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Depuis 2011, les plages antillaises sont régulièrement envahies par des algues sargasses. En Guadeloupe, en Martinique et à Saint-Martin, ces algues brunes prolifèrent et rendent impossibles la nage, les promenades sur la plage ou la sortie des canots de pêche, et ce, durant plusieurs jours dans l’année. Des études tentent de comprendre d’où vient ce phénomène et quels en sont les risques pour l’homme. Découvrez comment les algues sargasses arrivent sur les côtes atlantiques de la Caraïbe, les dangers qu’elles représentent et si l’on peut les transformer dans une démarche de développement durable.
Comprendre le phénomène des sargasses aux Antilles
Il y a environ 9000 espèces de grandes algues (macroalgue). Celles qui se retrouvent aux Antilles appartiennent à la famille des Sargassum fluitans et Sargassum natans. Il s’agit d’algues pélagiques, c’est-à-dire qu’elles flottent à la surface de l’eau.
D’où viennent-elles ?
Longtemps, les scientifiques pensaient qu’elles trouvaient leur origine de la mer des Sargasses, zone située à l’est des Bahamas dans l’océan Atlantique Nord. Il existe une forte accumulation d’algues sargasses à la surface de l’eau dans ce secteur, d’où l’appellation de cette mer. Mais les dernières études démontrent qu’elles se forment à proximité des côtes brésiliennes. Elles sont portées par un courant marin circulaire qui se forme au niveau de la région de recirculation nord équatoriale. Cette zone se trouve entre les côtes du Brésil et le golfe de Guinée.
Quelles sont les causes de cette invasion ?
Selon l’évolution des algues et des mouvements maritimes dans la région de recirculation nord équatorial, les Antilles subissent l’arrivée d’un très grand nombre de sargasses dans leurs domaines maritimes de manière aléatoire. En 2017, l’Institut de Recherche et de Développement (IRD) a coordonné une analyse scientifique. Les premiers résultats démontrent que la déforestation, l’augmentation des températures des eaux océaniques dues au réchauffement climatique favorisent la croissance et la circulation des algues sargasses.
Les algues sargasses aux Antilles : des impacts inquiétants
Quand ils sont en pleine mer, les bancs de sargasses ne représentent aucun danger. Au contraire, ils forment une nurserie pour de nombreuses espèces marines et contribuent à leurs sauvegardes. Des poissons, des tortues, des invertébrés viennent s’abriter sous des radeaux de sargasses provisoirement ou définitivement. Le risque pour la faune, la flore ou pour l’homme apparaît lorsqu’ils échouent sur les plages et restent au sec.
Les impacts pour l’homme
Les algues sargasses représentent un fléau pour le tourisme et la santé humaine. Crédit photo : Dominique Glili
Une fois échouées sur les littoraux, les matières organiques se décomposent au bout de quarante-huit heures. Les algues produisent alors de multiples quantités de gaz toxiques comme le sulfure d’hydrogène et de l’ammoniaque. Selon le Ministère de la Transition écologique et de la cohésion des territoires, inhaler le sulfure d’hydrogène durant plusieurs heures représente un risque pour la santé humaine. En Martinique, en Guadeloupe et même en Guyane, les habitants des villes situées au plus près des côtes se plaignent de maux de tête, de malaises et de troubles respiratoires à chaque épisode d’échouage. En 2017, l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES) publiait un avis relatif aux expositions et aux émanations gazeuses d’algues sargasses recommandant la mise en place de mesures de prévention.
De plus, les marins-pêcheurs de ces îles voient leurs bateaux immobilisés pendant plusieurs jours lors de ces évènements, perdant ainsi des milliers d’euros. Le tourisme aussi est fortement impacté. En effet, l’odeur d’œufs pourris qui proviennent de ces algues en décomposition fait fuir les visiteurs.
Les impacts pour l’environnement
Les algues présentes en grande quantité sur les plages nuisent à certaines espèces. Les petits animaux de sables ne peuvent plus circuler correctement. La faune au bord de la mer, accrochée aux sargasses, peut se retirer en même temps que les algues qui repartent avec la houle. Les tapis formés par l’amoncellement des sargassums sur le rivage empêchent la lumière du soleil d’atteindre les fonds marins. Ce manque de luminosité peut avoir des conséquences sur le développement des coraux et d’autres espèces.
Un autre effet est reconnu officiellement depuis peu par la communauté scientifique après plusieurs signalements de la population : la perte de biens électroniques. En effet, à chaque nouvel épisode d’échouage massif, les habitants à proximité des plages se plaignent de voir leurs équipements détériorés voire hors d’usage, les obligeant à jeter leur matériel et à en racheter de nouveau. L’enquête CORSAIR menée par des universitaires et financée par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) a prouvé en 2022 que les gaz dégagés par les algues en décomposition ont un lien avec la corrosion des appareils électroménagers, des métaux et même du plastique.
Différentes études sont encore en cours afin de mieux connaître l’impact environnemental et sanitaire que génèrent ces arrivées massives d’algues sargasses.
En se décomposant sur les plages, les algues sargasses deviennent néfastes pour l’homme.
Les algues sargasses se forment en mer au large des côtes brésiliennes. Crédit photo : Adobe Stock
Les algues sargasses : fléau ou opportunités ?
Les algues sargasses représentent un fléau pour les êtres humains qui résident près des côtes, mais apportent également sécurité et abri pour des espèces sous-marines. Il existe des solutions afin que l’homme et l’environnement en tirent un bénéfice.
Des solutions pour s’en débarrasser
Suite à différents appels à projets lancés par les collectivités des îles antillaises, des innovations technologiques sont apparues ces dernières années. En 2014, l’entreprise Soudure Tuyauterie Maintenance Industrielle (STMI) a créé le Sargator, un bateau équipé d’un tapis qui peut collecter jusqu’à douze tonnes d’algues en mer, au bord des quais, des marinas et des rivages. Un modèle plus performant arrivera cinq ans plus tard.
La Scarbat, un autre exemple de machine, ramasse les algues sur la plage tout en retournant le sable. Un système lui permet de faire le tri entre les différentes espèces d’algues non nocives et les sargasses.
Diverses machines existent pour enlever les algues ou empêcher leur échouage, mais tous ces appareils ont un coût très élevé et nécessitent des frais d’entretien que les collectivités locales ne peuvent assumer.
De nombreuses machines en mer et sur les plages permettent de récolter les algues sargasses. Crédit photo : Adobe Stock
Des solutions pour les recycler
En Martinique, une entreprise expérimente la transformation des sargasses en fertilisant. Par un procédé tenu secret, elle se débarrasse des métaux lourds naturellement présents dans les algues avant de les recycler. 30 000 tonnes d’algues seraient ainsi récupérées chaque année.
Des habitants du Mexique prennent des initiatives en matière de recyclage des algues brunes. Certains les utilisent comme engrais, d’autres comme briques pour construire des maisons ou encore les convertissent en semelles pour chaussures.
Une société bretonne renouvelle les sargasses propres et non salées (après traitement) en plastique végétal pour la fabrication de gobelets, mugs, etc. Balai-brosse pour toilettes, compost, engrais, transformation en charbon actif qui supprime le chlordécone (pesticide utilisé durant des décennies aux Antilles qui a pollué les sols et les eaux), sont autant de projets en cours d’étude. Faute de financement, certains abandonnent leurs idées.
Si les algues sargasses représentent un fléau pour certains, ils peuvent se révéler comme une opportunité pour des investisseurs. Les risques pour la santé humaine sont reconnus ainsi que les dégâts provoqués par l’émanation des gaz des algues en état de décomposition. Aujourd’hui, les algues brunes représentent un véritable enjeu économique et sanitaire pour les régions des Antilles. Les différents appels à projets et la recherche contribuent à la connaissance de plus en plus poussée de ce phénomène de prolifération des algues qui a encore des secrets à dévoiler.
RETENEZ
Les algues sargasses dans la mer ne représentent aucun danger pour l’homme.
Elles dégagent des composés nocifs lorsqu’elles échouent sur les plages, au sec.
Les activités humaines ont un impact sur la prolifération et la circulation des algues.
Des entreprises ont entrepris des recherches et le recyclage des algues sargasses.
Agence nationale de la recherche [En ligne]. Corrosions atmosphérique et marine. Impact des composés chimiques issus de la décomposition des sargasses et rôle des microorganismes sur la corrosion de matériaux métalliques. Considérations phénoménologique et juridique; [cité le 5 mai 2023]. Disponible: https://anr.fr/Projet-ANR-19-SARG-0006
Depuis l’Antiquité, l’arc-en-ciel fait l’objet de différentes légendes et mythologies. Les rayons du soleil et la pluie sont responsables de ce phénomène naturel. Est-ce la seule explication ? Au cours des siècles, plusieurs théories ont été exposées, mais concrètement, comment se forme un arc-en-ciel ? Symbole de paix et de prospérité, découvrons ensemble la formation de cet arc coloré.
La formation d’un arc-en-ciel
Un arc-en-ciel est un phénomène atmosphérique lumineux composé d’une combinaison de sept couleurs : le rouge, l’orange, le jaune, le vert, le bleu, l’indigo et le violet. Ce dégradé s’étend de l’extérieur vers l’intérieur. Pour observer cet arc de cercle coloré, certaines conditions météorologiques doivent être réunies, c’est-à-dire la pluie et le soleil. Mais alors, comment se forme un arc-en-ciel ?
D’après la chercheuse Kristin Calhoun du National Oceanic & Atmospheric Administration, les arcs-en-ciel apparaissent lorsque la lumière des rayons du soleil pénètre dans les gouttes d’eau. Elle se réfléchit côté opposé de celles-ci avant de ressortir à l’air libre. En réalité, ce phénomène est une illusion d’optique. En effet, selon la position de l’observateur, il disparaît. Pour admirer un arc-en-ciel dans le ciel, la personne doit se trouver entre le soleil et le rideau de pluie, le regard en direction de la masse nuageuse pluvieuse et le dos tourné au soleil.
La réfraction de la lumière émise par les rayons du soleil à l’intérieur des gouttes d’eau est responsable de la formation des arcs-en-ciel. Crédit photo : Pexels, Ben Mack
Comment expliquer ce phénomène naturel ?
Vue du sol, la lumière du soleil semble jaune, mais en réalité elle est blanche. Elle est composée de faisceaux colorés qui se déplacent sous forme d’ondes. Lorsqu’un rayon du soleil traverse une goutte d’eau, sa trajectoire est déviée. Ce changement d’orientation s’appelle la réfraction. La lumière blanche se décompose dans l’atmosphère en rayons de couleurs différentes. Ensuite, la lumière repart vers l’arrière de la goutte selon un angle d’environ 40 à 42° puis se réfléchit de nouveau vers l’œil de l’observateur. Le savant anglais Isaac Newton a été le premier à expliquer ce processus dans sa totalité en 1660. Il a réalisé une expérience en public qui consistait à faire passer la lumière à travers un prisme démontrant ainsi le phénomène de réfraction de la lumière.
