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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 : #Excursions et voyages

 

Surtsey, la dernière-née des îles Vestmann, signifie en français "île de Surt", nom inspiré de celui du "géant du feu Surtur ", de la mythologie nordique...l'équivalent de notre Vulcain.


                      

 

 

Surtsey, une eruption sans beaucoup de signes avant-coureurs :

 A partir du 11 novembre 1963, seule une odeur de soufre est perceptible par les habitants de Vik, au sud de l’Islande. Le 14 novembre au matin, le cuisinier d’un bateau de pêche remarque une odeur de soufre et de la fumée à l’horizon … il est 7h.30 et aucun S.O.S. n’est capté ! C’est bien une éruption volcanique qui débute. Vers 15 h., une fissure s’ouvre  et l’éruption, phréatomagmatique dans sa phase débutante, propulse cendres, vapeur et eau en jets cypressoïdes pulsatiles … un panache s’élève variant entre 6.000 et 10.000 mètres. Surtsey, une nouvelle île, nait.

 

Surtsey eruption 1963 - Doc. NOAA

Phase initiale de l'éruption en 1963 - hydromagmatique : avec panache et jets cypressoïdes - doc. archives NOAA .


Un anneau de tuff se constitue grâce au dépôts de tephra palagonitisés issus de « base surges » ou de retombées. Le 16 novembre, le volcan a 45 mètres de haut et 600 m. de large, et l’île présente un facies de ride allongée et coupée d’un bord à l’autre par une fissure active en 3-4 endroits. Le 23 novembre, la nouvelle structure atteint une altitude de 100 mètres, et de 140 mètres en fin d’année.

 

Surtsey eruption 30.11. 1963 - Wirthi                     Surtsey - 30.11.1963 - formation de l'anneau de tuff - photo Wirthin.


Durant les premiers mois de l’éruption, le volcan développe deux types d’activité distincts, fonction de la pénétration on non du cratère par la mer : les panaches cypressoïdes de produits pyroclastiques et d’eau alternent avec des explosions et l’éjection de lave, cendres et lapilli.


Le 29 décembre, un panache est signalé entre Surtsey et Geirfuglasker … c’est une nouvelle éruption sous-marine, et les volcanologues, certains de la naissance d’une nouvelle île, la nomme Surtla. Mais le niveau du volcan n’atteindra pas la surface et le 6 janvier 1964, son activité s’arrête.

 

Surtsey_Island---ph.CanonS2.jpg

Surtsey - le plateau de lave se termine par une falaise littorale et est bordé, au nord, par le cratère Surtur en tuff palagonitisé (surmonté actuellement par la station météo de l'île) - photo CanonS2.

 

Sur Surtsey, l’activité du cratère Surtur diminue en fin d’année 1963 pour cesser en fin janvier : l’île mesure alors 1.500 mètres de long pour une hauteur de 180 m.

Le 1° février, des séismes sont ressentis aux Vestmann et vers minuit, des blocs incandescents sont projétés à une cinquantaine de mètres de hauteur ; un nouveau cratère s’est formé, Surtungur (Surtur junior) qui crache des fontaines de lave. Le 4 avril, une activité effusive démarre sur Surtur et un lac de lave de 120 mètres de diamètre se forme. Des coulées sont émises qui consolideront la masse de téphra instables … l’activité effusive va se poursuivre jusqu’en fin mai 1965 : l’île de Surtsey a alors une surface de 1,5 km², couverts pour un quart de laves, dont le volume , à cette date, est estimé à 270 millions de mètres cubes. Une activité fumerollienne persistante s’installe alors.

 

section des cônes de tuff - Moore 1985 - oregonstateSection des cônes de tuff Surtur et Surtungur - doc.Moore 1985 / Oregon State Univ.


Surtsey_craters---Chmee2.jpg

Vue aérienne de la partie centrale de Surtsey montrant les deux cratères Surtungur (à gauche) et Surtur (à droite) composés de tuff (clair) et dont la base est noyée sous des coulées de lave basaltique (sombres). - photo Chmee.

