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Surtsey

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Surtsey
Surtsey en 2014.
Surtsey en 2014.
Géographie
Pays Drapeau de l'IslandeIslande
Archipel Îles Vestmann
Localisation Océan Atlantique
Coordonnées63° 18′ 11″ N, 20° 36′ 11″ O
Superficie 1,41km2
Point culminant Austurbunki (155m)
Géologie
Géologie Île volcanique
Type Volcan derift
Morphologie Cône de scories
Activité Actif
Dernièreéruption -
CodeGVP 372010
Observatoire Veðurstofa Íslands
Administration
Statut Patrimoine mondialPatrimoine mondial(2008)
Région Suðurland
Municipalité Îles Vestmann
Démographie
Population Aucun habitant
Autres informations
Découverte [1]
Fuseau horaire UTC±00:00
Site officiel surtsey.is
Géolocalisation sur la carte:Islande
(Voir situation sur carte : Islande)
Surtsey
Surtsey
Îles en Islande
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Surtsey(/ˈsʏr̥(t)sˌeiː/[2]) est uneîle volcaniquesituée au large de la côte méridionale de l'Islande,à l'extrémité sud desîles Vestmann.Elle s'est formée à la suite d'uneéruption volcaniquequi a commencé à 130 mètres sous leniveau de la meraux alentours du,a atteint la surface leet s'est terminée le.C'est à cette date que l'île a atteint sa superficie maximale avec 2,65km2et sa hauteur maximale avec 173 mètres d'altitude. Depuis, sous l'action érosive duventet desvagues,l'île a diminué de superficie pour ne mesurer plus que 1,41km2en 2008. Elle a perdu aussi en altitude à cause de l'érosionessentiellement maritime, du compactage des couchessédimentairessous-jacentes et à un moindre degré duréajustement isostatiquede lalithosphère.

Dès son apparition, l'île a été étudiée par de nombreuxvolcanologueset depuis la fin de son éruption, elle suscite l'intérêt desbotanisteset deszoologistescar la vie a peu à peu colonisé cette nouvelle terre vierge. Pour cette raison, elle est interdite d'accès au public, seuls lesscientifiquessont autorisés à s'y rendre. Surtsey est inscrite comme site dupatrimoine mondialau cours de la32esession du comité d'évaluation de l'UNESCOqui s'est déroulée en 2008.

Surtsey, qui signifie enfrançais« Île de Surt », tire son nom deSurt,l'équivalent islandais deVulcainchez lesRomainsoujötunndu feu de lamythologie nordique.

Géographie[modifier|modifier le code]

Localisation[modifier|modifier le code]

Carte desîles Vestmannindiquant la position de Surtsey dans l'archipel et par rapport au reste de l'Islande.

Surtsey est uneîleeuropéenneappartenant à l'Islandeet située à trente-deux kilomètres au sud des côtes méridionales de l'île principale de ce pays, dans l'Atlantique nord[3],[4].

L'île est située à l'extrémité sud de l'archipeldesîles Vestmannauquel elle appartient. Cet archipel, qui compte dix-huit îles et de nombreuxrécifs,constitue unemunicipalité de l'Islande[5],[6].La plus grande de ces îles,Heimaey,a une superficie de 13,6km2et est distante de Surtsey de dix-huit kilomètres en direction du nord-est[4],[7];avec environ 4 200 habitants,Heimaeyest aussi la seule île habitée de l'archipel[7],[8].

À 63° 18' delatitudenord et 20° 36' delongitudeouest[9],Surtsey constitue lepoint le plus méridional de l'Islande[10].

D’un abord difficile en raison de l'inexistence d'infrastructures de transport, l'accès à Surtsey est réservé auxscientifiqueset soumis à autorisation du Muséum d'histoire naturelle deReykjaviken raison du niveau de protection élevé de l'île et de ses abords[11].Toutefois, son survol est autorisé sans restriction ce qui permet d'appréhender l'intégralité de l'île[11].

Topographie sous-marine[modifier|modifier le code]

Vue aérienne de Surtsey depuis l'ouest en 1999.

Enmer,laprofondeurautour de Surtsey est variable et différenteséruptionsont formé plusieurs petites îles aujourd'hui disparues sous les eaux.

Le plus ancien site volcanique est celui deSurtlasitué à environ deux kilomètres et demi au nord-est de Surtsey[12].Cet endroit est situé à une profondeur d'environ soixante mètres et mesure aux alentours de 600 mètres de largeur et 900 mètres de longueur[12].Cette zone s'est formée lors de l'éruption deà[12].

Plus proche de Surtsey se trouve la plate-forme sous-marine deSyrtlingur,île éphémèreérodéepar les vagues et dont l'éruption s'est déroulée en 1965[12].Sise à une profondeur comprise entre soixante-dix et quatre-vingts mètres, cette plate-forme d'un diamètre de un kilomètre et demi est située à environ 500 mètres à l'est-nord-est de Surtsey[12].

Formée de manière similaire durant l'éruption de 1965 à 1966, l'île deJólnira connu le même sort que Syrtlingur puisqu'elle forme aujourd'hui unmont sous-marinde 1,7 kilomètre de diamètre culminant entre soixante et soixante-dix mètres au-dessus des fonds marins et situé à un kilomètre au sud-ouest de Surtsey[12],[13].

L'ensemble de ces structures, y compris Surtsey, s'est formé le long de la mêmefissure volcaniqueorientée sud-ouest-nord-est sur une distance de 5,8 kilomètres[9],[14].

Topographie aérienne[modifier|modifier le code]

Carte topographique de Surtsey et desmonts sous-marinsdeSyrtlinguret deJólnir.

Surtsey,volcanà la fois aérien et sous-marin, forme l'île du même nom[5].D'un volume sous-marin et aérien de 1,1km3[14],le diamètre maximal du volcan à sa base est de 2,9 kilomètres pour une superficie de 13,2km2[5],[14].Sa hauteur est de 285 mètres dont 130 mètres sous la mer soit unealtitudemaximale de 155 mètres[13].Ces mesures ont été obtenues par l'administration maritime d'Islande qui a opéré une mission autour du volcan en 2000. L'île a beaucoup changé depuis sa formation et la fin de l'éruptionen 1967[13].L'érosion,notamment maritime, a joué un grand rôle dans son aspect actuel[13],[15].

En 2008, l'île possède une forme de poire avec 1,33 kilomètre de largeur d'est en ouest et 1,80 kilomètre de longueur du nord au sud[13].La majorité de l'île aureliefaccidenté[16]est composée d'unplateauincliné vers le sud et l'est[13],situé à une altitude moyenne d'une quarantaine de mètres. Ce dernier est cerné defalaiseslittorales formées par l'érosion marine d'une vingtaine de mètres de hauteur et qui atteignent quatre-vingts mètres de hauteur sur la côte sud-ouest[16],là où les vagues sont les plus puissantes et les plus nombreuses[17].Ce plateau se prolonge au nord par deux demi-cratèresouverts vers le sud en forme de croissants: Surtungur à l'ouest et Surtur à l'est dont les points culminants sont respectivement Vesturbunki à l'ouest avec 141 mètres d'altitude et l'Austurbunki à l'est avec 155 mètres d'altitude, plus haut sommet de Surtsey[13].Ces altitudes font de la face occidentale de Surtungur la plus haute falaise de Surtsey avec une hauteur de 135 mètres environ[13].Ces deux cratères sont de taille moyenne par rapport aux autresvolcans d'Islandeavec une largeur de 430 mètres pour Surtur et de 520 mètres pour Surtungur[12],[16].Au nord de ces deux cratères, qui se présentent alors sous la forme d'une falaise, s'est constituée au fil du temps une flèche desédimentsde 150m2de superficie dont les matériaux ont pour la plupart été arrachés aux côtes de l'île et déposés à cet endroit au gré descourants marins[13],[18].L'altitude de cette côte nord de l'île bordée de blocsbasaltiquesarrondis dont certains atteignent un mètre et demi de diamètre[18]ne dépasse pas trois mètres.

Les infrastructures présentes sur l'île sont constituées d'une aire d'atterrissage pourhélicoptère,une cabane et unphareabandonné dont le démantèlement a été effectué à l'été 2007[19].

Hydrologie[modifier|modifier le code]

Surtsey le 20 septembre 2007.

En raison de laporositéde larochede Surtsey, l'île ne comporte aucun réseau hydrographique[12].Toutefois, après de fortesprécipitations,quelquesruisseauxtemporaires peuvent naître sur les pentes des deuxcratères,permettant ainsi la mobilisation dutéphrales recouvrant et son dépôt à leurs pieds sous la forme de petitscônes de déjection[12],[20].Ces ruisseaux atteignent des dimensions d'un demi mètre à deux mètres de largeur sur la face nord des cratères[12].