La dominance des couleurs du spectre lumineux
Lorsqu’un arc-en-ciel se forme, on remarque que les couleurs sont toujours positionnées dans le même ordre. Cela s’explique selon l’angle de vue de la personne qui regarde, mais aussi de la longueur d’onde de chaque couleur. Le spectre visible, c’est-à-dire la partie du spectre lumineux que l’être humain est capable de percevoir, s’étend des couleurs rouge au violet de façon décroissante. En réalité, il existe une infinité de couleurs dans l’arc-en-ciel, mais certaines d’entre elles ne sont pas perceptibles par l’œil humain. Deux personnes ne verront jamais tout à fait le même dégradé de couleurs. Les gouttelettes d’eau qui traversent le spectre lumineux sont constamment en mouvement.
Un arc-en-ciel peut également se former lorsque nous sommes en présence d’une source lumineuse à proximité d’un jet d’eau ou d’une cascade. De plus, il arrive que ce phénomène apparaisse le soir à la lueur de la lune, mais il est moins prononcé qu’à la lumière du jour.
La réfraction de la lumière émise par les rayons du soleil à l’intérieur des gouttes d’eau est responsable de la formation des arcs-en-ciel
Formation d'un arc-en-ciel
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Vue d’un arc primaire et d’un arc secondaire dans une prairie. Crédit photo : Pexels James Wheeler
La réfraction de la lumière émise par les rayons du soleil à l’intérieur des gouttes d’eau est responsable de la formation des arcs-en-ciel. Crédit photo : Pexels, Ben Mack
Les arcs secondaires et les arcs surnuméraires
Parfois, un arc-en-ciel peut s’accompagner d’un arc secondaire. Néanmoins, ce dernier est beaucoup moins lumineux que le premier. Ce phénomène se produit par une double réflexion de la lumière à l’intérieur des gouttes d’eau. Cette fois, un angle entre 50 et 53° apparaît à l’opposé du soleil. De plus, les couleurs de cet arc sont inversées par rapport à l’arc primaire. Entre les deux ponts colorés, on peut apercevoir une bande sombre. Elle se caractérise par la délimitation de la fin de l’angle à 42° du premier arc et du début de l’angle à 50° du second arc. Cette bande de séparation a été décrite en premier par Alexandre Aphrodisias d’où le nom « bande sombre d’Alexandre ».
Quelques fois, on peut observer des arcs supplémentaires. On les appelle des arcs surnuméraires. Ils sont beaucoup plus rares et apparaissent, soit en dessous de l’arc primaire ou soit au-dessus de l’arc secondaire. Ils se manifestent suite à des interférences engendrées par la lumière à cause des différentes réflexions successives dans les gouttes d’eau. Pour former un arc surnuméraire, d’autres facteurs entrent en compte comme le diamètre des gouttes d’eau. À noter que ce phénomène s’observe toujours à côté de la bande violette du premier ou second arc de cercle.
Vue d’un arc primaire et d’un arc secondaire dans une prairie. Crédit photo : Pexels James Wheeler
La symbolique des couleurs de l’arc-en-ciel
Un arc-en-ciel est composé de 7 couleurs. L’indigo a été rajouté bien plus tard entre le violet et le bleu par Isaac Newton. Après son expérience sur la lumière blanche, il a créé un disque de couleur qui porte aujourd’hui son nom pour confirmer sa théorie : le disque de Newton. De plus, le chiffre 7 dans la religion chrétienne est un symbole fort : les 7 jours de la semaine, les 7 péchés capitaux, les 7 notes de musique, etc.
Depuis des milliers d’années, l’arc-en-ciel suscite l’intérêt des savants et a été associé à de nombreuses légendes culturelles et religieuses :
le chaudron d’or du leprechaun irlandais à l’extrémité de l’arc ;
le pont vers le paradis ;
l’entente entre Dieu et Noé après le déluge ;
le serpent géant qui apporte la malchance dans la mythologie africaine ;
la divinité grecque Iris, messagère des dieux ;
la réconciliation entre Dieu et l’humanité pour les Chrétiens ;
etc.
Les premières traces écrites concernant ce phénomène naturel remontent à l’Antiquité. Les différentes observations et hypothèses ont permis d’expliquer comment se forme un arc-en-ciel. Une combinaison entre de l’eau et de la lumière n’est autre qu’une illusion d’optique qui émerveillera toujours nos yeux.
RETENEZ
Un arc-en-ciel est un phénomène atmosphérique composé de sept couleurs.
La réfraction de la lumière émise par les rayons du soleil à l’intérieur des gouttes d’eau est responsable de la formation des arcs-en-ciel.
Un arc-en-ciel reste une illusion d’optique pour son observateur.
How are rainbows formed? With simple atmospheric science. [En ligne]. Popular Science. 2021 [cité le 17 mars 2023]. Disponible: https://www.popsci.com/how-rainbows-form/
Situées en Normandie, les falaises d’Étretat attirent de nombreux touristes chaque année. Rendues célèbres par Arsène Lupin, les falaises d’Amont, d’Aval et la Manneporte ont également inspiré de nombreux peintres tels que Monet ou Auburtin. Faisant partie des paysages les plus spectaculaires de France, les falaises de craie du pays de Caux et leurs arches subissent régulièrement des éboulements. Depuis quand existent-elles ? Comment se sont-elles formées ? Découvrez dans la suite de cet article les secrets de la Côte d’Albâtre.
Le Grand Site Falaises d’Étretat – Côte d’Albâtre
Bordée par les eaux de la Manche, la côte d’Albâtre se situe entre l’estuaire de la Seine et celui de la Somme. Elle offre l’un des plus impressionnants panoramas de Normandie ainsi que l’un des plus pittoresques d’Europe. Elle tire son nom des 120 km de roches crayeuses qui la composent, mais aussi de la nuance de couleur que prend la mer qui borde le rivage. Les falaises les plus connues de la côte d’Albâtre sont celles d’Étretat.
Ces dernières ont été des sources d’inspiration non seulement pour des peintres tels que Gustave Courbet, Claude Monet ou Eugène Boudin, mais aussi pour des écrivains comme Guy de Maupassant, Maurice Blanc ou Gustave Flaubert. Classées Grand Site le 25 septembre 2013, les falaises d’Étretat s’étendent sur 13 communes :
Bénouville ;
Bordeaux-Saint-Clair ;
Criquebeuf-en-Caux ;
Étretat ;
Fécamp ;
Froberville ;
La Poterie-Cap-d’Antifer ;
Les Loges ;
Le Tilleul ;
Saint-Jouin-Bruneval ;
Saint-Léonard ;
Vattetot-sur-Mer ;
Yport.
Cette distinction a pour objectif de préserver le paysage et de favoriser un tourisme durable. Le département de Seine-Maritime accompagne ces communes dans une démarche visant à accueillir les visiteurs tout en protégeant ce lieu d’une rare beauté.
Les 3 arches et les valleuses des falaises d’Étretat
La formation de la structure des falaises d’Étretat remonte à l’ère du Crétacé supérieur, mais leur forme telle qu’on la connaît est bien plus récente. En effet, l’aiguille d’Étretat, repaire du célèbre Arsène Lupin, apparaît sur des cartes anciennes datant de l’époque romaine. Sa découpe remonterait donc entre 2 000 et 5 000 ans. Avoisinant les 100 mètres de haut, les roches d’Étretat présentent 3 arches ou portes bien distinctes. Localement, les falaises sont entaillées de valleuses.
Les falaises d’Aval
A l’ouest, les falaises d’Aval sont les plus connues du Grand Site. S’élevant à 74 mètres d’altitude, elles sont facilement reconnaissables grâce à son arche la plus médiatique d’Etretat et son aiguille creuse située juste à côté.
Au premier plan l’arche et à l’arrière plan l’aiguille creuse des falaises d’Aval. Crédit photo : Adobe Stock
La Manneporte
Culminant entre 82 et 85 m de hauteur, la Manneporte est une falaise encore plus impressionnante que la précédente. Il s’agit de la plus grande des 3, d’où son nom qui signifie « grande porte » en vieux français.
Les falaises d’Amont
Surnommées il y a moins d’un siècle « Falaise du Blanc Trait », ce sont les plus petites du site. Les falaises d’Amont sont situées sur le côté est et sont surplombées par la chapelle des marins Notre-Dame-de-la-Garde. La porte d’Amont se trouve sur le plus long cap du pays de Caux qui s’avance de presque 120 mètres dans la mer.
Les valleuses ou petites vallées
Les valleuses sont de petites vallées qui permettent un accès direct à la mer tandis que sur le reste de la côte, cet accès est empêché par les hautes falaises de craie. Ces dernières sont apparues il y a 2 millions d’années à la suite du soulèvement des sols.
Il en existe 3 types :
Les valleuses vives : ce sont des affaissements naturels plus ou moins larges où se situent les ports et autres stations balnéaires.
Les valleuses mortes : celles-ci étant plus étroites que les précédentes, l’accès au rivage est facilité grâce à des aménagements tels que des escaliers ou des échelles.
Les valleuses perchées : simples dépressions (affaissements) du terrain ne permettant pas ou plus l’accès au rivage.
La formation de la Côte d’Albâtre et ses falaises de craie
Les falaises d’Étretat sont composées essentiellement de craie, mais elles contiennent aussi du silex. Les géologues estiment leur formation entre 95 et 70 millions d’années.
Les falaises du Pays de Caux et la craie
À cette époque, la température est supérieure d’environ 10 °Celsius par rapport au climat actuel. Le niveau de la mer est plus haut que de nos jours et recouvre une bonne partie de la France. Dans cette eau se trouvaient des organismes marins à l’origine de la formation de la craie : une roche sédimentaire qui compose la majorité des falaises du pays de Caux. Ces micro-organismes, également appelés coccolithophoridés, sont des algues planctoniques mesurant quelques micromètres de diamètre. Pour leur protection, elles sont recouvertes de petites sphères composées de minuscules plaques de carbonate de calcium, appelées coccolithes. Lorsque les coccolithophoridés sont mortes, elles sont tombées au fond de la mer et ont formé une boue crayeuse que l’on nomme sédimentation. La récurrence de ce phénomène a donné naissance à de nombreuses couches ou strates géologiques qui sont venues s’empiler les unes sur les autres. Pendant 25 à 30 millions d’années, la compaction des sédiments en milieu marin a abouti à la lente formation d’une roche blanche, poreuse et friable : la craie. Lors du retrait de la mer et la surrection de la zone, il y a 65 millions d’années, les couches crayeuses se sont retrouvées à l’air libre.
Les falaises d’Étretat sont constituées de craie, une roche calcaire formée il y a plusieurs millions d’années en domaine marin. Crédit photo : Adobe Stock
Le silex : un matériau emblématique de la Normandie
Toutefois, les falaises d’Étretat ne sont pas uniquement composées de craie. Lorsqu’on observe avec attention les couches qui les composent, on constate la présence de niveaux plus sombres. Il s’agit de silex. La silice contenue dans le silex et dissoute dans l’eau de mer était utilisée par d’autres formes de plancton afin de fabriquer leur coquille. Suivant le même processus de formation que pour la craie, l’accumulation de couches de silice, contenue dans les coquilles fossilisées, a permis la formation de couches de silex.
