Le volcanisme sous-marin : 4 - l'arc des Mariannes.

NW Rota 1 - Arc des Mariannes - Brimstone pit 2006 - photo NOAA Ocean explorer.
Dans le panache, poussières volcaniques, morceaux de roches et gouttes de soufre liquide se mèlent aux gaz.

Découvert en 2003 lors d'une mission de surveillance de l'arc des Mariannes (au sud du Japon) de part son activité hydrothermale, ce volcan fut baptisé "NW Rota-1".

En 2004, une équipe du NOAA envoie un sous-marin pour rechercher des volcans sous-marins sur la chaîne des Mariannes ... et ils trouvent un volcan en éruption, à 560 m. sous la surface de l'océan Pacifique.

Contexte tectonique de subduction de la plaque Pacifique sous la plaque Philippines , couplée à un bassin d'arrière-arc en extension.

srof06 south dives 600 L'arc des Mariannes - section sud - Doc.NOAA

les parties émergées sont en vert.

En 2005, un autre véhicule est mis à l'eau et il peut s'approcher à moins de trois mètres du volcan en éruption. Une collecte d'échantillons d'eau et de sédiments est effectuée.

Il semble d'ailleurs que NW Rota-1 soit en activité permanente depuis 5 ans au moins. Pour preuve : au cours des trois dernières années, les émissions de cendres, de roches et de soufre ont édifié un cône de 40 mètres de haut et 300 mètres de large à la base !

Le cône du NW Rota -1 . Doc. NOAA.

des gouttelettes de soufre liquide colore en jaune le nuage de bulles

Rota-1 - éruption 04.2006 - Every visit to Brimstone Pit with Jason was more incredible than the last, until finally we saw glowing red lava jetting out of the vent on our last dive! That sight was simply beyond belief! Image courtesy of Submarine Ring of Fire 2006 Exploration, NOAA Vents Program.

Le NW Rota-1 est un volcan basaltique à andésito-basaltique, et est étonnamment en perpétuelle activité, comme le confirme les explorations annuelles. Un sonogramme a été réalisé cette année par Jason, le submersible utilisé sur zone par le NOAA.

Bathymétrie du volcan, échelle exagérée verticalement 2 x et s'étalant de moins 525 m.
à moins 3.100 m. - Document NOAA.

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Newly formed near Brimstone Pit, this piece of andesite lava is about 4 in across. It shows elemental sulfur infilling the vesicles in the lava. A close-up of the sulfur (shown in the inset), which would have been liquid as it fills the cavities, has an origin in the magmatic gases sulfur dioxide (SO₂) and/or hydrogen sulfide (H₂S). Image courtesy of Submarine Ring of Fire 2006 Exploration, NOAA Vents Program

L'expédition du NOAA, baptisée "Submarine ring of fire 2006" a pu constater l'émission de cette andésite : "elle avance comme un robot, lentement, par à coup; en avançant, la langue de lave dégaze vigoureusement. Les gaz sont riches en soufre - SO₂ et H₂S - qui se mêlent à l'eau de mer pour former un acide fort et précipite du soufre élément". Ce soufre liquide, à l'émission, emplit les cavité de la lave fortement vésiculée.

Parallèlement, on a constaté que les populations animales prospéraient autour des bouches hydrothermales.

Y aurait-il un lien entre le regain d'activité du volcan et cette explosion biologique ? Sans doute. NW Rota-1, qui émet des gaz soufrés et du dioxyde de carbone, offre un environnement terriblement acide, toxique pour la plupart des espèces. W.Chadwick, de l'Université de l'Oregon l'explique : "le dioxyde de soufre est l'un des principaux gaz émis par les volcans sous-marins. Quand il se combine à l'eau, il produit de l'acide sulfurique et forme des gouttelettes de soufre. Cela rend les éjections particulièrement acides" . Mais crevettes, crabes et patelles s'y sont bien adaptés, tirant leur nourriture des émissions hydrothermales qui alimentent des filaments bactériens recouvrant les roches. Au final, plus l'activité volcanique est intense, plus les bactéries abondent et plus la vie animale est dense et variée. Les chercheurs se sont notamment intéressés à une nouvelle espèce de crevette qui, en grandissant, se dote de pinces et passe ainsi du statut de proie à celui de prédateur. Le NW Rota-1 constitue ainsi un laboratoire naturel sans équivalent sur Terre.

Les expéditions devraient se poursuivre encore durant quelques années sur ce site exceptionnel : c'est en effet rare de pouvoir approcher à quelques mètres d'une éruption en cours ... ceci grâce à la pression de l'eau qui réduit fortement dans l'espace les projections de la bouche volcanique.

Sources :

- NOAA - National Oceanic and Atmospheric Administration

- Expédition "Submarine ring of fire 2006"

-Sonogramme de l'éruption du NW Rota-1