Géologie[modifier|modifier le code]

Système volcanique des îles Vestmann[modifier|modifier le code]

Carte dessystèmes volcaniques de l'Islandedont celui desîles Vestmannau sud de l'île principale.

Surtsey est un des nombreuxvolcans d'Islandequi constitue un des rares endroits au monde où unedorsale,en l'occurrence ladorsale médio-atlantique,émerge au-dessus de lamer[21].Parmi les nombreuxsystèmes volcaniquesde ce pays, Surtsey fait partie de celui desîles Vestmannsitué au sud de l'arc volcaniqueislandaiset faisant partie de la formation Norðurklettar[7],[22].Malgré une activité volcanique relativement réduite durant l'Holocène,ce système des îles Vestmann est relativement récent d'un point de vuegéologiquecar son activité a débuté il y a 100 000 ans[7],[8].Il est alimenté par dumagmaproduisant dubasaltealcalin[8],[23]àolivine[24]formant destufsàpalagonite,desbrèchessurmontées delaveet caractérisé par une absence d'activité hydrothermale[7],[25].

Quatre-vingts volcans dont dix-sept aériens, y compris Surtsey, composent ce système volcanique des îles Vestmann[7],[26].Leur construction et émersion éventuelle est similaire à celle qu'a connue Surtsey: débutant par unephase sous-marineou unephase sous-glaciairesuivie d'unephase hydromagmatique,l'éruption devient éventuellement aérienne dans le cas où le volcan émerge au-dessus de la surface de la mer[7].Depuis plusieurs dizaines d'années, le système volcanique était considéré comme éteint mais les deuxéruptions volcaniquesde Surtsey entre 1963 et 1967 et de l'Eldfellsur l'île deHeimaeyen 1973 ont prouvé le contraire[7],[27].

Les plus importantes activités volcaniques du système des îles Vestmann se rencontrent sur l'île de Heimaey[15].Il s'agit du point central de l'activité du système qui se serait formé il y a 5 000 à 6 000 ans avec les volcans de Stórhöfði et Sæfell-Helgafell[15].La zone est considérée comme à haut risque volcanique pour la population de l'archipel en raison de son isolement sur ces îles, ce qui rend difficile d'éventuelles évacuations dans le cas d'une éruption, et du régime magmatique du complexe associé au peu d'informations annonciatrices d'une éruption qui peut surprendre la population comme ce fut le cas en 1973 avec l'Eldfell[27].

Mode éruptif[modifier|modifier le code]

Diagramme dutype éruptif surtseyenmontrant lecratèreà fleur d'eau d'où s'élèvent despanaches cypressoïdeset le panache devapeur d'eau.

Surtsey est un modèle en termes de volcanisme et a permis de mieux comprendre le mode de formation des différentes îles de l'archipeldesîles Vestmann.De plus, c'est un destuyassous-marins les mieux préservés au monde[12].Pour ces raisons, c'est l'un des volcans les plus étudiés et observés d'Islande[12].Il a donné son nom à un type éruptif appelé «surtseyen» qui définit les volcans entrant enéruptionsous quelques mètres d'eau[28].

L'unique éruption connue de Surtsey, qui fait ainsi de lui unvolcan monogénique[29],et qui a servi à définir le type surtseyen est caractérisée par trois phases: unesous-marine,unehydromagmatiqueet une aérienne. Lorsque le lieu de sortie de lacheminée volcaniqueest situé à une trop grande profondeur, lapressionde l'eaune permet pas à lalaved'exploser ou de former descoulées.Cette dernière s'accumule alors au sommet du volcan sous la forme debasaltealcalin àphénocristauxd'olivine[24],deplagioclaseet despinelleen lui donnant un profil caractéristique demontagne sous-marineau sommet aplati appelétuya[12].Toutefois, en raison de la faible profondeur du sommet de Surtsey au moment de sa formation, la lave ne s'est pas accumulée sous la forme delave en coussins[12].La montagne s'élevant au-dessus des fonds marins par l'accumulation progressive de lave, son sommet se rapproche de la surface de l'eau et par conséquent la pression exercée par l'eau sur la lave diminue. Lorsque cette pression devient suffisamment faible pour ne plus pouvoir contrecarrer la pression engendrée par la lave qui se fragmente, l'éruption passe dans saphase hydromagmatique.

Sous l'effet du choc thermique engendré par la rencontre entre de l'eau à quelquesdegrés Celsiuset de la lave chauffée à plus de1 000°C,cette dernière se fragmente sous le coup d'explosions et l'eau sevaporise[16].De la surface de l'eau s'élève alors unpanache volcaniqueessentiellement composé devapeur d'eaumais aussi degazet decendres volcaniquesqui peut s'élever à des milliers de mètres d'altitude[30].Les gerbes de lave fragmentée peuvent, elles aussi, percer la surface de l'eau, donnant alors naissance à des panaches dits « cypressoïdes » car faisant penser à descyprès.Par accumulation de lave fragmentée nomméetéphras,le volcan grandit au point d'émerger peu à peu puis complètement au point que la cheminée volcanique débouche au-dessus du niveau de l'eau[16].

L'éruption entre alors dans sa phase aérienne où l'eau joue un rôle moindre voire mineur car cet élément ne peut plus atteindre aussi facilement la lave, au lieu de sa sortie de la cheminée volcanique[16].L'éruption se déroule alors de manière classique suivant le type de lave émis par le volcan[31],detype hawaïendans le cas de Surtsey qui a émis des laves basaltiques ayant formé unlac,desfontaineset descoulées de lavequi se sont jetées dans la mer.

Pétrologie[modifier|modifier le code]

Carte géologiquedesrochesà la surface de Surtsey.

Surtsey est untuya,c'est-à-dire unemontagneau sommet aplati construit par uneéruptionsous une profondeur d'eaurelativement faible[12],[32].Le terme de tuya n'était à l'origine réservé qu'aux volcans se formant au cours d'uneéruption sous-glaciairemais il a été étendu[Quand?]aux volcans se formant dans unlacou enmerpeu profonde car leur formation est très similaire à celle des volcanssubglaciaires[12],[13].Lesrochesde la surface de Surtsey se présentent sous deux formes principales: lestéphraset lalave[16].

Les téphras forment le cœur de l'île et apparaissent à sa surface sur 0,34km2sous la forme des deux principauxcratèresdu volcan, Surtungur et Surtur, dont les flancs sont morcelés de nombreuses fissures et ponctués de bouches éruptives[14],[16].Les téphras, formés par fragmentation de la lave au cours de son passage dans l'eau de mer, ayant subi unepalagonitisation,ces deux cratères sont appelés « anneaux detuf»[12].Une quarantaine d'années après la fin de l'éruption, 85 % de ces téphras se sont changés en tufs qui couvrent ainsi une superficie de 0,24km2[33].Au-dessus de la surface de la mer, les téphras se sont accumulés sous la forme de fines couches qui se sont empilées les unes sur les autres[16].La porosité de ces téphras aériens est très élevée puisqu'elle représente 45 à 50 % de leur volume[16].À l'inverse, les téphras sous-marins sont de tailles beaucoup plus variables[16].Les caractéristiques de ces téphras formés au cours d'explosions hydromagmatiquesen eau peu profonde ont défini les téphras surtseyens[16].Lorsque ces téphras se sont formés et ont constitué le tuf de l'île, des bulles de vapeur d'eau ont été emprisonnées entre les particules, donnant ainsi naissance à du tuf vésiculé ce qui a été décrit pour la première fois au monde sur Surtsey[16].Certains de ces téphras se sont agglomérés pour atteindre la taille delapillisdont certains mesurent jusqu'à 3,5 centimètres de diamètre[16].