Les falaises, qui subissent l’assaut incessant des vagues à marée haute, se creusent dans leur partie la plus tendre, celle composée de craie, tandis que le silex, plus dur, résiste mieux. Lorsque la craie est attaquée et creusée autour du silex, ce dernier se détache et tombe de la falaise. Ce phénomène est appelé érosion différentielle. Une fois sur le rivage, le silex subit le roulis des vagues et devient un galet bien lisse en quelques mois. Les galets de silice étaient exploités au Paléolithique et au Néolithique par nos ancêtres. Plus récemment, les galets étaient vendus pour construire des habitations dans la région, servaient à produire la porcelaine ou encore du dentifrice.
Le risque d’éboulement des falaises d’Étretat
Les falaises d’Étretat subissent régulièrement des éboulements causés par l’érosion. En effet, la roche crayeuse qui les compose est attaquée de toutes parts.
Tout d’abord, la partie haute est affaiblie par les effets du gaz carbonique contenu dans l’air. Il se mélange à l’eau, qui s’infiltre à son tour dans la roche en dissolvant le calcaire de manière progressive. De plus, lorsque l’eau gèle, elle se dilate et fait éclater la roche. Une partie de la falaise ainsi fragilisée finit par s’écrouler dans la mer. Ce phénomène se nomme érosion continentale.
Ensuite, la partie basse endure le ressac des vagues et la projection des galets finit par creuser les pieds des falaises : c’est l’érosion marine.
Les falaises d’Étretat subissent les assauts des vagues et des intempéries. Elles reculent de plusieurs centimètres par an. Crédit photo : Pexels
Enfin, l’érosion biologique n’intervient pas directement sur la falaise, mais sur le platier rocheux ou autrement dit la partie d’une plage qui apparaît à marée basse. À cet endroit, des organismes marins tels que les vers attaquent la roche en y creusant des galeries. Les pholades (mollusques) s’enfoncent dans la craie et fragilisent le platier. De ce fait, il se réduit, ce qui permet à l’océan d’avoir un impact plus important sur le pied de falaise.
L’assaut des vagues a également élargi les arches des falaises, donnant au site l’aspect que l’on connaît aujourd’hui. Contre toute attente, les 3 arches (Manneporte, les portes d’Amont et d’Aval) n’ont pas été creusées par la mer mais par le travail de l’eau de pluie en surface et de rivières souterraines qui s’écoulaient autrefois dans le bloc crayeux. Au fil du temps, l’érosion a provoqué des effondrements pour aboutir à la formation des arches et de aiguilles si emblématiques du site. Comme l’érosion poursuit aujourd’hui son œuvre de nouvelles arches vont s’effondrer et former à terme de nouvelles aiguilles. Les paysages de la côte d’Albâtre sont ainsi en constante évolution.
Schéma des différents stades d’érosion des falaises. Les vagues creusent et créent une grotte marine. Une arche se forme. L’arche s’éffondre. Crédit photo : Adobe Stock
L’érosion, responsable du recul du trait de côte, est estimée à 20 cm par an par les autorités compétentes. Dans ces conditions, toutes constructions humaines sont interdites à proximité des falaises. On estime qu’en 2 000 ans, la falaise de la côte d’Albâtre aurait perdu entre 100 à 200 mètres. L’élévation du niveau de la mer dans le cadre du réchauffement climatique aura des conséquences graves avec une intensification des effondrements et une accélération du phénomène de recul des falaises.
Âgées de plusieurs millions d’années, les falaises de craie d’Étretat sont amenées à disparaître à cause de l’érosion et de l’élévation du niveau marin.
Les falaises d'Étretat et la craie
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Schéma des différents stades d'érosion des falaises. Les vagues creusent et créent une grotte marine. Une arche se forme. L'arche s'effondre. Crédit photo : Adobe Stock
Les falaises d'Étretat, son arche et son aiguille emblématiques. Crédit photo : Adobe Stock
Les falaises d'Étretat sont constituées de craie, une roche calcaire formée il y a plusieurs millions d'années en domaine marin. Crédit photo : Adobe Stock
Les falaises d'Étretat subissent les assauts des vagues et des intempéries. Elles reculent de plusieurs centimètres par an. Crédit photo : Pexels
Au premier plan l'arche et à l'arrière plan l'aguille creuse des falaises d'Aval. Crédit photo : Adobe Stock
La faune et la flore d’Étretat
Sur le site d’Étretat, la flore locale a su s’adapter au bord de mer. Une végétation bien particulière, comme le chou maritime, s’y est d’ailleurs développée : grâce à ses feuilles épaisses et grasses, il résiste aux vents et au sel marin. On y trouve aussi de nombreuses autres variétés de plantes comme le colza, l’orge ou bien encore le fenouil.
Certaines espèces animales protégées résident sur le site d’Étretat. Les valleuses sont un véritable corridor écologique pour les oiseaux, une halte bienvenue lors de leur migration. Les oiseaux marins tels que les mouettes, les goélands ou les fulmars utilisent les cavités des falaises pour s’y abriter. Le Grand Site est également l’habitat de nombreux amphibiens et autres insectes.
Les majestueuses falaises d’Étretat, colosses aux pieds d’argile, vieilles de plusieurs millions d’années restent fragiles et à la merci de nombreux éléments. Un site exceptionnel à découvrir, à protéger et à respecter pour que des villages tels que Criel-sur-Mer ne soient pas rayés de la carte. Les particularités géologiques, les trésors de biodiversité font de ce Grand Site, un trésor emblématique de notre pays.
RETENEZ
Les falaises d’Étretat se sont formées au cours du Crétacé entre 90 et 70 millions d’années.
Elles sont constituée de craie, une roche sédimentaire formée de fossiles de micro-organismes marins.
Les falaises d’Étretat sont amenées à disparaître à cause de l’érosion de la mer en pied de falaises et aux intempéries en surface.
Rodet J. Karst et évolution géomorphologique de la côte crayeuse à falaises de la manche. l’exemple du massif d’aval (Etretat, Normandie, France). Quaternaire Revue de l’Association française pour l’étude du Quaternaire [En ligne]. 1 sept 2013 [cité le 12 févr 2023];(vol. 24/3):303‑14. Disponible: https://journals.openedition.org/quaternaire/6745
Letortu P, Costa S, Bensaid A, Cador JM, Quénol H. Vitesses et modalités de recul des falaises crayeuses de Haute-Normandie (France) : méthodologie et variabilité du recul. Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne]. 2 sept 2014 [cité le 12 févr 2023];20(2):133‑44. Disponible: https://journals.openedition.org/geomorphologie/10588
Impérial du haut de ses 3470 mètres d’altitude, le volcan Nyiragongo surplombe la ville de Goma, à l’extrême ouest de la République Démocratique du Congo. Ce stratovolcan tire sa renommée du lac de lave qui stagne en permanence au sein de son large cratère. Rares sont ces lacs de lave sur notre planète. Ses deux seuls homologues sont l’Erta Ale en Éthiopie, et l’Erebus en Antarctique. Le Nyiragongo abrite le plus grand lac de lave du monde. Aussi menaçant qu’époustouflant, il exerce ainsi depuis la fin du XIXème siècle un mélange de fascination et d’inquiétude, même chez les volcanologues les plus avertis.
Les origines du plus grand lac de lave sur Terre
Le Rift est-africain
Avec le temps, la croûte continentale de l’Afrique s’est amincie. Une partie de la Corne de l’Afrique s’est par ailleurs étirée encore plus à l’est. Cet étirement a provoqué une déchirure terrestre prenant naissance en République de Djibouti. Celle-ci se sépare en deux branches dans le nord du Kenya, et poursuit sa trajectoire de part et d’autre du lac Victoria. Les faisceaux de failles se rejoignent ensuite dans le sud de la Tanzanie. Cette fracturation, appelée le Rift est-africain, est due aux mouvements perpétuels de la tectonique des plaques. Ce phénomène est toujours en cours, puisque la plaque somalienne et la plaque africaine s’écartent encore l’une de l’autre d’environ une dizaine de centimètres tous les dix ans.
L’ouverture du Rift est-africain a pour effet de créer des réseaux de fractures en profondeur, laissant ainsi remonter le magma. Il en résulte la formation de nombreux volcans dans la vallée du Grand Rift. Le Nyiragongo fait partie de cette chaîne volcanique, tout comme le célèbre Mont Kilimandjaro, plus à l’est. La Nyiragongo en est l’un des plus spectaculaires et des plus actifs. Il se situe plus précisément sur la chaîne volcanique des Virunga.
Un magma spécifique à l’origine du lac de lave
Il convient tout d’abord de différencier le magma de la lave. Le magma se situe dans les profondeurs de la Terre. Il se compose de liquide, de solide, et de gaz dissous en profondeur. Il se forme à environ 100 à 150 km sous nos pieds, au contact entre les roches de la croûte terrestre et des zones anormalement chaudes du manteau terrestre qui remontent des profondeurs de la terre : les panaches mantelliques. À ce point de rencontre, une partie des roches fondent, remontent et se fraient un passage dans la croûte terrestre en s’accumulant dans des chambres magmatiques. Le magma, lorsqu’il apparaît à la surface et perd la majorité de ses gaz, se transforme en une substance plus ou moins fluide de roche en fusion. C’est ce que l’on appelle la lave.
Or, à cet endroit de la Terre, la combinaison entre le panache mantellique et les nouvelles failles générées par le rift ont abouti à des mélanges magmatiques particuliers, selon Christopher Jackson, géologue à l’Université de Manchester. La majorité du magma terrestre possède une forte concentration en silice. La présence de ce minéral a pour conséquence de donner une composition épaisse et visqueuse au magma. La concentration magmatique en silice du Nyiragongo est en cela particulière qu’elle n’en contient que très peu. Sa lave, qui est donc très fluide, a donné naissance au célèbre lac de lave du Nyiragongo.
La lave très fluide du lac Nyiragongo. Crédit photo : Pierre-Yves Burgi, via Unsplash
L’activité volcanique contemporaine du Nyiragongo
Des éruptions dévastatrices aux XXème et au XXIème siècles
Entre 1927 et 1977 : la formation du lac de lave
En 1884, la première éruption du Nyiragongo a été observée par des occidentaux. À cette époque, il s’agissait encore d’éruptions explosives.
À partir de 1927, le type d’éruption du volcan a changé, et des coulées de lave très fluide ont peu à peu formé le lac du Nyiragongo. Ces coulées successives ont duré une cinquantaine d’années, et alimenté jusqu’en 1977 le plus grand lac de lave du monde.