 

Surtungur-cratere-07.2001---S.Metusalemsson.JPGSurtsey - à l'avant-plan, le cratère du Surtungur - au fond, surmonté de la station météo, le cône du Surtur - photo S.Metusalemsson 07.2001 / the Surtsey research society.


Le 23 mai 1965, une tache sombre est aperçue par l’équipage d’un avion au NE de Surtsey et le lendemain, vers 7 h., la mer entre en Syrtlingur - de Surtsey - S.Thorarinssonébullition. Vers 14h.30, les vitres des maisons de Heimaey tremblent, signe concomittant à une explosion qui fera naître un nouveau volcan : Syrtlingur.


Syrtlingur en juin 1965 - photo S.Thorarisson / the Surtsey research society.


Fin mai, on distingue un cratère sous-marin, qui émet par intermittence des colonnes de cendres et vapeur …le 5 juin, le sommet du volcan émerge. Le 6 juin, l’île a 10 mètres de haut, pour un diamètre de 35 mètres. Le 12 juin, la structure s’effondre et l’île va commencer à "faire le yoyo". Elle réapparait le 14 juin, elle atteint sa plus grande taille le 15 septembre : 65 m. de haut et un diamètre de 600 m. Elle est aperçue pour la dernière fois le 17 octobre.

 

Jolnir-22.08.1966-R.Williams-USGS.jpg                 Jolnir, disparue depuis - photo archives USGS / R.Williams 22.08.1966


La région demeure calme jusqu’au 26 décembre 1965, date du début d’une nouvelle éruption, cette fois au SO de Surtsey : Jolnir apparaît le 28 décembre. Cette île va suivre la même évolution que Syrtlingur : le 3 janvier 1966, elle mesure 90 mètres sur 45, pour quelques mètres de hauteur. Elle disparaît le 5 pour refaire surface le 15 janvier, avant de sombrer le 27. Février est marqué par sa présence du 7 au 16, puis du 28 au 3 mars. Elle sera définitivement engloutie le 20 septembre.


Tous ces centres éruptifs, principaux sur Surtsey, adventifs pour les autres, sont situés sur une même et unique fissure en échelons de 4,5 km. de longueur. Elle sera marquée, le 19 août 1966, par une dernière reprise de l’activité : une fissure s’ouvre dans le cratère de Surtur, et trois hornitos émettent de la lave qui atteint la mer le 20.08. Toute activité s’arrêtera trois mois plus tard.

 

Surtsey - dossier Unesco-8Les quatre volcans de l'éruption Surtseyenne sont alignés sur une fissure en échelons - doc. dossier Unesco.


L'unique éruption connue de Surtsey, qui fait ainsi de lui un volcan monogénique, a servi à définir le type surtseyen qui est caractérisée par trois phases : une sous-marine, une hydromagmatique et une aérienne.


 

Surt4.jpg                         Types éruptifs, énergie dégagée et rapport de masse eau/magma.

Les blasts Surtseyen se produisent pour un ratio eau/magma de 0,3 - schéma Wohletz & McQueen 1984.

 

Phase 1 – sous-marine :la lave sort d’une fissure sous-marine au fond de l’océan pour produire un tuya, un volcan en table, fait de pillow-lavas et de hyaloclastites ; la pression de la colonne d’eau empêche toute activité de type explosif, et le volcan sous-marin grandit jusqu’à atteindre un niveau proche de la surface.


Formazione Surtsey - phPhase 2 - hydromagmatique : Lorsque cette pression devient suffisamment faible pour ne plus pouvoir contrecarrer la pression engendrée par la lave qui se fragmente, l'éruption passe dans sa phase hydromagmatique. Sous l'effet du choc thermique engendré par la rencontre entre de l'eau à quelques degrés Celsius et de la lave chauffée à plus de 1 000 °C, cette dernière se fragmente sous le coup d'explosions et l'eau se vaporise. De la surface de l'eau s'élève alors un panache volcanique essentiellement composé de vapeur d'eau mais aussi de gaz et de cendres volcaniques qui peut s'élever à des milliers de mètres d'altitude. Les gerbes de lave fragmentée peuvent, elles aussi, percer la surface de l'eau, donnant alors naissance à des panaches dits « cypressoïdes ». Par accumulation de téphras, 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.  Photos Chicco3