La lave, qui a les mêmes caractéristiques que celle trouvée dans le reste desîles Vestmannainsi que dans lapéninsuledeSnæfellsnesdans l'Ouest de l'Islande, est dubasaltealcalin àphénocristauxd'olivine,deplagioclaseet despinelleet recouvre la partie sud de Surtsey[12],[16],[34].En raison de sa composition chimique, la lave émise par le volcan au niveau de différentshornitosest majoritairement de typepāhoehoebien que le typeʻaʻāsoit aussi rencontré[35].Ainsi, la lave pāhoehoe a formé de nombreuxtubes de lavelors de son parcours à la surface de l'île, notamment celles émises depuis le cratère de Surtungur, dont un a vu son toit s'effondrer et former un cratère en puits au sud-ouest de Surtungur[35].Ces tubes de lave peuvent mesurer jusqu'à 181 mètres de longueur, être profonds de vingt mètres et posséder desstalactiteset desstalagmitesde lave de vingt centimètres de longueur[36].Cette lave occupe un volume de 400millions de m3au-dessus du niveau de la mer et couvre une superficie de 0,72km2[16].Construite en deux étapes au cours de deux phases éruptives, sa structure est composée d'une multitude decoulées de laved'une épaisseur variant d'un à deux mètres et formant deux masses de lave de 0,3km3et 0,1km3culminant respectivement à cent mètres et soixante-dix mètres au-dessus du niveau de la mer[16].En plus de ces structures, cinq coulées de lave sont présentes sur les flancs de l'Austurbunki[16].Sous les eaux, la lave s'est accumulée sous la forme debrèchesdont la couche mesure 130 mètres d'épaisseur soit la partie immergée de Surtsey[13],[16].

Vue de Surtsey montrant leplateaude lave se terminant par une falaise littorale et bordé au nord par lecratèrede Surtur entufàpalagoniteau sommet duquel se trouve lastation météorologiquede l'île.

Enfin, d'autres formations rocheuses sont présentes à la surface de Surtsey par transformation des matériaux d'origine: c'est le cas du tuf àpalagoniteformé à partir destéphras,dulœssdéposé par les vents qui recouvre 200m2de superficie[20],des nombreuxsédimentsissus de l'érosiondes flancs du volcan et des côtes de l'île et qui forment notamment la pointe Nord de l'île[12]ainsi que des dépôts deminérauxet decristauxissus du refroidissement et dudégazagede la lave ainsi que de leur transformation chimique[36].Mélangées aux roches formant la structure de l'île se trouvent des rochesallochtonesde plusieurs types:fossiles,granites,gneiss,dolomite,schisteetquartzite[37].Toutes ces roches se trouvaient sur lefond marinavant la formation de Surtsey et elles ont été projetées et mélangées aux téphras au cours des différentes explosions lors de l'éruption volcanique[37].Tandis que les fossiles sont issus du fond marin même, les autres roches ont été transportées par lesicebergsqui les ont relâchées lors de leur fonte dans les eaux au sud de l'Islande[37].Les roches transportées par ces icebergs proviendraient de l'Est duGroenland,notamment duglacier Daugaard-Jensen[37].

L'activité hydrothermale de Surtsey est cantonnée sur la côte ouest de l'île, au pied du cratère de Surtungur[33].Les infiltrations d'eau de merqui jaillissent à80°Ctransitent par la structure poreuse de l'île où elles sont réchauffées par les roches qui se trouvent encore à des centaines de degrés dans les couches profondes de Surtsey[33].

Climat[modifier|modifier le code]

Les conditionsmétéorologiquesde Surtsey sont très similaires à celles de l'île d'Heimaeycomme l'a confirmé une campagne menée pendant deux mois en 1996[20].En effet, durant cette campagne, l'écart entre lestempératuresrelevées n'a jamais dépassé 0,1°Cet la vitesse duventa toujours été supérieure à Surtsey qu'à Heimaey[20].

Sonclimat océanique[20],qui est aussi présent dans le reste desîles Vestmann,est provoqué par le passage de ladérive nord atlantique,plus particulièrement ducourant d'Irminger,et de sa masse d'air associée le long des côtes sud et ouest de l'Islande qui tempère leclimat polaireprésent dans le reste du pays et provoqué par le passage ducourant froid du Groenland orientalet de sa masse d'air associée. La combinaison de ces masses d'eau et d'air chargées d'humiditéà des températures différentes entraîne la formation fréquente debrouillard[38],notamment l'été lorsque la mer est plus froide que l'air ce qui provoque une forte hausse de l'humidité atmosphérique[20].

Les températures moyennes mensuelles sont rarement inférieures à0°C,la température moyenne de juillet est de10°Cet il negèlejamais entre mai et octobre[39].Les températures supérieures à20°Cet inférieures à−15°Csont par conséquent relativement rares[40].

L'île est soumise à des vents dominants de sud et sud-ouest qui amènent une forte quantité deprécipitations,jusqu'à 1 200mmpar an. Ces précipitations se répartissent pour les deux tiers sous forme depluie,pour 30 % sous forme de pluie et deneigemêlées et pour 4 % sous forme de neige[40].Ces précipitations sont plus abondantes l'hiver que l'été, notamment lors des fréquentestempêteshivernales[18],[40].Ces vents produisent unehoulequi frappe préférentiellement la côte sud-ouest de l'île[17].Ainsi, unebouéesituée juste au Sud de Surtsey a enregistré des vagues de seize mètres de hauteur au cours de tempêtes hivernales[41].

Relevés auxîles Vestmann(124m)
Mois jan. fév. mars avril mai juin jui. août sep. oct. nov. déc. année
Température moyenne (°C) 1 2 2 3 6 8 10 10 7 5 2 1 4,75
Précipitations (mm) 158 139 141 117 105 102 95 140 131 162 154 144 1 588


Flore terrestre[modifier|modifier le code]

Phytocénose[modifier|modifier le code]

L'ensemble desvégétaux,soit laphytocénose,de Surtsey constitue unetoundratout comme dans le reste de l'Islande. Cette dernière est fragmentée, dispersée sur l'intégralité de l'île en formant des taches devégétationdont les plus importantes en étendue et en densité se situent sur leplateaudelavedans le Sud de l'île, aux pieds des deuxcratèresSurtur et Surtungur[42].

Cette toundra est organisée en quatre communautés végétales[43]:

Lichens[modifier|modifier le code]

Moussesetlichenssur unecoulée de laveduKraflaen Islande.

Les premierslichensà avoir colonisé Surtsey sont des spécimens deTrapelia coarctataqui se sont établis autour defumerollessur le bord externe ducratèreSurtungur vraisemblablement à partir du milieu de l'année 1969[45].Par la suite, le nombre d'espèces connaît une forte augmentation puisque douze espèces sont recensées en 1973 avant une période de plus faible augmentation jusqu'en 1990 avec 32 espèces[45].À partir de cette période, l'accroissement des colonies degoélandsprovoque à nouveau une nette augmentation de la diversité des lichens dont le nombre d'espèces passe à 58 en 1998[45].Ces nouvelles espèces qui sont présentes également dans le reste de l'Islande ont pu être transportées sous la forme depropagulesdans leplumageou sous les pattes desoiseaux.Certaines espèces desgenresCladoniaouPeltigeran'ont pu se développer qu'à partir du moment où unsols'est formé autour des colonies du fait des apports de matériaux pour la construction des nids[45].

Ainsi, une quarantaine d'années après l'émersion de Surtsey, l'île compte 71 espèces de lichens[45].Bien que la majorité des espèces de lichens soit présente dans le reste de l'Islande, les deux espèces les plus communes sur les coulées de lave de ce pays,Rhizocarpon geographicumetTremolecia atrata,sont absentes de l'île[46].Les coulées de lave de Surtsey sont notamment recouvertes parStereocaulon capitellatumtandis quePsilolechia leprosaaffectionne les cavités et les anfractuosités etAcarospora smaragdulales pics de lave[45].

Champignons[modifier|modifier le code]

Leschampignonsont commencé à coloniser Surtsey dès la fin de l'éruptionpuisque les premiers spécimens de cinq espèces de champignons maritimes vraisemblablement arrivés par le biais de débris marins ont été retrouvés sur l'île en[46].Trois ans plus tard, trois nouvelles espèces sont retrouvées mélangées à desalguessituées à proximité defumerollesprès descratèresde Surtur et Surtungur[46].Au cours des décennies suivantes, plusieurs espèces seront découvertes notamment desagarics,despézizeset desentolomes[42],si bien qu'une quarantaine d'années après la fin de l'éruption et malgré une étude incomplète de ce règne du vivant, Surtsey comporte 24 espèces de champignons[46].

Mousses[modifier|modifier le code]

Lesmoussesfont partie des premiersvégétauxà avoircolonisélesolde Surtsey avecFunaria hygrometricaetBryum argenteumqui sont rencontrées dès 1967[47].Leur colonisation est très rapide puisque le nombre d'espèces de mousses est de 69 en 1973 comparé aux 75 espèces présentes en 2003[47].

Ces mousses, qui se rencontrent ailleurs en Islande et notamment sur lescoulées de lave,sont dispersées à travers l'île et sont surtout représentées parSchistidium maritimum,Bryum dichotomum,Bryum argenteum,Ceratodon purpureusetNiphotrichum ericoides[47].Racomitrium lanuginosumforme quant à elle un tapis abondant dans lecratèrede Surtungur[47].