1977 : le déversement soudain du lac de lave
Brusquement, le 10 janvier 1977, une fissure sur le flanc du volcan a donné lieu à la vidange complète du lac du Nyiragongo. Ce dernier a laissé s’écouler 22 millions de mètres cubes de lave. Certaines coulées ont dévalé les flancs du volcan à 40km/h, envahissant les villages environnants. La vitesse de la lave s’explique par sa forte fluidité, et par les pentes abruptes du volcan. Cette coulée de lave a provoqué entre 600 et 2000 décès, ainsi que de nombreux dégâts matériels. Elle a laissé derrière elle un cratère vide de 900 mètres de profondeur.
2002 : une nouvelle éruption meurtrière
Entre juin 1982 et mars 1996, le lac de lave s’est une nouvelle fois formé dans le cratère du volcan Nyiragongo. Une autre éruption a frappé le 17 janvier 2002 la ville de Goma et les villages proches du volcan. Cette fois-ci, la coulée a été provoquée par une fissure apparue sur le flanc sud du Nyiragongo. La lave a détruit plusieurs villages avant d’envahir partiellement la ville de Goma, située au pied de l’édifice volcanique. Elle s’est ensuite figée, pour terminer sa course, dans le lac Kivu. Sur son passage la lave a détruit 1/5ème de Goma, a provoqué environ 250 décès, et a laissé 120 000 habitants à la rue. Des cas de brûlures et d’asphyxies au dioxyde de carbone ont été rapportés, ainsi que des explosions de stations essence, anéantissant une ville déjà fragilisée par un contexte économique et géopolitique difficile.
La lave en fusion au cœur du lac de lave du Nyiragongo. Crédit photo : Adobe Stock
2021 : nouvelle phase éruptive du volcan Nyiragongo
Cinq mois après l’éruption de janvier 2002, le processus de remplissage du lac était déjà en action. En effet, un nouveau lac de lave avait pris place dès le 17 mai 2002.
En 2020, des volcanologues missionnés par les Casques bleus des Nations Unies ont remarqué que le lac de lave se remplissait plus vite qu’à l’accoutumée.
En mai 2021, une coulée de lave inattendue s’est arrêtée aux portes de la ville de Goma, dont la population avait quasiment atteint les 2 millions d’habitants. Cette éruption volcanique a toutefois eu des impacts dans des villages limitrophes, causant d’importants dégâts et de nouveaux décès.
« C’est l’un des volcans les plus dangereux d’Afrique », Benoît Smets, volcanologue au musée royal de l’Afrique centrale en Belgique, expert des risques géologiques.
Le lac de lave du Nyiragongo
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La lave en fusion au cœur du lac de lave du Nyiragongo. Crédit photo : Adobe Stock
Lac de lave du Nyiragongo, le plus grand sur Terre. Crédit photo : Adobe Stock
Vue aérienne du Nyiragongo. Le cratère mesure 1,2 km de diamètre pour 900 mètres de profondeur. Crédit photo : Neil Wetmore / MONUSCO via Wikimédia
La ville de Goma, au pied du volcan Nyiragongo. Crédit photo : MONUSCO Photos/Abel Kavanagh, via Wikimédia
La lave très fluide du lac Nyiragongo. Crédit photo : Pierre-Yves Burgi, via Unsplash
Le lac Kivu, l'un des plus grands lacs d'Afrique, borde la ville de Goma. Crédit photo : Serrah Galos, via Unsplash
Des hypothèses sur les causes des éruptions
Certains scientifiques soutiennent la théorie selon laquelle il existe une relation entre la hauteur du lac de lave et la pression exercée sur les parois de l’édifice volcanique. Les différentes éruptions du Nyiragongo ont en effet eu lieu au moment où le magma accumulé en profondeur a atteint un volume suffisant pour générer une certaine pression sur les parois. Cette dernière crée des fissures sur le volcan, laissant la lave s’écouler du lac. Passé un certain volume critique, ce dernier se vidangerait. Toutefois, chaque épisode éruptif possède ses propres spécificités. Il est donc complexe de repérer et de prédire les signes d’une éruption imminente.
Le Nyiragongo : le volcan le plus dangereux d’Afrique
La complexité géographique de la région
La ville de Goma, chef-lieu de la province du Nord-Kivu, s’est établie juste au pied du Nyiragongo. Goma est une ville densément peuplée. Avec les villages alentours, la population menacée par les débordements du lac du Nyiragongo s’élève à près de six millions d’habitants. L’Observatoire Volcanologique de Goma (OVG), créé en 1986, assure la surveillance du Nyiragongo. Mais cet institut congolais fait face à de nombreuses difficultés, causées entre autres par les instabilités politiques de la région et par les conflits armés. Sa fiabilité et son efficacité en matière de gestion du risque volcanique dans la région en sont donc affectées.
La ville de Goma, au pied du volcan Nyiragongo. Crédit photo : MONUSCO Photos/Abel Kavanagh, via Wikimédia
Des dégazages volcaniques en surface
Nyiragongo signifie « celui qui fume » en français. Ce dernier laisse en effet s’échapper de son cratère une grande quantité de gaz à haute température. Son magma est particulièrement riche en dioxyde de carbone. Ce gaz, inodore et incolore, s’échappe en permanence et en toute discrétion à la surface du volcan. Il s’accumule dans les régions qui se trouvent en basse altitude, sans que les habitants ne s’en rendent compte. Les locaux ont baptisé ces émissions de gaz le makuzu, dont la traduction en français pourrait être « le souffle du diable ». Ces rejets de gaz provoquent de graves problèmes de santé chez les habitants des régions périphériques au volcan. Ils sont responsables de la mort de nombreuses personnes chaque année.
Vue aérienne du Nyiragongo. Le cratère mesure 1,2 km de diamètre pour 900 mètres de profondeur. Crédit photo : Neil Wetmore / MONUSCO via Wikimédia
Le lac Kivu : le risque d’une éruption limnique
Le lac Kivu, qui borde la ville de Goma et dont la superficie atteint les 2700 km², fait partie des Grands Lacs d’Afrique. Ce lac établit une frontière naturelle entre la République Démocratique du Congo et le Rwanda. Malgré sa beauté, qui en fait une merveille touristique, le lac Kivu représente un réel danger pour les populations locales.
En effet, les couches d’eau profondes du Kivu sont enrichies en gaz carbonique et en méthane. Ces gaz sont maintenus en solution dans les profondeurs du lac grâce à leur solubilité dans l’eau et à la pression qu’exercent les colonnes d’eau supérieures.
Mais ces « boucliers » sont fragiles. Un écoulement de lave atteignant les hauts-fonds du Kivu aurait des conséquences dramatiques. Il provoquerait une augmentation de la température des eaux profondes, laissant ainsi s’échapper le dioxyde de carbone et le méthane à la surface du lac. Les nappes de gaz ainsi libérées seraient fatales pour les populations vivant à proximité. On appelle ce phénomène redouté une éruption limnique. Les scientifiques craignent qu’un tel scénario se produise dans la région de Goma. Les conséquences seraient plus mortelles encore pour les locaux qu’une nouvelle éruption effusive du Nyiragongo. Une telle éruption limnique a déjà fait rage au Cameroun, aux abords du lac Nyos, en 1986. Cette catastrophe a provoqué la mort de près de 1800 personnes, et décimé le bétail vivant dans les environs.
Le lac Kivu, l’un des plus grands lacs d’Afrique, borde la ville de Goma. Crédit photo : Serrah Galos, via Unsplash
Le Nyiragongo fait donc partie de ces chefs-d’œuvre de la nature, dont la beauté rivalise avec les dangers qu’encourent les populations locales. Le Nyiragongo est sans nul doute un volcan dévastateur. Sa lave particulièrement fluide, la complexité géographique de son emplacement, et le gaz létal qu’il relâche dans l’air en continu en font un volcan meurtrier. C’est là que réside toute l’ambivalence du Nyiragongo : celui qui apparaît comme l’un des plus beaux spectacles de l’activité volcanique terrestre pour certains est synonyme de mort et de dévastation pour d’autres.
RETENEZ
Le volcan Nyiragongo en République Démocratique du Congo recense le plus grand lac de lave au monde.
Les coulées de lave du volcan sont particulièrement fluides car elle sont pauvres en silice.
Le Nyiragongo représente un risque volcanique majeur pour la ville de Goma, la plus peuplée du pays.
Le Kivu, situé au pied du volcan, est l’un des lacs les plus dangereux du monde. Il contient des gaz toxiques qui peuvent s’échapper de ses eaux profondes.
Smithsonian Institution | Global Volcanism Program [En ligne]. Global Volcanism Program | Nyiragongo; [cité le 19 janv 2023]. Disponible: https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=223030
Vous avez sans doute encore en mémoire les images impressionnantes des incendies hors normes et dévastateurs qui ont ravagé l’Australie en 2019-2020 ? Depuis quelques années, les mégafeux se multiplient partout sur la planète : Grèce, bassin du Congo, Californie, Amazonie, Sibérie, etc. Ils représentent seulement 3 % des incendies, mais ils sont à l’origine de 50 % des surfaces brûlées dans le monde. La saison des feux de l’année 2022 aura marqué le continent européen. En France, plus de 62 000 hectares sont partis en fumée, soit 7 fois plus que la moyenne (calculée sur la période 2006-2021) selon le Système Européen d’Information sur les Feux de Forêt (EFFIS). Mais comment définir ces feux extrêmes ? Quel lien établir entre les mégafeux et le réchauffement climatique ? Faisons le point sur la question dans la suite de cet article.
Les caractéristiques d’un mégafeu
Une définition controversée
Les feux de forêt figurent parmi les trois menaces imminentes pour l’humanité d’après l’édition 2022 du rapport Frontières publié par le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE). Le termemegafire (en anglais) apparaît en 2013 dans un rapport écrit par Jerry Williams, responsable du service américain des forêts. Dans l’Hexagone, c’est la philosophe Joëlle Zask qui vulgarise l’appellation « mégafeux » dans son ouvrage Quand la forêt brûle (2019). Mais il n’existe pas de véritable définition scientifique. Si le mot est employé par les médias de manière abusive ou erronée, les chercheurs ne sont pas unanimes sur la signification du concept. Ils s’accordent cependant sur le caractère incontrôlable et extrême de ces incendies.
Des incendies aux spécificités propres
Bien que la définition ne fasse pas consensus, certaines caractéristiques communes peuvent néanmoins permettre de mieux cerner ces feux hors normes :
vitesse de propagation supérieure à 50 m/min ;
vastes superficies brûlées ;
comportement imprévisible et indomptable ;
longue durée (des semaines, voire des mois) ;
températures très élevées (plusieurs centaines de degrés) empêchant les pompiers de maîtriser les brasiers ;
distance de dissémination dépassant 1 km ;
phénomène d’autoalimentation : formation de nuages chargés d’électricité pouvant engendrer des éclairs et de la foudre ;
conséquences environnementales, sociales et économiques majeures ;
apparition sur tous les continents, même à proximité du cercle polaire.