Phase 3 – aérienne : avec l’édification d’un cône, l’eau ne pénètre plus dans le cratère et l’activité, devenue effusive, va former un volcan-bouclier. On a affaire à des fontaines et des coulées de lave. Cette dernière, plus résistante à l’érosion que les matériaux pyroclastiques va assurer la pérennité de l’île ; les coulées pourront former à leur tour, en atteignant la mer, de nouvelles laves en coussins et des hyaloclastites.

 

20.04.1964---Solarfilma.jpgSurtsey - coulées de lave atteignant la mer le 20.04.1964 - doc. Solarfilma /the Surtsey research society.


Le terme de tuya n'était à l'origine réservé qu'aux volcans se formant au cours d'une éruption sous-glaciaire mais il a été étendu aux volcans se formant dans un lac ou en mer peu profonde car leur formation est très similaire à celle des volcans subglaciaires.

 

564px-Geological_map_of_Surtsey-fr.svg----Pinpin.png                            Carte géologique simplifiée de Surtsey - doc. Pinpin


Les roches de la surface de Surtsey se présentent sous deux formes principales : les téphra et la lave, basalte à olivine, une des roches les plus basiques de toute l’Islande. D’autres formations rocheuses  sont présentes, par transformation des matériaux originels : du tuff palagonitisé, formé à partir de téphra et de loess déposé par les vents ; divers roches allochtones (fossiles, granites, gneiss, dolomites, schistes et quartzites) se trouvant sur les fonds marins, ont été projetées et mélangées aux téphra lors des explosions du volcan.


Naissance, vie et … mort programmée d’une île volcanique :

 Les biologistes ont surveillé l’installation de la nature sur Surtsey, qui pour cette raison demeure interdite au commun des mortels. Cakile edentula - le Caquilier édentulé, une crucifère adaptée au milieu marin, s’est installée dès le 3 juin 1965, apportée par les vents ou un oiseau de passage. Puis les oiseaux pélagiques se sont installés sur les falaises en bordure. La flore s’est peu développée jusqu’en 1986, année à partit de laquelle des goélands marins ont colonisé puis niché dans l’intérieur de l’île et y ont apportés, par leurs déjections, le seul élément manquant à l’explosion de la nature : l’azote. On est passé de 20 espèces de plantes à plus de 60, et le cycle vital s’est accéléré avec l'apparition des insectes, suivis de l’installation d’autres espèces d’oiseaux.

Ce cycle est bien expliqué dans la vidéo ci-dessous :

 

 

 

 

Pendant ce temps, Surstey est marquée par la subsidence et l’érosion. La subsidence, qui a atteint 1,1 mètres entre 1967 et 1991, résulte de la compaction des matériaux produits par le volcan, de celle des sédiments marins sous le volcan, et d’une possible déformation lithosphérique sous le poids de la structure.

 

Surt1map.jpg

Evolution du trait de côte 1975 - 1991 - 1998 .

 

Topographie en 3D de Surtsey

Surtsey-topographie.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

Combiné à ce tassement, les terrains les plus meubles, composés de sédiments et téphra, subissent une érosion rapide (un hectare disparait chaque année) .... les zones recouvertes et protégées par les coulées de lave présentent une érosion ralentie.

En quarante ans, un volume correspondant au quart de Surtsey  a disparu et sa forme s'est modifiée, une grande partie de la côte SO. a été érodée et une flèche de sédiments transportés par les courants marins s'est formée à la pointe nord de l'île.

 

 

-Surstey_Island---09.2007---ph.CanonS2.jpg

                  La silhouette érodée de Surtsey, en septembre 2009 - photo CanonS2

 

Sources :

- Global Volcanism program - Vestmannaeyjar

- The Surtsey research society - link

- Surtsey island - Vulkaner - link

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