Plantes vasculaires[modifier|modifier le code]

Seigle de meren Islande en juillet 2007.

Sur les 51 espèces deplantes vasculairesrépertoriées sur Surtsey en 2005[17],27 sont des fleurs sauvages, 12 sont desgraminées,cinq sont descypéracéeset desjoncacées,quatre sont des buissons et enfin trois desptéridophytes[48].Parmi ces 51 espèces, trente sont installées durablement sur Surtsey et y étendent leur territoire dont lePourpier de mer,laSagine couchée,leCéraiste des Alpes,lePâturin annuelou encore leSeigle de mer[17].L'établissement de certaines espèces fut néanmoins un échec puisque neuf espèces de plantes vasculaires ont été répertoriées sur Surtsey depuis son émersion mais ne sont plus présentes sur l'île en 2005[17].

Sur l'ensemble des espèces de plantes vasculaires répertoriées sur Surtsey, la plupart sont présentes dans le reste desîles Vestmannet sur l'île principale de l'Islande ce qui laisse peu de doute sur leur provenance[48],[49].Parmi les différentes îles de l'archipel, en établissant une relation entre la taille de l'île et le nombre d'espèces de plantes vasculaires, Surtsey peut encore accueillir entre vingt et trente de ces espèces[48].Cette modélisation permet de prévoir l'augmentation du nombre d'espèces vasculaires dans les décennies à venir puis sa diminution progressive en fonction de l'érosionde l'île[47],[48].

Faune terrestre[modifier|modifier le code]

Invertébrés[modifier|modifier le code]

De tous lesinvertébrésprésents sur Surtsey jusqu'en 2004, les plus représentés sont lesarthropodesavec 324 espèces contre deux d'annélides,deux demollusques,six derotifèreset deux denématodes[50].Sur les 324 espèces d'arthropodes recensées, 136 sont desdiptères,62 desacariens,dont destiques,28 deshyménoptères,24 descollemboles,22 descoléoptèreset 21 deslépidoptèresreprésentés par leshétérocères[50].Les autres arthropodes sont quant à eux représentés par quelques espèces deprotoures,d'hémiptères,dethrips,depoux,denévroptères,detrichoptères,depuceset enfin d'araignées[50].Parmi les invertébrés non arthropodes retrouvés sur Surtsey ont été identifiés lelombric,une espèce d'escargotet une espèce delimace[50].

Une grande partie des individus invertébrés a été observée dans lacoloniedeguillemotsqui se trouve dans le Sud de l'île, sur leplateaubasaltique[51].En effet, ce sont lesoiseauxqui ont majoritairement participé à l'arrivée des invertébrés sur Surtsey en les transportant dans leurplumageà l'état d'adulte,delarveou d'œuf[51].Ainsi, aucune espèce d'invertébré n'estendémiqueà Surtsey maisCeutorhynchus insularis,une espèce relativement rare decharançonqui se nourrit decranson,y est présente[51].Quelques espèces sont néanmoins dépendantes de la colonie de guillemots pour leur survie[51].

Oiseaux[modifier|modifier le code]

Fulmars boréauxnichant sur une falaise d'une île duBreiðafjörðuren Islande le.

Les premiers êtres vivants recensés sur Surtsey sont desoiseauxpuisque desgoélandsont été repérés sur l'île le,seulement deux semaines après le début de l'éruption[44].Aux débuts de l'observation des oiseaux sur Surtsey, seuls des oiseauxmigrateurss'y arrêtent et il est effectué des opérations de reconnaissance et de recherche denidificationtous les printemps et automnes[44].Une fois la nidification de ces espèces avérée en 1970, unecartographiedes nids est réalisée et le comptage des individus est entrepris[52].Enfin, une cartographie des oiseaux nidificateurs est réalisée en 1990 et en 2003 après leur comptage[52].De ces observations, il en résulte la composition suivante: sur les 84 espèces d'oiseaux observées sur Surtsey, 57 sont présentes ailleurs en Islande, 12 migrent régulièrement en Islande, 5 migrent régulièrement auGroenlandet auCanadaet peuvent faire escale en Islande, 9 se retrouvent accidentellement à Surtsey et 6 sont des espèces voyageuses[52].La très grande majorité des espèces migratrices viennent d'Europe,seule une est originaire de l'Holarctiqueet une autre d'Amérique du Nord[52].Parmi toutes ces espèces, 45 sont maritimes et 44 sont terrestres[52].

Les premières espèces dont la nidification a été confirmée sur Surtsey sont leGuillemot à miroiret leFulmar boréalen 1970 soit trois ans après la fin de l'éruption[52].Ces deux espèces étaient déjà rencontrées dans les parages de l'île lors de son éruption, sûrement en prospection de nouveaux sites de nidification[52].Elles seront suivies par leGoéland marinen 1974, laMouette tridactyleet laSterne arctiqueun an plus tard, leGoéland argentéen 1981, leGoéland brunen 1985, leGoéland bourgmestreen 1993, lePlectrophane des neigesen 1996, laBergeronnette grise,lePipit farlouseet l'Oie cendréeen 2002 et enfin leMacareux moineen 2004[52].Parmi ces espèces, en 2003, les populations les plus nombreuses sont celles du Fulmar boréal, du Goéland brun et de la Mouette tridactyle avec plus de cent couples chacune, les autres étant présentes en moindre proportion et la Sterne arctique n'étant plus rencontrée[52].Par rapport aux données de 1990, la population des oiseaux a augmenté mais le classement des espèces les plus nombreuses reste stable hormis pour la Mouette tridactyle qui a connu la plus forte progression entre 1990 et 2003, passant de quatre à 130 couples[52].LeGrand Corbeauest également rencontré et nidifie à l'intérieur des deuxcratèresmais desœufsn'y ont jamais été trouvés[52].Le Macareux moine a été observé pour la première fois en 2004 lorsque deux couples s'occupaient de leurs nids[52].Chez les espèces migratrices, les plus fréquemment rencontrées sont despassereauxcomme leTraquet motteux,lePipit farlouse,lePlectrophane des neiges,le Grand Corbeau ou encore laBergeronnette grisemais aussi deux espèces d'échassiers limicoles,leTournepierre à collieret l'Huîtrier pie[53]ainsi que desanatidéscomme leCygne chanteurou desoies[54].Certaines espèces comme leCrabier cheveluet l'Oriole de Baltimore[50],[52]ont été observées à de rares occasions ce qui laisse penser qu'elles se sont retrouvées sur Surtsey par accident.

Ces espèces nidificatrices se répartissent sur l'île en fonction de leur mode de vie et de la nature du terrain[53].Ainsi les espèces maritimes se rencontrent majoritairement à proximité des côtes tandis que les terrestres sont plus enclines à nidifier à l'intérieur des terres[53].Leplateaudelavesitué dans le Sud de Surtsey reste le lieu de nidification privilégié, notamment desguillemotsqui y forment une importantecolonie,toutes espèces confondues, de près de 500 individus[53].

Vie marine[modifier|modifier le code]

Flore marine[modifier|modifier le code]

Laminaria hyperboreaexposée à l'air libre.

Environ quatre-vingts espèces différentes demacroalguesont été répertoriées sur les côtes et les fonds rocheux de Surtsey. La diversité est bien moindre qu'autour des autresîles Vestmann.Les grandesFucaleslittorales et lesalgues rougesencroûtantes sont notablement absentes. Ce déficit serait principalement dû à l'instabilité persistante du bord de l'île, sans cesseérodépar lesdéferlanteslors destempêtes,car seules des algues à cycle annuel sont capables de s'adapter à de si fréquents remaniements. Pour lesCorallinales,dont les spores lourdes ne sont pas transportées par les courants, l'éloignement des sources potentielles de colonisation jouerait également un rôle déterminant dans leur absence[51].

Au niveau de lazone de balancement des marées,le recouvrement algal, sporadique au début, a sensiblement progressé au cours des dernières années pour atteindre, quarante ans après la fin de l'éruption, un taux global de recouvrement de plus de 60 %. Même les gros rochers enchâssés dans le sable peuvent se couvrir, durant la période estivale, d'algues à croissance rapide. La frangemédiolittoraleest dominée à 80 % par deux types principaux, desdiatoméesdu genreSchizonemaou apparentées qui vivent encoloniesdans des tubes demucilageet desalgues vertesfilamenteuses de l'espèceUlothrix flacca[51].On distingue nettement une ceinture supérieure à dominante verte oùEnteromorpha intestinalisetUrospora penicilliformisaccompagnentUlothrix flaccaet une ceinture inférieure à dominante brune ou apparaissent desalgues brunescommePetalonia fascia,Petalonia zosterifolia,Scytosiphon lomentariaouEctocarpus siliculosuset des algues rouges commePorphyra umbilicalis.En limite basse, apparaît enfin la lisière supérieure dukelpàAlaria esculenta[41].