Ces incendies extrêmes peuvent aussi créer des tornades de feu. Mais comment naissent ces tourbillons ? L’écart entre les températures de l’air et du sol doit être important. Attisées par les vents, les flammes s’élèvent alors vers le ciel, s’enroulent les unes autour des autres et tournoient à une vitesse spectaculaire. L’oxygène entourant le cœur incandescent augmente l’intensité du phénomène. Particulièrement redoutables, ces vortex peuvent à tout moment se détacher et surprendre les soldats du feu.
Mégafeux et réchauffement climatique : vers une multiplication du phénomène
Les mégafeux et le réchauffement climatique constituent des phénomènes qui vont de pair. En effet, le déclenchement de ces incendies hors normes dépend bien souvent de conditions météorologiquesextrêmes. Des régions situées à des latitudes plus septentrionales et jusque-là épargnées comme l’Alaska ou la Sibérie sont à présent touchées. Mais c’est avant tout la combinaison de multiples facteurs qui explique la recrudescence de ces catastrophes dites « naturelles ».
Des conditions météorologiques extrêmes
Les mégafeux sont favorisés par de fortes chaleurs associées à des sécheresses intenses de plus en plus fréquentes. Lorsque les températures sont élevées et l’humidité faible, le sol et la végétation s’assèchent et libèrent des vapeurs inflammables.
L’absence de précipitations constitue aussi un facteur aggravant. Si les plantes manquent d’eau, elles sont soumises à un important stress hydrique, et peuvent donc s’embraser plus rapidement. Tous ces facteurs réunis renforcent la probabilité de voir se produire un incendie de grande intensité. Ces phénomènes météorologiques démesurés ont augmenté d’environ 20 % depuis les années 1970 et la tendance devrait se dégrader :
En Californie, sur les 10 incendies les plus extrêmes recensés depuis 1932 par Cal Fire, une agence publique de lutte contre les feux, 6 se sont déclenchés après août 2020.
En Sibérie, les périodes de canicule se succèdent depuis 2019 et les mégafeux ravagent les forêts. Le mercure a même frôlé les 50 °C dans la ville de Verkhoïansk en juin 2021, un record !
En France, de la Gironde à la Bretagne, des incendies hors normes ont détruit des milliers d’hectares durant l’été 2022. Ils sont concomitants de trois vagues de chaleur et d’une phase de sécheresse historique.
Cette image satellite prise par la mission Copernicus Sentinel-2 montre un feu de forêt dans la République de Sakha, en Sibérie, le 25 juillet 2021. L’image a été traitée à l’aide de la bande infrarouge à ondes courtes pour identifier les incendies actifs. De gros nuages de fumée peuvent être vus soufflant vers le sud-est, tandis que les zones brûlées sont visibles en brun foncé. Crédit photo : Agence spatiale européenne, CC-BY-SA-3.0-IGO, via Wikimedia Commons.
Le rôle du combustible
Le type et l’état de la végétation sont également à prendre en compte pour comprendre comment démarre un incendie :
Une forêt tropicale humide comme l’Amazonie, victime de déforestation et de sécheresses fréquentes, accumule du combustible inflammable. Lorsque ce type de forêts n’est pas perturbé, le couvert végétal reste humide et le feu se propage moins vite et moins loin.
Une forêt sèche est davantage consumable, mais se régénère plus rapidement après un incendie. C’est par exemple le cas des forêts d’eucalyptus en Australie. Mais si les mégafeux s’intensifient, les écosystèmes risquent toutefois de se reconstituer difficilement.
Vue aérienne panoramique de zones brûlées et d’arbres coupés dans la forêt amazonienne, au Brésil. Crédit photo : Shutterstock.
Le facteur anthropique
Dans plus de 90 % des cas, les départs de feux sont dus à l’Homme. L’allumage peut être accidentel (mégots de cigarette, barbecues, étincelles) ou volontaire (activités agricoles, spéculation foncière, criminel). D’autres facteurs humains expliquent l’intensification du risque incendie :
L’étalement urbain et la croissance démographique. Ils renforcent la vulnérabilité des individus et accroissent les mises à feu fortuites.
La mauvaise gestion des forêts. Avec l’exode rural, les étendues boisées sont moins exploitées et leur superficie augmente. Les végétaux morts s’accumulent alors dans les sous-bois et s’embrasent plus facilement.
L’industrie forestière. Les monocultures sont davantage exposées au risque incendie. Constituées d’une seule essence d’arbres (comme les pins dans les Landes), les forêts s’enflamment plus rapidement.
L’Homme intervient aussi dans la relation complexe entre les mégafeux et le réchauffement climatique. En effet, le premier volet du sixième rapport du GIEC(Groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat) publié en août 2021 est catégorique : les activités humaines jouent un rôle incontestable dans les modifications récentes du climat, et donc dans la multiplication des catastrophes naturelles.
Les phénomènes climatiques et atmosphériques
Les mégafeux peuvent aussi résulter de fortes anomalies de circulation atmosphérique, à grande échelle.
Le phénomène El Niño
El Niño désigne un phénomène climatique et océanographique caractérisé par des températures anormalement chaudes le long des côtes du Pérou et de l’Équateur. Il entraîne de fortes perturbations dans différentes régions du monde.
En 2015, une période desécheresse particulièrement longue et intense a touché l’ouest du Pacifique. Ajoutée à une déforestationmassive, elle a favorisé le déclenchement de grands feux de forêt dans les îles de Kalimantan et de Sumatra, en Indonésie.
Impact mondial du phénomène El Niño entre décembre et février. Crédit photo : NOAA NWS/NCEP Climate Prediction Center, via Wikimedia Commons.
Le Dipôle de l’océan Indien et l’Oscillation Antarctique
La rencontre de deux phénomènes atmosphériques a créé des conditions climatiques extrêmes en Australie, durant l’été austral 2019-2020.
Le Dipôle de l’océan Indien
Le Dipôle de l’océan Indien correspond à une interaction entre l’océan et l’atmosphère caractérisée par une oscillation des températures de surface de l’océan Indien entre sa partie ouest et est.
Lorsque l’oscillation de ce phénomène devient positive, les températures de la surface de l’eau sont supérieures à la moyenne à l’ouest et inférieures à l’est. Cette phase a connu une ampleur exceptionnelle en Australie au cours de l’année 2019, engendrant une terrible sécheresse.
L’Oscillation Antarctique
L’Oscillation Antarctique désigne une variation de la pression entre l’Antarctique et le sud de l’Océanie. Ce phénomène se trouvait dans sa phase négative en 2019. Apportant l’air chaud et sec du désert vers le littoral, au sud-est, il a provoqué une diminution des précipitations dans cette partie de l’Australie durant la période estivale.
Quelle conséquence ? Les États de la Nouvelle-Galles du Sud et du Victoria sont devenus la cible de feux de forêt démesurés.
Focus sur les feux de brousse du « Black Summer » de 2019-2020 en Australie
La saison des feux 2019-2020, qualifiée de Black Summer (« Été Noir ») en Australie, a marqué la planète entière. Si le pays a toujours été en proie aux flammes, le nombre de mégafeux a fortement augmenté au cours de ces 20 dernières années : 32 incendies de végétation majeurs de 2000 à 2020 contre seulement 26 entre le milieu du XIXe et le début du XXIe siècle. Comment expliquer cette intensification ? Quels impacts sur la population et les écosystèmes ?
Des causes multiples
Si la relation entre les mégafeux et le réchauffement climatique demeure indiscutable, c’est surtout l’accumulation de différents facteurs qui amplifie le risque :
des conditions météorologiques inhabituelles : sécheresse intense, températures élevées et pluviométrie en baisse ;
des zones urbaines plus proches des espaces naturels combustibles ;
un mépris des savoirs aborigènes en matière de gestion des forêts et de compréhension des écosystèmes ;
un manque d’entretien des surfaces boisées, une absence de débroussaillage et la présence de monocultures forestières.
Un bilan très lourd
Au cours de ce terrible été austral, de nombreux records ont été enregistrés :
19 millions d’hectares ravagés, soit presque le tiers de la superficie de la France ;
15 000 incendies recensés ;
200 feux déclenchés en même temps ;
1 milliard d’animaux morts, dont 60 000 koalas ;
400 millions de tonnes de CO2 rejetées dans l’atmosphère ;
5 milliards de dollars de pertes estimées.
Les fumées sont même montées jusqu’à 35 km d’altitude et ont atteint la stratosphère !
Les mégafeux et le réchauffement climatique sont indissociables.
La saison des feux 2019-2020 en Australie
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Une vétérinaire soigne un koala blessé dans les feux de brousse australiens en janvier 2020 (Corrumbin Wildlife Hospital), Gold Coast, Queensland. Crédit photo : Shutterstock.
La partie est du littoral australien et de Tasmanie ainsi que la région d'Adélaïde et le sud-ouest de l'État d'Australie-Occidentale ont un FFDI (Forest Fire Danger Index) supérieur à la normale en raison d'un certain nombre de conditions climatiques anormales. Printemps 2019. Crédit photo : Australian Government, Bureau of Meteorology, CC-BY-3.0-AU, via Wikimedia Commons.
Les feux de brousse menacent les banlieues au sud de Canberra, en Australie. Les fumées forment un nuage sombre au-dessus de la ville. 28 janvier 2020. Crédit photo : Shutterstock.
Panaches de fumées causés par les feux de brousse en Australie, 5 février 2020. Crédit photo : Pierre Markuse, données Terra MODIS - NASA, CC-BY-2.0, via Wikimedia Commons.
Les impacts de ces incendies hors normes
Sur la biodiversité
Sur le plan environnemental, les mégafeux constituent une menace pour la biodiversité, laissant derrière eux des terres stériles et carbonisées. Une fois la catastrophe passée, les animaux doivent lutter pour survivre : leurs abris sont partis en fumée et la nourriture manque. Les espèces se déplaçant lentement comme les amphibiens, les reptiles et les invertébrés subissent de plein fouet ces incendies dévastateurs.
Deux kangourous après un incendie, Iluka, Nouvelle-Galles du Sud, Australie, 29 novembre 2020. Crédit photo : Shutterstock.
Une sécheresse extrême s’est abattue sur l’Amérique du Sud en 2020, entraînant des milliers de départs de feu dans le Pantanal, l’une des plus vastes zones humides de la planète. Entre janvier et août 2020, le nombre total d’incendies recensés en Amazonie a été 39 % plus élevé que la moyenne des dix années précédentes d’après le Fonds Mondial pour la Nature (WWF).
Rappelons toutefois que lorsque les feux de forêt sont contenus, ils participent au bon fonctionnement des écosystèmes : cycle des nutriments et renouvellement de l’habitat.
Sur la santé et la qualité de l’air
Les mégafeux émettent dans l’atmosphère des quantités importantes de particules fines (PM2.5) considérées cancérigènes selon l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS). Mais même à de faibles niveaux de concentration, une exposition à la pollution atmosphérique sur la longue durée peut provoquer le développement de maladies respiratoires et cardiovasculaires. Cette dégradation de la qualité de l’air serait responsable de 339 000 décès par an.
