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Earth of fire

Actualité volcanique, Article de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

 Depuis plusieurs années, des scientifiques analysent les effets du fer contenu dans les cendres volcaniques sur la croissance du phytoplancton.

 

Anatahan-2003---Oceanexplorer-NOAA.jpg             Anatahan Volcano eruption, May 11, 2003. Image courtesy ofDr. Allan Sauter, SCRIPPS.


La réponse bio-géo-chimique des océans a été analysé après l’éruption du volcan Anatahan, situé dans les îles Marianes, en mai 2003. Dans la semaine suivant l’éruption, les senseurs Modis du satellite Aqua de la Nasa ont révélé la présence d’une tache ressemblant à une fleur à la surface marine. L’analyse a montré que cette tache correspondait à une mixture de particules volcaniques et de phytoplancton en suspension, avec un ratio d’augmentation de l’activité biologique de 2 à 5 fois au cours de la semaine suivant l’éruption. Les altimètres ont prouvé que ce fleurissement (bloom) concordait avec la précipitation des nutriments, et non à une remontée de ceux-ci.

 

phytoplancton_volcan-Kasatochi---R.Hamme-Un.-Victoria.jpg

 

A gauche,images satellites montrant le fleurissement soudain suivant l'éruption du volcan Kasatochi (triangle)

A droite, image satellite des dépôts de cendres volcaniques en août 2008

Doc. Hamme & al. / Geophysical Research Letters.

 

Hamme_VolcanoBloom_LaymanSummary2.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kasatochi-08.2008.jpg               Aléoutiennes - panache éruptif du Kasatochi - 08.08.2008 - Nasa Terra Modis

  

L’éruption du 7 août 2008 du stratovolcan Kasatochi dans les îles Aléoutiennes, concordant avec une tempête, a envoyé à plus de 11.000 mètres des cendres riches en fer et des gaz sulfureux. D’habitude, les cendres expulsées par une éruption volcanique se dispersent sous l’effet des vents dans une direction et une zone relativement étroite … mais la tempête a fait tourbillonner celles-ci et augmenter fortement la zone de dépôt. L’océanographe Roberta Hamme, de l’Université de Victoria, et son équipe, ont montré que la concentration océanique en chlorophylle s’est accrue de 150 % dans la zone concernée, signe d’un fleurissement phytoplanctonique.

 

phytoplankton-on-European---fin-mai-2010-Terra-Modis.jpg                        Bloom planctonique sur l'Europe - fin mai 2010 - Nasa Terra Modis


Un phénomène identique a été observe après l’éruption de l’Eyjafjallajökull, en Islande en 2010. Les cendres, contenant 8 à 12 % d’oxyde de fer (Nordic volcanological center / Icelandic univ.), ont permis au plancton de prolonger son fleurissement estival.

 

17.04.2010 - Brynjar Gauti AP            Le panache de cendres de l'Eyjafjallajökull  - Photo Brynjar Gauti / AP - 17.04.2010


Fer et phytoplancton :

Le phytoplancton est formé de micro-organismes vivant en milieu aqueux salé et frais ; il est composé de bactéries, dont les cyanobactéries, de diatomées, de dinoflagellés, d’algues vertes, et autres coccolithophores.

 

phytoplankton_types---Nasa-Eos-project-science-office.jpg

                                            Types de phytoplancton - doc. Nasa E.O.

 

Comme les plantes, il utilise la chlorophylle pour capter la lumière solaire et la photosynthèse pour la transformation énergétique. Leur croissance dépend de la disponibilité en dioxyde de carbone, en nutriments minéraux (dont le fer) et en UV. Elle est influencée par la température de l’eau, la salinité, la profondeur, le vent et les prédateurs.

La croissance du phytoplancton dans les zones subpolaires est limitée par la disponibilité en fer … il fleurit en général au printemps, puis meurt en été. Le fleurissement estival dans la région bordant les Aléoutiennes et la Canada, soit deux millions de km², a surpris les scientifiques, qui d’autre part possédaient des données sur le " bloom du plancton " sur un demi-siècle. En quelques jours, la concentration en chlorophylle y a augmenté de 150 %, et les analyses d’eau et d’air ont montré une augmentation des sels de fer dissous d’un facteur 5 à 10. Les scientifiques ont fait la liaison avec l’éruption du Kasatochi des 7-8 août pour expliquer ce bloom planctonique.


Phytoplancton et chaîne alimentaire :

Le phytoplancton est la base de la vie océanique, le premier maillon de la chaîne alimentaire … et d’une importance vitale pour les prédateurs, dont nous faisons partie.

 

chaine_alim_marine.png

L’éruption du Kasatochi de 2008 a bousté le fleurissement de diatomées en fin d’été et dopé la source alimentaire pour les jeunes saumons rouges, peu après leur migration de la rivière Fraser vers leur habitat océanique. Cela a constitué un facteur de survie important et un retour record des saumons vers les sites de ponte en 2010 : 34 millions, comparé au ratio de 1,7 million l’année précédente, et 6 millions l’année suivante. (T. Parsons & Fr. Whitney  -Institute of Ocean Sciences, Fisheries and Oceans Canada)

 

Phytoplancton et CO2 :

Ce qui n’a par contre pas été validé, malgré l’importance du fleurissement planctonique, c’est une capture massive de CO2. Seuls 20 % de carbone supplémentaire ont été " séquestrés biologiquement ".


Les espoirs fondés sur une fertilisation des eaux avec du fer pour stimuler ces micro-organismes transformateurs de CO2 en oxygène faits en laboratoire n’ont pas été concordant avec l’expérience du terrain. Selon les études de Hamme, et les données sur les quantités de dioxyde de carbone dans l’eau avant, pendant et après l’évènement de 2008, le phytoplancton aurait retiré 0,01 Petagramme (1015 gr) de carbone de l’atmosphère … pour préciser ce chiffre, la combustion de carburants fossiles relâche annuellement 6,5 Pg de carbone, dont 2 Pg sont absorbés naturellement par les océans.

 

Sources :

- Sciene AAAS - How volcanoes feed plankton - link

- Smithsonian / Nasa ads - Iron fertilisation of the ocean through major volcanic eruptions. A case study of the Kasatochi eruption 2008 - link

- USGS / AVO - Kasatochi volcano

- Nasa Earth Observatory - What are phytoplankton ? - link

- WHOI - Fertilizing the ocean with iron - Should we add iron to the sea to help reduce greenhouse gases in the air ? - link

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