Dans l'étage infralittoral,les secteurs les moins profonds accueillent des espèces opportunistes annuelles à croissance rapide telles que les algues brunesAlaria esculenta,Chorda filumetDesmarestia aculeataet les algues rougesPorphyra miniataetPolysiphonia stricta.À partir de 15met jusqu'à 25 ou 30mde profondeur se développe la "forêt" de kelp àLaminaria hyperboreaqui abrite aussi des algues rouges persistantes commeDelesseria sanguinea,Lomentaria orcadensis,Phycodrys rubens.Au-delà des vingt-cinq à trente mètres, les fonds marinssableuxdeviennent prédominants et les rares zones de substrat dur ne portent plus de végétation mais seulement desanimauxsessileset libres[55],[56].

Faune marine[modifier|modifier le code]

Unebaleine de Minkefaisant surface au large d'Húsavíken Islande.

Lafaunebenthiqueautour de Surtsey est caractérisée par une pauvreté relative en nombre d'espèces et en individus, 180 espèces seulement y ont été recensées en 2007[41].C'est dans la zone où les algues sont présentes que la diversité biologique est la plus importante. On y trouve plusieurs espèces decrustacésdont labalaneSemibalanus balanoides,l'animal benthiquesessilele plus courant vivant sur l'estranet qui se rencontre au printemps et en été mais disparaît au début de l'hiver[41],[55].Harpacticus arcticus,un petitcopépode,vit parmi lesalgues vertesfilamenteuses[55].Associés à la communauté des algues brunes, on trouve aussi desbivalvestels laMoule commune,alors que desépongescommeGrantia compressa,deséchinodermescomme l'ophiureOphiopholis aculeata,deshydrozoaireset desbryozoairesse rencontrent dans la communauté plus profonde des algues rouges; l'étoile de merAsterias rubensse nourrit de moules et de balanes dans l'une et l'autre communautés[56].Au-delà de vingt-cinq à trente mètres de profondeur, les fonds marins sont constitués desableoù se fixent des animaux marins sessiles tels que lecorailmouAlcyonium digitatum,des hydrozoaires et notammentEctopleura larynxdont se nourrissent desnudibranches[56].

Lesmammifères marinssont représentés par descétacésdont laBaleine de Minke,leMarsouin commun,desdauphins lagénorhynqueset l'Orque,ce dernier se nourrissant pour une bonne part des spécimens des deux espèces dephoquesprésentes sur l'île, lePhoque griset lePhoque commun[57].Ces derniers forment une colonie sur la côte nord où, contrairement au reste de l'île, le littoral comporte desplagesdesable,de graviers et de blocs delavearrondis[56].Ils n'étaient pas présents sur l'île avant lesannées 1980en raison de la trop forteérosionqui affectait les côtes mais ils avaient été observés dans les parages dès son émersion[57].La reproduction du Phoque gris sur Surtsey est attestée depuis 1983[56]et celle du Phoque commun n'est pas prouvée mais elle est quasi certaine en raison de la présence de jeunes phoques sur l'île[57].Ainsi, ce sont de trente à cinquante jeunes phoques qui sont présents chaque automne sur l'île[57].

Histoire[modifier|modifier le code]

Prémices de l'éruption[modifier|modifier le code]

Vue aérienne de Surtsey enéruptionlesoit quatorze jours après son émersion et montrant soncratèreà demi-submergé par lequel s'échappe unpanachecomposé degaz volcaniqueset devapeur d'eau.

Leà 7h15, le cuisinier duIsleifur II,unchalutiercroisant au sud de l'Islande au large de l'archipeldesîles Vestmann,remarque une colonne de fumée sombre en direction du sud-ouest. Le navire s'approche de celle-ci car le capitaine pense en premier lieu qu'il s'agit d'un bateau en feu. Au lieu de cela, l'équipage découvre des explosions générant descolonnes de cendres,signes d'uneéruption sous-marine[11].À 11h, le panache volcanique atteint six kilomètres d'altitude[11].Ce panache résulte de la fusion de trois panaches plus petits qui sortent de la mer en trois endroits différents, alignés selon un axe nord-est-sud-ouest. Ces panaches qui fusionnent dans l'après-midi sont générés par la sortie sous-marine delavele long d'unefissure volcanique.

Il est probable que l'éruptionait commencé quelques jours avant le,vraisemblablement aux alentours du 10 du même mois[58].L'éruption se déroule alors sur le fond océanique situé à 130 mètres sous le niveau de la mer[59]et les explosions sont étouffées par lapressionde l'eau à cette profondeur. Comme l'éruption construit peu à peu un volcan s'approchant du niveau de la mer, les explosions apparaissent à la surface[60].De plus, certains indices pouvaient laisser penser qu'une activité volcanique était imminente. Une semaine auparavant, unsismographeàReykjavikenregistre de faiblessecoussesmais leur position n'a pas été déterminée. Deux jours avant le début de l'éruption, un navire de recherche marine note que la mer dans cette zone est plus chaude que la normale et les habitants de la ville côtière deVík í Mýrdalsituée sur l'île principale de l'Islande à quatre-vingts kilomètres à vol d'oiseau de Surtsey avaient remarqué une odeur desulfure d'hydrogène[11].

Phase éruptive sous-marine[modifier|modifier le code]

Dans les heures qui suivent, lepanache volcaniquese charge de plus en plus encendreset est traversé de plus en plus souvent et de plus en plus haut par des gerbes noires delavefragmentée, signe que l'édifice sous-marin se rapproche de la surface de la mer.

Vue aérienne de Surtsey au cours de laphase hydromagmatiquede sonéruptionen 1963 montrant les rebords ducratèresitués à fleur d'eau d'où s'élèvent despanaches cypressoïdeset le panache devapeur d'eau.

Le[59],une journée après la découverte de l'éruption, un édifice volcanique essentiellement composé descoriesémerge et atteint rapidement une longueur de 500 mètres pour une hauteur de 45 mètres[11].Cette nouvelle île née du feu est baptisée Surtsey en référence àSurt,leJötunndu feu de lamythologie nordique,l'équivalentscandinavedeVulcain[24].Le,troisjournalistesfrançaisdumagazineParis Matchsont débarqués sur l'île. Ils y restent pendant une quinzaine de minutes avant que la violence des explosions ne les pousse à partir. Par plaisanterie, ils revendiquent lasouverainetéde l'île mais l'Islande affirme rapidement que la nouvelle île lui appartient puisqu'elle est apparue à l'intérieur de seseaux territoriales.

Les explosions nées du choc thermique généré par la rencontre entre la lave chauffée entre1 155°Cet1 180°Cet l'eau de mer à seulement10°Cfragmentent la lave qui s'accumule autour de la sortie de lacheminée volcanique[59].Ces fragments de lave sont rapidement emportés par lesvaguesqui attaquent l'édifice dès sa sortie de l'eau mais la quantité de matériaux émis est supérieure à l'érosionmarine et l'île s'agrandit. Le,elle mesure environ 900 mètres de longueur pour 650 mètres de largeur et en,le plus grand diamètre de l'île atteint 1 300 mètres. Le,la lave cesse d'être émise à partir du cratère Surtur mais dès le lendemain, de nouvelles explosions se produisent sur son flanc ouest[59].Un nouveau cratère, baptisé Surtungur, se forme, fusionne partiellement avec Surtur et atteint 173 mètres d'altitude[59].

Parallèlement à la construction et à l'émersion de Surtsey, d'autres systèmes volcaniques entrent temporairement en éruption aux abords de l'île. C'est le cas dumont sous-marinSurtlaqui se forme duauà environ deux kilomètres au nord-est de Surtsey[59],[60].Après érosion, cette montagne qui n'a pas réussi à émerger culmine à soixante-dix mètres au-dessus des fonds marins soit cinquante mètres sous la surface de la mer[60],[61].Le,c'est l'émersion deSyrtlingur,dont l'éruption a commencé quelques jours plus tôt, qui est constatée[58].Cette île temporaire située à 600 mètres au nord de Surtsey et qui atteint 0,15km2de superficie et 70 mètres d'altitude au début du mois d'octobre est complètement détruite par l'érosion marine à partir dulorsque l'éruption cesse et disparaît totalement le[59].Enfin, à partir de la fin[58]et jusqu'au,une autre éruption qui se déroule à environ un kilomètre au sud-ouest de Surtsey donne naissance à l'île deJólnirqui émerge le,deux jours après l'apparition des premières explosions à la surface de la mer[59].Cette dernière atteindra 70 mètres d'altitude et une superficie de 0,28km2avant d'être rapidement érodée pour être engloutie sous les flots le[59],[62].Ces îles ont été rapidement et entièrement érodées contrairement à Surtsey car à l'inverse de cette dernière, elles n'ont pas émis decoulées de laveau cours de leur éruption ce qui aurait pu protéger de l'érosion marine leur cône constitué delavefragmentée meuble[59].