Sur la quantité de CO2 émise dans l’atmosphère
Les incendies hors normes dégagent des quantités de CO2 considérables. En juillet et août 2021, à l’échelle mondiale, ils auraient libéré 2,5 gigatonnes de dioxyde de carbone, soit l’équivalent de ce qu’émet l’Inde chaque année. En Europe, les violents feux de forêt de l’été 2022 en auraient émis 6,4 mégatonnes. Ce niveau n’avait pas été atteint depuis 2007 d’après le programme européen Copernicus.
Panaches de fumée du Carr Fire, un mégafeu californien, 2018. Crédit photo : Bureau of Land Management California, via Wikimedia Commons.
À long terme, cette pollution atmosphérique pourrait avoir un impact sur le climat, tout comme les éruptions volcaniques. Mais l’ampleur du phénomène est toujours à l’étude et reste pour l’instant hypothétique. En effet, les répercussions des feux de forêt ne sont pas encore suffisamment intégrées dans les modèles servant à prévoir l’évolution du climat.
Alors, quel lien entre les mégafeux et le réchauffement climatique ? L’augmentation des températures et l’intensité des périodes de sécheresse favorisent le déclenchement de feux extrêmes. Ces incendies, en libérant dans l’atmosphère de grandes quantités de CO2 et en réduisant les superficies forestières, aggravent le réchauffement climatique. Les scientifiques utilisent l’expression « boucle de rétroaction positive » pour parler de cet effet boule de neige. Deux solutions permettront de diminuer le nombre de mégafeux : une meilleure gestion des forêts, mais surtout la lutte contre le changement climatique.
RETENEZ
La fréquence des mégafeux et le réchauffement climatique sont liés.
Depuis quelques années, les mégafeux se multiplient partout sur la planète en raison de la hausse des températures mondiales.
Dans plus de 90 % des cas, les départs de feux sont dus à l’Homme.
Gall AL. Feux de brousse de 2019-2020 : l’évolution de la vulnérabilité des populations du Victoria face aux mégafeux. Approche comparative sur deux sites côtiers. 13 juin 2022 [cité le 7 janv 2023];102. Disponible: https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-03891606
L’archipel d’Hawaï fait partie des territoires les plus reculés et sauvages de la planète. Situé en plein cœur de l’océan Pacifique, il fut découvert en 1778 par le célèbre explorateur James Cook. Son nom vient de la plus vaste de ses îles, plus connue sous la désignation de Big Island. Remarquable à bien des égards, elle abrite le Parc national des volcans d’Hawaï, un site naturel inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 1987. Sur ce territoire insulaire trônent deux des édifices volcaniques les plus actifs du globe : le Mauna Loa et le Kīlauea. Les visiteurs s’aventurant dans ce parc ne pourront que s’émerveiller devant ses richessesgéologiques et sa surprenante biodiversité. Mais quelles sont les particularités de cet espace géographique protégé tant apprécié des scientifiques et des amateurs de nature ? En route pour une exploration de ce sanctuaire forgé par le feu et l’eau !
Les caractéristiques géologiques de Big Island
Le « point chaud » d’Hawaï
La formation des îles hawaïennes, et notamment de Big Island, constitue un phénomène qui a longtemps laissé les scientifiques perplexes. Aujourd’hui, les géologues savent que cet archipel a été façonné par un volcanisme de « point chaud ». Ce processus correspond à une effusion de magma provenant du manteau terrestre qui remonte vers la surface et finit par perforer la croûte océanique. Lorsque cette matière en fusion s’épanche sur les fonds marins, un volcan se forme. Ce n’est qu’après plusieurs milliers d’années d’éruptions successives que cet édifice subaquatique pourra émerger et créer un îlot volcanique.
La chaîne des volcans d’Hawaï, orientée nord-ouest/sud-est, s’étend sur près de 3500 km. Tandis que le « point chaud » reste fixe, la plaque tectonique pacifique se déplace d’environ 10 cm par an. Ainsi, les volcans qui ne se trouvent plus au-dessus de cette remontée de magma finissent par s’éteindre. Les îles volcaniques les plus éloignées de cet épanchement de roche en fusion, comme Niihau, Kauai, Oahu, Molokai et Maui, sont les plus anciennes. Big Island demeure donc la plus récente, puisqu’elle se situe actuellement à l’aplomb du « point chaud ».
L’archipel d’Hawaï et son « point chaud » (en rouge). Crédit photo : Mapbliss, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Le processus de création de la Grande Île d’Hawaï
La Grande Île d’Hawaï s’est construite à partir de la formation de cinq volcans-boucliers de type effusif, caractérisés par d’abondantes coulées de lave fluide :
le Kohala, aujourd’hui éteint ;
le Mauna Kea, endormi depuis près de 6000 ans ;
le Hualālai, encore en activité ;
le Mauna Loa et le Kīlauea, tous deux actifs et situés dans le Parc national des volcans d’Hawaï.
Carte topographique de Big Island. Crédit photo : Sémhur, CC-BY-SA-3.0, via Wikimedia Commons
Les volcans-boucliers de Big Island, caractérisés par une forme conique et plate, ont traversé les 4 phases suivantes :
création de l’édifice volcanique grâce une accumulation de pillow-lavas (laves en coussins) sur le fond océanique ;
construction d’un bouclier basaltique sous-marin qui finit par atteindre le niveau de la mer en raison d’éruptions massives et fréquentes ;
glissements de terrain importants se manifestant par des éboulements et des avalanches de débris ;
remplissage de la caldeira (vaste dépression de forme circulaire située au sommet d’un volcan) et des flancs supérieurs par des cônes de scories.
Le Parc national des volcans d’Hawaï : un site unique classé au patrimoine mondial de l’UNESCO
Inscrit en 1987 au patrimoine mondial de l’UNESCO, le Parc national des volcans d’Hawaï couvre aujourd’hui près de 135 000 hectares. Cet espace naturel constitue un véritable laboratoire d’observation de la formation d’une île volcanique par des mécanismes géologiques encore en cours. Les volcans emblématiques de Big Island, le Mauna Loa et le Kīlauea, figurent parmi les édifices volcaniques les plus actifs et accessibles du globe.
Le Mauna Loa : le volcan subaérien le plus haut du monde
Contrairement à ce que l’on pourrait penser, l’Everest ne constitue pas la formation géologique la plus élevée du monde. Si l’on mesure le Mauna Loa (la « Grande Montagne ») depuis la base du plancher océanique, il frôle en effet les 17 000 mètres d’altitude. Les scientifiques s’accordent donc sur le fait qu’il représente le volcan subaérien le plus élevé et le plus étendu sur Terre.
Vue satellite du volcan Mauna Loa. Crédit photo : Axelspace Corporation, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Cet édifice volcanique reste aussi l’un des plus actifs de la planète. Depuis la seconde moitié du XIXème siècle, il a connu près de 40 éruptions. La plus dévastatrice demeure sans conteste celle de 1984, qui a manqué d’ensevelir la ville de Hilo.
Le Mauna Loa présente une vaste caldeira sommitale, appelée Mokuaweoweo, flanquée de deux cratères au nord et au sud. Ce géant de feu redouté par la population de Big Island se caractérise aussi par un paysage façonné par des coulées de lavepāhoehoe (terme hawaïen), ou laves cordées.
Les laves pāhoehoe de l'archipel d'Hawaï.
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Lave pāhoehoe solidifiée dans le Parc national des volcans d’Hawaï. Crédit photo : Laurie Madiot
Une coulée de lave incandescente sur Big Island dans l'archipel d'Hawaï. Crédit photo : Adobe Stock
Coulée de lave pāhoehoe (lave cordée) dans le Parc national des volcans d’Hawaï. Crédit photo : Unsplash
Les randonneurs aguerris pourront gravir ses pentes et parcourir ses spectaculaires champs de lave solidifiée. Ils s’étonneront également de pouvoir traverser des zones peuplées par une végétation luxuriante avant d’accéder à un sommet fréquemment enneigé en hiver, comme celui du mont Fuji au Japon.
Le Kīlauea : un édifice volcanique hyperactif
Le Kīlauea, qui culmine à une altitude de 1222 m, occupe la zone sud-est du Parc national des volcans d’Hawaï. Situé sur le flanc oriental du Mauna Loa, il a longtemps été considéré comme l’un de ses cratères secondaires. Les recherches menées par les volcanologues durant les dernières décennies ont toutefois démontré qu’il possédait sa propre chambre magmatique. Sa partie immergée s’étend sur plus de 60 km en dessous du niveau de la mer.
Ce volcan reste le plus actif du globe. La plus longue de ses éruptions s’est déroulée entre 1983 et 2018. D’importantes coulées de lave ont ainsi recouvert une surface d’environ 100 km2, dévasté de nombreuses habitations et agrandi le littoral de Big Island.
De 2008 à 2018, les visiteurs du parc ont pu observer les remontées de magma et l’impressionnant panache de fumée se dégageant de son cratère principal, le Halemaumau. D’après une légende hawaïenne, la déesse du feu Pélé y aurait établi sa résidence. Les voyageurs les plus téméraires ont également pu s’approcher du puissant flot de lave se déversant en continu dans l’océan Pacifique.
Les cratères du Kīlauea et ses coulées de lave qui se déversent dans l'océan.
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Vue du cratère Halemaumau sur le Kīlauea. Crédit photo : Hawaii Volcano Observatory, USGS, domaine public, via Wikimedia Commons
La lave incandescente du Kīlauea rencontrant l’océan. Crédit photo : Unsplash
La lave incandescente du Kīlauea rencontrant l’océan. Crédit photo : Unsplash
La lave incandescente du Kīlauea rencontrant l’océan. Crédit photo : Unsplash
Vue du cratère Kīlauea Iki sur le Kīlauea. Crédit photo : Laurie Madiot
Vue générale du cratère Kīlauea Iki sur le Kīlauea. Crédit Photo : Pixabay
L’activité volcanique du Kīlauea demeure moins intense aujourd’hui. Les passionnés de randonnée et de volcanologie pourront ainsi s’aventurer librement sur le célèbre trail descendant dans son petit cratère, le Kīlauea Iki.
Focus sur quelques surprenantes formations géologiques
Le Parc national des volcans d’Hawaï regorge de formations géologiques surprenantes. Les plus marquantes sont de toute évidence le tunnel de lave Thurston, les cheveux et les larmes de Pélé ainsi que les arbres de lave.
Le tunnel de lave Thurston
Le tunnel de lave Thurston, localisé sur le flanc est du Kīlauea, demeure une curiosité à ne pas manquer. On y accède après une courte marche à travers une forêt tropicale peuplée de fougères arborescentes.
Cette galerie souterraine s’est constituée à partir d’une coulée de lave pāhoehoe dont la croûte supérieure s’est solidifiée et a créé un toit. Une fois l’alimentation en magma tarie, un tunnel s’est formé. Daté d’environ 500 ans, il a été découvert en 1913 par le journaliste hawaïen Lorrin Thurston.
