulles à la surface. La couche d'écume de surface s'est déplacée, s'accumulant parfois en couches plus épaisses et parfois retombant dans la masse fondue. Au fil du temps, toutefois, la surface s'est épaissie en couches plus permanentes. Les éruptions volcaniques ont continué, mais le premier terrain s'était formé.
Atmosphère
À mesure que la masse de la Terre s’accumulait, les gaz moins denses emprisonnés dans la Terre ont commencé à remonter à la surface. Les éruptions volcaniques ont entraîné des gaz et de l'eau hors de l'intérieur de la Terre. Les scientifiques pensent que l'atmosphère générée par ces volcans est composée de vapeur d'eau, de monoxyde de carbone, de dioxyde de carbone, d'acide chlorhydrique, de méthane, d'ammoniac, d'azote et de soufre. Les preuves de cette atmosphère précoce incluent de vastes formations de fer baguées. Ces formations rocheuses ne se produisent pas dans des environnements riches en oxygène comme l'atmosphère actuelle de la Terre.
Eau
L’atmosphère de plus en plus épaisse s’accumulait à mesure que la proto-Terre se refroidissait. Finalement, l'atmosphère a atteint sa capacité maximale de rétention d'eau et la pluie a commencé.Les volcans continuaient à exploser, la Terre continuait à se refroidir et la pluie continuait à tomber. Finalement, l'eau a commencé à s'accumuler, formant le premier océan. Ce premier océan contenait de l'eau douce.
Débuts de la vie
Certaines des roches les plus anciennes de la Terre, vieilles d'environ 3,5 milliards d'années, contiennent des fossiles identifiés comme bactériens. Des roches légèrement plus anciennes, âgées d'environ 3,8 milliards d'années, contiennent des traces de composés organiques. En 1952, l’étudiant diplômé Stanley Miller a mis en place une expérience visant à simuler les conditions prévalant dans les océans et l’atmosphère de la Terre primitive. Le système scellé de la meunière contenait de l’eau et des composés inorganiques tels que ceux présents dans les gaz volcaniques. Il a retiré l'oxygène et inséré des électrodes pour simuler la foudre qui accompagne généralement les éruptions volcaniques, en raison des perturbations atmosphériques provoquées par les poussières et les gaz volcaniques. Pour simuler l’évaporation et la condensation naturelles, Miller soumet son brassage expérimental à des cycles de chauffage et de refroidissement pendant une semaine, tout en faisant passer des étincelles électriques dans le ballon. Après une semaine, le système scellé de Millers contenait des acides aminés, éléments constitutifs des matériaux vivants.
Des expériences ultérieures menées par Miller et d’autres ont montré que le fait de secouer le ballon pour simuler l’action des vagues entraînait le piégeage de certains acides aminés dans de petites bulles ressemblant aux bactéries les plus simples. Ils ont également montré que les acides aminés collent à certains minéraux naturels. Bien que les scientifiques n'aient pas encore déclenché la vie dans une fiole, les expériences montrent que les matériaux de formes de vie simples se sont développés dans les premiers océans de la Terre. L'analyse de l'ADN provenant de formes de vie modernes, des bactéries à l'homme, montre que les premiers ancêtres simples vivaient dans de l'eau chaude.
Tandis que la plupart des vies modernes suffoquaient dans cette première atmosphère générée par un volcan, certaines formes de vie se développent dans ces conditions. Des bactéries simples, comme celles que l'on trouve dans les bouches d'évacuation en mer profonde, montrent que les bactéries survivent dans des conditions difficiles. Des fossiles de cyanobactéries, un type d'algue bleu-vert photosynthétique, se sont développés et se sont répandus dans l'ancien océan. Les déchets de leur respiration, l'oxygène, ont finalement empoisonné leur atmosphère. Leur pollution a suffisamment modifié l'atmosphère pour permettre le développement de formes de vie dépendantes de l'oxygène.
Avantages modernes des volcans
L'importance des volcans dans la vie ne s'est pas terminée avec le développement d'une atmosphère riche en oxygène. Les roches ignées forment plus de 80% de la surface de la Terre, à la fois au-dessus et au-dessous de la surface des océans. Les roches ignées (roches du feu) comprennent des roches volcaniques (en éruption) et plutoniques (matière en fusion refroidie avant une éruption). Les éruptions volcaniques continuent d'ajouter des terres, que ce soit en étendant des terres existantes, comme à Hawaii, ou en ramenant de nouvelles îles à la surface, comme à Surtsey, une île apparue en 1963 le long de la dorsale océanique près de l'Islande.
Même la forme des masses terrestres de la Terre renvoie aux volcans. Les volcans se trouvent le long des centres de propagation de la Terre, où la lave en éruption pousse lentement les couches supérieures de la Terre dans différentes configurations. La destruction de la lithosphère (croûte et manteau supérieur) dans les zones de subduction provoque également des volcans lorsque le magma fondu et moins dense remonte à la surface de la Terre. Ces volcans causent les dangers associés aux volcans composites comme le mont. Saint Helens et le Vésuve. Les éruptions explosives des volcans composites ont des effets allant des désagréments dus aux cendres épaisses aux vols retardés et annulés des avions, en passant par les changements de conditions météorologiques lorsque la poussière volcanique atteint la stratosphère et bloque une partie de l'énergie du soleil.
Malgré les impacts négatifs de l'activité volcanique, les volcans présentent également des aspects positifs. La poussière, les cendres et les roches volcaniques se décomposent en sols dotés d'une capacité exceptionnelle à retenir les nutriments et l'eau, ce qui les rend très fertiles. Ces riches sols volcaniques, appelés andisols, forment environ 1% de la surface disponible de la Terre.
Les volcans continuent de chauffer leurs environnements locaux. Les sources chaudes alimentent les habitats fauniques locaux et de nombreuses communautés utilisent l'énergie géothermique pour le chauffage et l'électricité.
Les assemblages minéraux se développent souvent à cause des fluides provenant d'intrusions ignées. Des pierres précieuses à l'or et aux autres métaux, les volcans sont liés à une grande partie de la richesse minérale de la Terre. La recherche de ces minéraux et autres minerais a alimenté de nombreuses explorations de la Terre par l'homme.