Phase éruptive aérienne[modifier|modifier le code]

Vue aérienne de la partie centrale de Surtsey montrant les deuxcratèresSurtungur (à gauche) et Surtur (à droite) composés detufàpalagonite(en clair) et dont la base est noyée sous descoulées de lavebasaltique(en sombre).

Surtsey gagnant peu à peu en altitude, l'eau de merne joue plus un rôle aussi prépondérant dans la génération d'explosions hydromagmatiqueset lalaveest moins fragmentée[16],[59],[63].Toutefois, les explosions se poursuivent en projetant des blocs de lave jusqu'à un kilomètre de l'île et descendres volcaniquesjusqu'à une altitude de dix kilomètres ce qui permet aupanache volcaniqued'être visible à de grandes distances[24].

La baisse de l'activité explosive permet la mise en place d'une activité effusive detype hawaïenà partir du,toujours depuis lecratèrede Surtungur qui est le seul de l'île à être en activité[59].Unlac de lavede 120 mètres de diamètre apparaît duquel s'élèvent desfontaines de lave.Lescoulées de lavequi s'en échappent recouvrent la majorité de l'île, la consolidant par la mise en place d'une couche derochesplus résistante que lestéphras,et la protégeant davantage contre l'érosion.Cette activité se poursuit pendant plus d'un an jusqu'auet permet la mise en place duplateaude lave qui forme la moitié sud de l'île[59].

Les premiers signes d'accalmie apparaissent leavec un arrêt de l'éruption de cinq minutes puis leavec un arrêt de dix-sept heures. Lesscientifiquesprofitent de cette dernière accalmie pour prélever des échantillons de laves et de téphras ce qui leur permet d'identifier de la lave àphénocristauxd'olivine[64].

Fin progressive de l'éruption[modifier|modifier le code]

Pendant plus d'un an, l'activité volcanique cesse sur Surtsey mais se déplace sur deux sites proches, donnant naissance aux îles deSyrtlinguretJólnir[59].Le,soit neuf jours après la fin de l'éruptiondeJólnir,la lave refait son apparition sur Surtsey avec la mise en place d'unefissurede 220 mètres de longueur sur le plateau de lave au pied de Surtur[65].Une autre voit le jour du 12 auà l'intérieur de Surtur, produisant une petitecoulée de lave,et une troisième duauqui émet des coulées de lave entre les deuxcratères,sur leur flanc nord[65].

Ces émissions de lave se poursuivent jusqu'au,date de la fin de l'éruption de Surtsey qui aura émis un volume deroches ignéesde 1,1km3sous forme de téphras à hauteur de 70 % et de lave à hauteur de 30 %[14],[65]et dont 9 % seulement sont émergés[24].L'île mesure alors 2,65km2soit sa plus grande superficie et culmine à 175 mètres d'altitude[15],[63],[65].À cette époque, l'éruption de Surtsey est l'éruption volcanique des temps historiques la plus longue d'Islande[65].

Érosion et disparition[modifier|modifier le code]

Carte de Surtsey montrant l'évolution des contours de son rivage entre 1967 et 2002.
LesSmáeyjarvus depuisHeimaey,un aspect possible de l'île de Surtsey après des siècles d'érosionune fois lestufsàpalagonitedégagés destéphraset de lalavemeuble qui les entourent.

L'apport de matériaux ayant totalement cessé leavec la fin de l'éruption volcanique[58],l'érosionmarine reprend le dessus et commence à éroder Surtsey. Au cours des quarante ans qui ont suivi l'éruption, c'est un volume estimé de 0,024km3qui a été arraché à l'île soit un quart de son volume aérien ou encore la moitié de sa superficie[66].Sa forme a également été affectée puisqu'une grande partie de la côte sud-ouest a disparu tandis queNorðurtangi,une flèche composée de sédiments volcaniques transportés et déposés par lescourants marins,s'est formée à la pointe nord de l'île[18].

Cette érosion va se poursuivre dans le futur et provoquera à terme la disparition totale de Surtsey. En effet, le schéma éruptif classique des îles de l'archipel des Vestmann est la formation d'une île au cours d'une seule éruption. Il existe donc peu de chances que de nouvelles éruptions surviennent à Surtsey permettant ainsi son agrandissement. Mais cette disparition se fera en plusieurs étapes.

Tout d'abord, un tassement de l'île s'opère depuis sa construction à raison de vingt centimètres par an dans les premières années suivant l'éruption pour ralentir et se situer aux alentours de un à deux centimètres par an depuis lesannées 1990.Ce tassement est causé par le compactage destéphrascomposant la majorité du volcan, le compactage des sédiments des fonds marins qui supportent l'île et enfin unrééquilibrage isostatiquepar l'enfoncement de lalithosphèresous le poids du volcan[24],[67].

Combiné à ce tassement, les terrains les plus meubles, ceux composés de sédiments et de téphras, subissent l'érosion la plus rapide. Cette érosion est celle subie par l'île depuis sa formation et se poursuit au rythme d'un hectare par an[68].Toutefois, ces terrains sont recouverts d'une couche delavedure qui leur procure une certaine protection, ralentissant ainsi leur érosion.

Lorsque ces terrains meubles auront disparu et mis au jour le cœur du volcan composé de tuf àpalagonite,cette dernièrerochesubira à son tour l'érosion marine. Cette roche s'est formée à partir du processus connu sous le nom depalagonitisationqui consiste en la transformation par desbactérieset par l'eau de merdubasalte,dont les téphras, en une roche beaucoup plus dure: le tuf à palagonite[18],[33].Sur Surtsey, cette réaction chimique s'est passée relativement rapidement en raison destempératuresélevées qui régnaient au cœur du volcan à la fin de son éruption[69].

Sauf nouvelle éruption volcanique et au rythme actuel de l'érosion, Surtsey devrait ressembler d'ici le début duXXIIesiècle aux autres petites îles des Vestmann, des pitons de tuf à palagonite battus par les vagues, et disparaître totalement sous l'effet de l'érosion plusieurs centaines d'années plus tard[61],[68],[70].

Écosystème[modifier|modifier le code]

Surtsey *
Pays Drapeau de l'IslandeIslande
Type Naturel
Critères (ix)
Superficie 31,9km2
Numéro
d’identification 		1267
Région Europe et Amérique du Nord**
Année d’inscription 2008(32e session)
* Descriptif officiel UNESCO
** Classification UNESCO
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Réserve naturelle de Surtsey
Géographie
Pays
Région
Municipalité
Superficie
33,7km2
Population
0Voir et modifier les données sur Wikidata
Partie de
Administration
Nom local
(en)Surtsey Nature ReserveVoir et modifier les données sur Wikidata
Catégorie UICN
Ia
WDPA
Création
1965
Patrimonialité
Site web
(is + en)surtsey.isVoir et modifier les données sur Wikidata
Logo du patrimoine mondialPatrimoine mondial
Date d'entrée
Identifiant
Critère

modifier-modifier le code-modifier WikidataDocumentation du modèle

Enjeux et protection[modifier|modifier le code]

L'émersion d'une nouvelle île au cours d'une éruption volcanique, constituant ainsi une terre totalement vierge de vie, représente une occasion pour les biologistes d'étudier grandeur nature la formation d'un nouvelécosystème[4].Dans l'optique de sa préservation de toute intervention extérieure, l'île est classéeréserve naturelledès 1965[6]alors même que l'éruption volcanique n'est pas terminée, et sa gestion est confiée à laSurtsey Research Societyfinancée par des fondsislandais[71].Son accès est alors strictement interdit hormis pour quelques scientifiques qui doivent obtenir une autorisation délivrée par le muséum d'histoire naturelle deReykjavik,ceci afin de préserver l'écosystème de l'île de toute introduction d'espèceanimaleouvégétalepar l'homme[4].Seul le survol de l'île est autorisé sans restriction, ce qui permet de ne pas interférer sur l'élaboration de cettesuccession primaire.