Vue de l’intérieur du tunnel de lave Thurston. Crédit photo : Frank Schulenburg, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Les visiteurs s’aventurant dans le Parc national des volcans d’Hawaï ne pourront que s’émerveiller devant ses richesses géologiques et sa surprenante biodiversité.
Le Parc national des volcans d'Hawaï.
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Une coulée de lave incandescente sur Big Island dans l'archipel d'Hawaï. Crédit photo : Adobe Stock
Vue satellite du volcan Mauna Loa. Crédit photo : Axelspace Corporation, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Vue du cratère Kīlauea Iki sur le Kīlauea. Crédit photo : Laurie Madiot
Vue du cratère Halemaumau sur le Kīlauea. Crédit photo : Hawaii Volcano Observatory, USGS, domaine public, via Wikimedia Commons
Vue de l’intérieur du tunnel de lave Thurston. Crédit photo : Frank Schulenburg, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Vue générale du cratère Kīlauea Iki sur le Kīlauea. Crédit Photo : Pixabay
Un moulage de tronc d’arbre dans le parc d’État de Lava Tree à Hawaï. Crédit photo : Famartin, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Lave pāhoehoe solidifiée dans le Parc national des volcans d’Hawaï. Crédit photo : Laurie Madiot
La lave incandescente du Kīlauea rencontrant l’océan. Crédit photo : Unsplash
Carte topographique de Big Island. Crédit photo : Sémhur, CC-BY-SA-3.0, via Wikimedia Commons
Cheveux de Pélé recouvrant une vaste zone située près du cratère Halemaumau. Crédit photo : Wikimedia Commons
Coulée de lave pāhoehoe (lave cordée) dans le Parc national des volcans d’Hawaï. Crédit photo : Unsplash
Le faucon hawaïen. Crédit photo : cliff1066, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons
Fleurs de l’arbre ōhia lehua. Crédit photo : David Eickhoff, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons
Une forêt de fougères hāpuu dans le Parc national des volcans d’Hawaï Crédit photo : Hermann Luyken, CC0 1.0, via Wikimedia Commons
Larmes de Pélé ramassées dans le Parc national des volcans d’Hawaï. Crédit photo : James St. John, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons
La lave incandescente du Kīlauea rencontrant l’océan. Crédit photo : Unsplash
La lave incandescente du Kīlauea rencontrant l’océan. Crédit photo : Unsplash
Deux bernaches néné dans leur habitat naturel. Crédit photo : John et Karen Hollingsworth, U.S. Fish and Wildlife Service, domaine public, via Wikimedia Commons
L’archipel d’Hawaï et son « point chaud » (en rouge). Crédit photo : Mapbliss, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Les cheveux et les larmes de Pélé
Autres curiosités facilement observables aux abords du Kīlauea : les cheveux et les larmes de Pélé. Les cheveux de Pélé se présentent sous la forme de longs filaments de couleur dorée. Il s’agit de roches volcaniques, aussi appelées obsidiennes capillaires, qui se créent à partir de gouttelettes de lave très fluide s’étirant sous l’action du vent. Ces fibres de verre volcaniques, extrêmement tranchantes, forment parfois des tapis de plusieurs centimètres d’épaisseur.
Cheveux de Pélé recouvrant une vaste zone située près du cratère Halemaumau. Crédit photo : Wikimedia Commons
Lorsque la lave se révèle trop visqueuse ou que le vent ne se montre pas assez puissant, certaines gouttelettes ne se distendent pas complètement. Les filaments ainsi créés se terminent par des petites sphères de couleur noire nommées larmes de Pélé.
Larmes de Pélé ramassées dans le Parc national des volcans d’Hawaï. Crédit photo : James St. John, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons
Les moulages de troncs d’arbres
Enfin, il n’est pas possible de quitter le Parc national des volcans d’Hawaï avant d’avoir pu admirer ses impressionnants moulages de troncs d’arbres. Mais comment se forment-ils ?
Lors d’une éruption volcanique, il arrive que des coulées de lave fluide traversant une forêt se solidifient rapidement autour de la base des arbres. Les gaz libérés et l’humidité du bois constituent ensuite une couche isolante permettant aux troncs de se calciner lentement. Une fois les coulées de lave durcies et les arbres consumés, seuls leurs anciens emplacements subsistent.
Un moulage de tronc d’arbre dans le parc d’État de Lava Tree à Hawaï. Crédit photo : Famartin, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Au nord-ouest du cratère principal du Kīlauea, ces moulages prennent la forme de cavités plus ou moins profondes dans le sol. Ils représentent les témoins d’anciennes forêts se dressant jadis sur les flancs du volcan.
La biodiversité endémique du parc volcanique hawaïen
Situé à plus de 3800 km du continent le plus proche, l’archipel hawaïen constitue un véritable laboratoire du vivant, à l’instar des îles Galápagos. Plus de 90 % des espèces présentes sur ce territoire insulaire sont endémiques, c’est-à-dire qu’elles ne se rencontrent nulle part ailleurs sur la planète. Beaucoup demeurent toutefois menacées. C’est pour cette raison que le Parc national des volcans d’Hawaï a été désigné réserve de biosphère en 1980.
Une végétation luxuriante en bordure des champs de lave
Le parc volcanique de Big Island abrite de nombreuses espèces végétales qui se sont développées sur ses sols de lave fertiles. De la plaine côtière au sommet du Mauna Loa, le visiteur pourra cheminer à travers de luxuriantes forêts tropicales peuplées de fougères et d’arbres protégés.
Les fougères ae, amau et hāpuu
Les fougères font partie des premières plantes à avoir colonisé Hawaï. Arrivées sous la forme de spores transportées par le vent, elles ont rapidement pris racine aux abords des champs de lave solidifiée.
La fougère ae constitue une espèce pionnière. Elle s’est accoutumée à son nouvel habitat en s’implantant dans les fissures des coulées de lave durcie.
La plante amau se caractérise quant à elle par des frondes, c’est-à-dire des feuilles, de couleur rouge. Elle se rencontre notamment sur les flancs du Kīlauea et joue un rôle important dans le folklore local. Le nom du cratère principal de ce volcan, Halemaumau, signifie en effet « Maison de la fougère amau ».
Une forêt de fougères hāpuu dans le Parc national des volcans d’Hawaï Crédit photo : Hermann Luyken, CC0 1.0, via Wikimedia Commons
Les hāpuu restent les fougères arborescentes les plus grandes de l’île. Elles peuvent atteindre une hauteur d’environ 11 m. Deux variétés différentes peuvent être observées dans le Parc national des volcans d’Hawaï, près du sommet du Kīlauea.
L’arbre ōhia lehua
Le ōhia lehua représente l’arbre le plus emblématique d’Hawaï. Il s’est adapté à son environnement en développant une étonnante résistance au feu. En présence de gaz nocifs par exemple, cet arbre referme les pores de ses feuilles pour survivre.
Sur les huit espèces peuplant l’archipel, quatre se rencontrent dans le parc, à proximité des coulées de lave les plus récentes. Les ōhia lehua sont facilement reconnaissables grâce à leurs fleurs de couleur rouge ou jaune orangé.
Fleurs de l’arbre ōhia lehua. Crédit photo : David Eickhoff, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons
Une faune sauvage singulière
Le Parc national des volcans d’Hawaï constitue également un refuge pour des espèces animales uniques au monde comme la bernache néné, le faucon io et la chauve-souris cendrée ōpeapea.
La bernache néné, oiseau emblématique d’Hawaï
La bernache néné se rencontre principalement sur les pentes des volcans Mauna Loa et Kīlauea. Cette espèce d’oie très rare descend vraisemblablement de la bernache du Canada. Elle s’en différencie par ses longues pattes à palmes réduites lui permettant de se déplacer sur les sols volcaniques.
Lorsque le capitaine James Cook accosta sur Big Island, l’île était peuplée d’environ 25 000 spécimens. Les populations ont cependant fortement diminué à cause de la chasse et de l’introduction d’animaux prédateurs (chats, chiens, mangoustes, etc.). En 1952, il ne restait plus qu’une trentaine d’oiseaux.
Deux bernaches néné dans leur habitat naturel. Crédit photo : John et Karen Hollingsworth, U.S. Fish and Wildlife Service, domaine public, via Wikimedia Commons
Depuis les années 1970, le personnel du parc a toutefois mis en place un programme de reproduction et de réintroduction des bernaches néné. Aujourd’hui, elles seraient environ 1000 à l’état sauvage.
Le faucon io
Le faucon io est un oiseau de proie originaire d’Hawaï. Aujourd’hui, il se rencontre uniquement sur Big Island. Ce rapace a été inscrit sur la liste des espèces en voie de disparition aux États-Unis jusqu’en 2020. Depuis, les populations augmentent à nouveau et semblent se stabiliser.
Le faucon hawaïen. Crédit photo : cliff1066, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons
Le io se nourrit principalement de petits ravageurs, rendant ainsi un fier service à Big Island. On pourra facilement l’observer en vol au-dessus du sommet du Kīlauea et le long de la route menant au Mauna Loa.
La chauve-souris cendrée hawaïenne
La chauve-souris cendrée ōpeapea est arrivée de ses propres ailes dans l’archipel volcanique, il y a 10 000 ans environ. Descendant sans doute d’une espèce résidant en Amérique du Nord, elle représente le seul mammifère terrestre natif d’Hawaï. Elle fait partie des animaux hawaïens les plus menacés. Contrairement à la croyance populaire, cette chauve-souris ne vit pas dans les tunnels de lave ou les grottes. Elle niche dans les feuillages des grands arbres de la forêt tropicale.
Le Parc national des volcans d’Hawaï constitue un espace naturel unique au monde. Son paysage volcanique conserve les traces de son histoire mouvementée depuis sa formation jusqu’à nos jours. Les passionnés de géologie et d’étendues sauvages pourront facilement gravir les douces pentes de ses impressionnants volcans. Aux abords des champs de lave, ils y découvriront également un paradis végétal peuplé d’une faune endémique protégée, comme dans le parc de Phong Nha-Ke Bang au Vietnam.
RETENEZ
Le Parc national des volcans d’Hawaï est un site naturel classé au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 1987.
Il constitue un véritable laboratoire d’observation de la formation d’une île volcanique par des processus géologiques encore en cours.
Ses impressionnants volcans, le Mauna Loa et le Kīlauea, font partie des édifices volcaniques les plus actifs de la planète.
Le Parc national des volcans d’Hawaï abrite une biodiversité endémique qu’il convient de préserver.
Smithsonian Institution | Global Volcanism Program [En ligne]. Global Volcanism Program | Mauna Loa; [cité le 30 déc 2022]. Disponible: https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=332020
1.
Smithsonian Institution | Global Volcanism Program [En ligne]. Global Volcanism Program | Kīlauea; [cité le 30 déc 2022]. Disponible: https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=332010
1.
UNESCO Centre du patrimoine mondial [En ligne]. mondial UC du patrimoine. Parc national des volcans d’Hawai; [cité le 30 déc 2022]. Disponible: https://whc.unesco.org/fr/list/409/
1.