Surtsey est présentée en 2001 par le gouvernement islandais à l'UNESCOen vue d'être listée comme un site dupatrimoine mondial[72].Lors de la32esession ducomité du patrimoine mondial,qui s'est déroulée du2 juilletauàQuébecauCanada,Surtsey obtient son inscription sur la liste du patrimoine mondial de l'humanité[73],[74],ce qui lui permet une meilleure protection avec l'établissement d'une zone tampon maritime de 31,9km2autour de l'île[5],[75],incluant lesmonts sous-marinsdeSurtla,JólniretSyrtlingur[76].À l'intérieur de cette zone, toute activité humaine est strictement interdite hormis l'étude de son écosystème et lapêche[5]sauf dans le cas de l'utilisation dechalut de fond[76].Son inscription était espérée sur les critères VIII et IX qui prennent en compte respectivement l'aspectgéologiqueexceptionnel du site et notamment son mode de formation ainsi que des processusbiologiqueset écologiques terrestres, côtiers et maritimes représentatifs[77],[78],mais seul le critère IX a été retenu[75]en raison du caractère géologique trop commun et trop limité dans l'espace[79].De plus, l'inscription de Surtsey fait partie d'une démarche de protection de différents sites volcaniques à travers le monde[80]dont seul le cas duKrakatoaenIndonésieest semblable à celui de Surtsey[81].En effet, à la suite de sonéruptioncatastrophique survenue en 1883, une nouvelle île, nomméeAnak Krakatoa,est née mais par le biais d'unvolcan grisenclimat tropicalet non par le biais d'unvolcan rougeenclimat océaniquecomme c'est le cas de Surtsey[81].Un autre point fort de Surtsey est son étude par desscientifiquesde différentes disciplines et ce, dès le début de son éruption, ce qui permet une compréhension globale des phénomènes géologiques et écologiques qui s'y sont déroulés ou qui se poursuivent encore[80].

Cette protection de Surtsey entreprise depuis son émersion permet aux scientifiques d'affirmer que l'île n'accueille aucune espèce animale ou végétale dont la présence pourrait être imputée à une intervention humaine[19].Malgré cette protection qui la préserve de tout développement humain comme letourismeou des constructions[19],l'île est soumise dans son ensemble à des menaces extérieures telles que sonérosion[19],l'exploitation de sesressources halieutiques[82],leréchauffement climatique,lapollutionatmosphériqueetmaritime,le dépôt sur les côtes de déchets flottants[83]mais aussi propres à l'île avec l'éventualité d'une nouvelleéruption volcanique[79],[84].

Étude de la colonisation[modifier|modifier le code]

Macareux moinessur une falaise du capLátrabjargen Islande le.

Surtsey ayant surgi des flots à la faveur de sonéruption volcaniqueterminée le[65],elle constituait à l'époque une terre émergée totalement vierge de vie[4].Lesscientifiqueset notamment lesbotanisteset leszoologistessaisirent l'occasion d'étudierin situl'établissement de la vie au cours d'unesuccession primaireet de l'arrivée d'animaux.Le site intéressa également lesgéologuescar ils pouvaient étudier le devenir desrochesde l'île[64],notamment sa transformation ensolà partir d'un substrat rocheux compact.

L'observation scientifique de Surtsey dans le but d'étudier l'arrivée de la vie a commencé pendant son éruption une fois que l'île était suffisamment grande et sûre pour que des scientifiques puissent y débarquer[64].Ainsi, ils détectent la première forme de vie observée sur Surtsey lorsque desMouettes tridactylesvraisemblablement à la recherche de sites denidificationse posent sur l'île à partir dusoit deux semaines après le début de l'éruption[44].Ces simples visiteurs seront suivis par de véritables occupants qui sont lesinsectes.Ces derniers, notamment ceux vivant dans le sol comme lescollemboles[85],permettent l'ameublissement du substrat et sa fertilisation[51].Ces insectes trouvent leur nourriture chez lesvégétauxqui s'établissent sur l'île dans le même temps et qui sont représentés par deslichens,desmousseset deschampignons[45],[46],[47].Un sol se forme alors peu à peu grâce à leur action et à celle des insectes mais aussi des conditionsmétéorologiques[51].

La présence d'insectes, d'une terre vierge exempte de toutprédateuret de tout concurrent ainsi que la présence à proximité d'eaux parmi les pluspoissonneusesde la région incitent lesoiseauxà s'y arrêter lors de leurmigrationou pour s'y reproduire. Limitée à de simples missions d'observation semestrielles chaque printemps et automne, l'étude de l'avifaune devient plus poussée à partir de 1970 lorsque lareproductionet la nidification de ces oiseaux sur Surtsey est avérée[44],[52].Les nids sont alors recensés etcartographiés[52],opération renouvelée en 1990 et en 2003[52].De ces données recoupées avec d'autres informations pourront être tirées un certain nombre de conclusions. Ainsi, l'arrivée des oiseaux sur Surtsey et leur développement a favorisé l'arrivée et l'installation de nombreuses espèces d'invertébréset de végétaux qui ont été transportés dans leurplumage,sur leurs pattes ou dans leur tube digestif[45],[49],[51].De plus, la constitution d'une importantecolonied'oiseaux composée majoritairement de plusieurs espèces degoélandssur leplateaudelavedans le sud de l'île a accéléré la formation d'un sol[53],[86].En effet, la présence au même endroit d'oiseaux accompagnés des nombreuses espèces et individus d'invertébrés et de végétaux a concentré les facteurs favorisant lapédogenèsepar la fragmentation et l'ameublissement du substrat par les végétaux et les invertébrés ainsi que sa fertilisation par la décomposition duguanodes oiseaux, desexcrémentsdes insectes, descadavresd'animaux et des débris végétaux des plantes mortes sur pied et de ceux apportés par les oiseaux pour la construction de leur nid[44],[51],[86].De plus, la forte couverture végétale de l'île au niveau de cette colonie de goélands permet le maintien du sol qui subit moins l'érosionpar les intempéries[44].

Armérie maritimeen Islande en juillet 2007.

À cet endroit, laformation végétaleest essentiellement composée deplantes vasculairesdont l'arrivée a été particulièrement étudiée[44],[87].Bien que laRoquette de mer,une espèce de la famille desbrassicacées,soit le premier végétal recensé sur Surtsey avant leslichenset lesmousses,les plantes vasculaires sont arrivées pour la plupart grâce aux oiseaux[62].Ainsi, lors des premières années de colonisation de l'île par les oiseaux, une vingtaine d'espèces de plantes vasculaires sont observées et leur nombre augmentera de deux à cinq nouvelles espèces par an, certaines s'établissant plus ou moins bien, d'autres disparaissant[87].Au total, après une quarantaine d'années d'émersion, une soixantaine d'espèces de plantes vasculaires ont été rencontrées sur Surtsey dont une trentaine qui sont toujours présentes au début duXXIesiècle[87].Les dernières espèces de plantes vasculaires découvertes sur Surtsey l'ont été en 1998 avec le premierbuissonobservé sur l'île, un spécimen de l'espèceSalix phylicifoliaqui peut atteindre quatre mètres de hauteur, ainsi qu'enavec le recensement de cinq nouvelles espèces encore inconnues sur Surtsey[88].

À partir du début des années 1990, le développement des colonies de goélands va relancer la colonisation de l'île par des végétaux, notamment des lichens[45],et par des invertébrés[52]comme lelombricqui est recensé pour la première fois en 1993[89],[90].En 2008, la dernière espèce d'oiseau recensée comme reproductrice sur l'île est leMacareux moineavec la présence de deux couples en 2004, installation tardive sur Surtsey au regard des dix millions d'individus qui se trouvent à quelques kilomètres surHeimaeyet qui constituent la colonie la plus importante au monde[91],[92].Au début duXXIesiècle, aucunmammifèreterrestre,amphibienoureptilen'a encore été rencontré sur Surtsey.

Sous la surface de la mer, la vie s'est aussi installée sur les flancs immergés de Surtsey. Il s'agit principalement d'algues vertesmais aussibrunesetrougesdont une de typekelpqui abritent desmollusques,descrustacés,deshydrozoaires,desbryozoaires,etc[55],[56].Ces espèces, pour la plupartsessiles,ont probablement été apportées par lescourants marinsqui ont dispersé despropagulesdepuis les fonds marins entourant le reste desîles Vestmannd'où sont originaires la majorité des espèces[41],[49].Toutefois, les fonds marins autour de Surtsey sont plus pauvres en nombre d'espèces que leurs voisins vraisemblablement en raison de l'instabilité des pentes[41].Lafaunemarine est aussi représentée par descétacésdéjà présents dans ces régions avant la formation de Surtsey comme desOrques,ces derniers étant attirés par la présence d'un groupe dePhoques grisetcommuns[57].Cespinnipèdesont choisi Surtsey, plus précisément la flèche littorale formant la pointe nord de l'île, comme lieu de vie et de reproduction depuis le début des années 1980, la forteérosionmaritime qui se produisait jusqu'à cette époque ne les incitant pas à y séjourner[57].

Grâce à ces observations, lesscientifiquesont identifié trois principaux modes d'arrivée des êtres vivants[4]:

Surtsey étant distante de quelques dizaines de kilomètres des côtes sud de l'Islande et de quelques kilomètres des autresîles Vestmann[3],lafauneet lafloreproviennent généralement de ces terres[45],[46],[47],[48],[52].Mais certaines espèces, notamment des oiseauxmigrateurs,se rencontrent aussi de l'Arctique canadienà l'Europe[52].Le transport par des débris flottant est conforté en 1974 lorsque des scientifiques qui analysent des mottes de terre arrivées sur Surtsey y découvrent663 individusd'invertébrés terrestres, pour la plupart desmiteset descollembolesqui ont en majorité survécu à la traversée[85].

Étude géologique[modifier|modifier le code]

Surtsey a constitué une possibilité jusqu'alors inédite pour lesvolcanologueset lesgéologuesd'observer la formation d'unvolcan sous-marindepuis le fond de la mer jusqu'à son émersion et la poursuite de son activité aérienne[64].Ainsi, le premier débarquement de géologues sur Surtsey s'est déroulé leet desphotographies aériennesfurent prises dèsdans le but de mieux étudier le phénomène[64].Une expérience visant à étudier la réaction de la lave au contact de l'eau de merfut menée par unIslandaisen 1967[23].Ce dernier pompa pendant plusieurs heures de grandes quantités d'eau de mer qu'il projeta sur une petitecoulée de lavequi fut refroidie sur un de ses côtés et déviée de l'autre[23].Ce fut la première expérience de ce genre, préfigurant la tentative réussie de dévier une coulée de lave lors de l'éruptionde l'Eldfellen 1973 sur l'île d'Heimaeydistante de quelques kilomètres[23].

Vue de la face occidentale ducratèrede Surtungur formant une falaise littorale.

L'étude de lacolonne éruptivede Surtsey permit d'élucider le mode de formation deséclairsqui traversent fréquemment les panaches émis au cours d'éruptions hydromagmatiquesetsous-glaciaires[64].La fragmentation de lalaveà sa sortie et sa mise en contact avec de l'eau très froide provoque sa fragmentation, sachargenégative et la charge positive de lavapeur d'eau[23].Le rééquilibrage des charges électriques provoque alors la formation de ces éclairs entre les panaches cypressoïdes de lave et la colonne de vapeur d'eau[64].

L'analyse de la nette modification chimique des laves émises par Surtsey au cours de son éruption a permis de mettre en évidence l'existence d'unechambre magmatiqueprofondément enfouie dans lacroûte terrestreet où s'est opérée une différenciation magmatique[23].L'analyse de la composition chimique desgaz volcaniquess'est faite pour la première fois dans des conditions où ces gaz n'ont pas été contaminés par ceux de l'atmosphère,permettant ainsi d'étudier la composition chimique exacte des gaz rejetés par unmagma[23].Ceux de Surtsey ont montré un pourcentage d'eau très faible, de l'ordre de 0,6 %, ce qui est typique desbasaltesalcalins[23].

L'activité hydrothermale de Surtsey a été étudiée tous les trois ans depuis sa découverte[23].Jusqu'alors inexistante comme le confirment des photographies aériennesinfrarougede l'île réalisées en,cette anomalie thermique a été mise au jour par hasard au printemps 1967[23].De nouvelles vues aériennes prises dans l'infrarouge enindiquent que cette anomalie est la plus importante au niveau ducratèreSurtur[23].Cette anomalie thermique qui entraîne en surface une activité hydrothermale est apparemment provoquée par l'extrusion delavesous Surtur entreet[23].Toutefois, cette activité hydrothermale, de même que celle présente dans le cratère Surtungur, est de type « faible température » contrairement à la plupart des activités hydrothermales du reste de l'Islande qui sont de type « haute température »[23].Présente jusqu'en 1979, cette activité hydrothermale commença à décliner vraisemblablement en raison du compactage des couches detéphras[93].Ainsi, en 1995, les températures au niveau des ouvertures dans le sol étaient du même ordre que les températures ambiantes[93].Ce phénomène est confirmé par l'étude de l'évolution des températures des roches effectuée entre 1980 et 2004 grâce à un forage réalisé en 1979bdans le cratère de Surtur[23].Les données montrent un refroidissement général des roches de l'île inférieur à1°Cpar an, y compris là où les températures sont les plus élevées, à 46 mètres sous le niveau de la mer, avec130°Cen 2004[93].L'écart de température le plus important entre les deux dates est obtenu au niveau de la surface de l'île avec une différence de80°C,passant de100°Cà20°C[23].

Cette activité hydrothermale ne fut pas sans conséquence sur les roches de l'île puisqu'elle entraîna une rapide altération des téphras[93].Ainsi, la cartographie de l'île effectuée entre 1968 et 1977, permettant la comparaison entre les surfaces composées de téphras et celles composées detufàpalagonite,permit d'évaluer le taux de palagonitisation des téphras[93].Normalement de l'ordre de plusieurs centaines d'années, ce taux n'est que de un à deux ans au niveau des zones situées à une température de100°Cmais il chute drastiquement en dessous de40°C[93].Ce taux fut confirmé en 2004 lorsqu'une cartographie de l'île montra que 55 % des roches de surface étaient composées de tuf à palagonitesoit 85 % du volume de l'île[pas clair][93].L'étude de la palagonitisation des téphras de Surtsey permit aux géologues de découvrir que cette altération rocheuse se produit après leséruptions volcaniqueset qu'elle se déroule à despressionset destempératuresrelativement basses[93].

Les conditionsgéologiquesetmétéorologiquesde Surtsey, caractérisées par une fortepluviométrieet desventsviolents, permirent pour la première fois d'étudier l'érosionprovoquée par les intempéries[94].Il fut alors démontré que la perte de matériaux, principalement destéphras,due au vent était de quatre mètres en 2004 au niveau descônesde téphra et jusqu'à dix mètres dans le centre ducratèreSurtur[94].Ces téphras se sont majoritairement retrouvés à la base des pentes des deux cratères, mettant ainsi au jour leur cœur detufpalagonitisé,et sur lescoulées de lave[94].L'érosion par lespluiess'est manifestée par des phénomènes desolifluxionet de coulées de matériaux, notamment sur les flancs nord des deux cratères[94].L'étude des effets de l'érosion maritime sur les côtes de Surtsey permit de mettre en évidence l'efficacité d'action desvaguessur les différents matériaux composant l'île[94].Ainsi, si les scientifiques s'attendaient à une rapide érosion des terrains composés de téphras, ils furent surpris par la fragilité de la couche de lave face aux vagues[94].Ces dernières pouvaient transformer le littoral modérément incliné en unefalaisede plusieurs mètres de hauteur surplombant desplagesdesableou des amoncellements de blocs de lave arrondis en seulement quelques jours au cours detempêteshivernales[94].Ce phénomène fut particulièrement remarqué lors de l'hiver 1963-1964 au cours duquel un retrait des côtes de 40 mètres en moyenne et de 140 mètres au maximum fut observé[94].L'étude comparée de la réaction des différents matériaux de l'île face à l'énergie des vagues montre que ces derniers réagissent différemment[94].Tandis qu'une bonne partie des téphras a été rapidement emportée, la lave a plutôt bien résisté dans un premier temps mais son érosion se poursuit à un rythme non négligeable une quarantaine d'années après la fin de l'éruption[95].Les sédiments côtiers tendent aussi à être emportés même s'ils sont alimentés par les débris provenant des autres formations de l'île, permettant ponctuellement leur augmentation, notamment au cours des tempêtes hivernales[95].L'érosion des fonds marins de Surtsey est également importante, y compris pour lesmonts sous-marinsdeSurtla,SyrtlinguretJólnirdont le sommet s'est progressivement éloigné de la surface de la mer depuis la fin de leur éruption[61].En extrapolant les taux d'érosion des différents matériaux composant Surtsey et sauf nouvelle éruption, l'île ne devrait plus être composée que de tuf à palagonite au début duXXIIesiècle une fois les téphras, la lave et les sédiments entièrement érodés[61],[70].

Notes et références[modifier|modifier le code]

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Annexes[modifier|modifier le code]

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