National Park Service [En ligne]. Park MAPOB 52 HN, Us H 96718 P 808 985 6011 C. Hawaiʻi Volcanoes National Park (U.S. National Park Service); [cité le 30 déc 2022]. Disponible: https://www.nps.gov/havo/index.htm
Qu’appelle-t-on une nuée ardente ou coulée pyroclastique ? Selon son étymologie, le mot « pyroclastique » est un terme constitué de deux locutions grecques : « pyro » qui veut dire feu et « clasto » qui signifie brisé. Que désigne-t-on ainsi ? Est-ce un genre d’incendie ? Pas tout à fait, ce nuage incandescent se forme sur les volcans en éruption, mais pas n’importe lesquels. Découvrons ensemble comment se forment les nuées ardentes, leur composition et les dangers qu’elles représentent pour les sociétés humaines.
Les nuées ardentes : un nuage de cendres à très haute température
Les volcanologues distinguent deux types d’éruptions volcaniques :
Effusives : de la lave fluide s’épanche sur les flancs du volcan depuis le cratère principal ou des évents secondaires.
Explosives : il s’agit d’un mélange très chaud de gaz toxiques et de particules solides qui s’échappent du volcan à la suite d’une déflagration. Leur température est comprise entre 300 et 800 °C.
Les coulées pyroclastiques font partie de la famille des nuées ardentes. Elles surviennent généralement durant les phases explosives. Cependant, au lieu de s’élever, ce mélange très dense dévale les versants du volcan, telle une avalanche. Elles peuvent se mouvoir de quelques dizaines à plusieurs centaines de mètres par seconde. Cette variation dépend de leur composition. Turbulentes, voire violentes, elles se déplacent à très grande vitesse lorsqu’elles sont chargées en particules légères comme les cendres. Les volcanologues les nomment des déferlantes pyroclastiques.
Si en revanche elles sont formées de débris plus grossiers, elles dévalent les pentes plus lentement et couvrent un terrain moins important autour du cratère. On les nomme dans ces circonstances des coulées pyroclastiques.
Une nuée ardente sur les flancs de l’Etna, le plus grand volcan actif d’Europe. Crédit photo : Adobe Stock
Les éruptions explosives : un magma très visqueux
La formation des nuées ardentes dépend de la viscosité du magma qui alimente le volcan. Le magma est composé de roches en fusion et de gaz. Lorsque sa teneur en silice est très élevée, il se présente sous une forme plus visqueuse. Les gaz contenus dans ce magma épais restent prisonniers, ils n’arrivent pas à s’échapper. Celui-ci a alors du mal à se frayer un passage jusqu’au sommet du volcan. Il va alors s’accumuler dans la chambre magmatique ou la cheminée du volcan. La pression va augmenter sous le volcan, à l’image d’une cocotte-minute, jusqu’à faire céder progressivement la roche volcanique. De nombreuses fissures et failles s’ouvrent progressivement dans les entrailles du volcan, souvent à proximité de la bouche du cratère. Quand la pression devient trop forte, une explosion se produit.
Lors de l’explosion, deux phénomènes peuvent se produire : une colonne éruptive et/ou une nuée ardente. Les deux phénomènes peuvent se succéder. Les nuages de cendres s’élèvent dans les airs. Ils sont constitués de gaz volcaniques et de fragments de lave solidifiés que l’on nomme des téphras. Cette structure peut se transformer en coulée pyroclastique dès lors que la combinaison de gaz et de particules solides devient plus dense que l’atmosphère qu’il traverse. Le nuage de cendres s’effondre alors sous son propre poids. On parle d’effondrement de la colonne. Le mélange d’air et de gaz va alors dévaler les pentes du volcan à vive allure : il se produit une nuée ardente.
Les coulées pyroclastiques sont des nuages de cendres et de débris à haute température qui se déplacent à vive allure le long des flancs d’un volcan.
Les nuées ardentes : des aléas naturels dangereux
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Panache de cendres et nuée ardente à proximité du cratère Voragine sur l'Etna. Crédit photo : Adobe Stock
Couloir de nuée ardente sur l'île de Montserrat aux abords du volcan de la Soufrière aux Antilles. Crédit photo : Adobe Stock
Une nuée ardente sur les flancs de l'Etna, le plus grand volcan actif d'Europe. Crédit photo : Adobe Stock
Nuée ardente dévalant les pentes du volcan Sinabung en Indonésie. Crédit photo : Suhairy Tri Yadhi on Pexels
Corps pétrifié de Pompéi suite à l'éruption du Vésuve en 79 après J.C. Crédit photo : Gina Fitzpatrick, Pexels
Les vestiges de la ville de Pompéi au pied du Vésuve. Crédit photo : Adobe Stock.
Les coulées pyroclastiques : un dangereux aléa naturel
La formation des nuées ardentes résulte de facteurs difficilement prévisibles. À titre d’exemple, le 30 mai 1991 au Japon, le mont Uzen fit quarante et une victimes dont deux volcanologues français : Maurice et Katia Krafft. Le volcan émettait jusqu’à trente cinq nuées ardentes par jour. Pour protéger la population, une zone de sécurité fut donc délimitée. Le couple Krafft venu pour filmer les coulées pyroclastiques décida de se rendre dans une vallée pour tourner leurs images. Malheureusement, alors que les époux Krafft filmaient, une partie du cratère s’effondra. Une nuée ardente plus puissante que les précédentes se déclencha.
Corps pétrifié de Pompéi suite à l’éruption du Vésuve en 79 après J.C. Crédit photo : Gina Fitzpatrick, Pexels
Les coulées pyroclastiques responsables de la destruction des villes d’Herculanum et de Pompéi en l’an 79 après Jésus-Christ sont aussi très connues. Le 24 août, quatre nuées ardentes ont dévalé coup sur coup les flancs du Vésuve. La dernière, plus intense que les précédentes, a atteint la ville de Pompéi en pleine nuit. La population fut surprise dans son sommeil. L’empereur de l’époque, Titus, envoya très vite des secours sur place, mais il y eut très peu de rescapés. Il faudra attendre la construction du canal du Saro entre 1592 et 1600 pour que l’on redécouvre la ville ensevelie. Pourtant, ce ne sera qu’en 1748 que les premières véritables fouilles seront entreprises. Au total, 15 000 corps pétrifiés ont été retrouvés. Pour la ville d’Herculanum située au pied du Vésuve, le décès des habitants a été causé principalement par la chaleur des nuées ardentes. Cependant, pour ce qui est de Pompéi, les dernières recherches tendent à penser que la nuée ardente avait perdu en puissance et en température. Les résultats de simulations informatiques ont démontré qu’elle aurait stagné entre 17 et 20 minutes sur la ville. Ce serait sa densité en cendres et en gaz toxiques qui aurait entraîné le plus de morts en asphyxiant les victimes.
Les vestiges de la ville de Pompéi au pied du Vésuve. Crédit photo : Adobe Stock.
Aujourd’hui, de nombreux volcans de type explosif sont considérés comme « endormis » : leur activité ne semble pas visible à première vue. Les plus dangereux sont sous surveillance, à l’image du Vésuve en Italie dont la dernière éruption date de 1944. Le réveil du volcan napolitain menace 700 000 habitants dans la région de Naples. Un autre volcan assez célèbre est le mont Fuji sous son manteau de neige au Japon. Son explosion la plus récente a commencé en décembre 1707 et s’est terminée en février 1708.
Plus la phase de sommeil d’un volcan est longue, plus les chances d’un réveil virulent augmentent. Avec l’augmentation de la densité de population, les zones à risque volcanique restent sous surveillance permanente afin de pouvoir évacuer les habitants à temps en cas d’éruption imminente.
Les volcans et leurs nuées ardentes constituent des catastrophes naturelles assez difficiles à prévoir. Aujourd’hui, les volcanologues peuvent déceler une montée de magma sous le volcan et prévoir si une éruption est imminente. Les coulées pyroclastiques constituent avec les lahars les risques volcaniques majeurs.
RETENEZ
Les coulées pyroclastiques sont des nuages de cendres et de débris à haute température qui se déplacent à vive allure sur les flancs d’un volcan.
Les nuées ardentes se forment sur les volcans explosifs.
Elles représentent un risque naturel majeur pour les sociétés humaines qui vivent à proximité des volcans.
Le pôle Nord est un repère universel. Pour autant, le pôle Nord que le géographe indique sur ses cartes n’est pas le même que le Nord indiqué par l’aiguille d’une boussole. Comment différencie-t-on le pôle Nord géographique du pôle Nord magnétique ? Quelle est l’origine du champ magnétique ? Pourquoi et jusqu’où les pôles magnétiques se déplacent-t-ils ? Quelles sont les conséquences de ces déplacements ?
Pôle Nord géographique et pôle Nord magnétique : quelle différence ?
Dans le langage courant, le pôle Nord et le pôle Sud font référence aux pôles géographiques. Ainsi, le pôle Nord géographique correspond au point le plus au Nord de notre planète. Il représente l’intersection de l’axe de rotation de la Terre avec sa surface. Il s’agit d’un point fixe où se croisent les fuseaux horaires et les méridiens. Situé au milieu de l’Arctique, il correspond au nord indiqué sur les cartes.
Il existe également des pôles magnétiques. Le pôle Nord magnétique est le point de convergence des lignes de force du champ magnétique qui entourent notre planète. Le champ magnétique terrestre y pointe vers le bas et c’est vers ce pôle Nord magnétique que l’aiguille aimantée d’une boussole s’aligne. Contrairement au pôle Nord géographique, le pôle Nord magnétique se déplace en permanence. Et pour comprendre ce phénomène, il faut revenir aux origines des pôles magnétiques.
Le champ magnétique terrestre trouve son origine au centre de la Terre et plus précisément dans le noyau externe. Ce dernier est situé entre 2 885 km et 5 155 km de profondeur, entre le noyau interne, solide, et le manteau inférieur. Le noyau externe est un océan de métal liquide constitué, notamment, de fer et de nickel, et qui abrite des mouvements de convection.
L’origine de cette convection pourrait être solutale, c’est-à-dire issue d’une variation de concentration, plutôt que thermique (variation de température). En effet, la concentration en fer-nickel du noyau externe n’est pas homogène. Au contact du noyau interne, constitué lui aussi d’un alliage fer-nickel, la cristallisation du fer et du nickel entraîne une augmentation de la concentration en éléments dissous à la base du noyau externe. Ces éléments dissous, plus légers que le fer et le nickel, engendrent une remontée du liquide métallique depuis la base du noyau externe vers le sommet. Ces mouvements, couplés à la force de Coriolis générée par la rotation de la Terre, sont à l’origine de mouvements de convection complexes qui affectent le noyau externe. Le fer étant un élément conducteur, la convection génère des courants électriques permanents dans le noyau externe. Ce sont ces courants électriques qui sont à l’origine du champ magnétique terrestre.
Les mouvements de convection solutale présents dans le noyau terrestre externe, associés à la force de Coriolis dûe à la rotation de la Terre, sont à l’origine du champ magnétique terrestre. Crédit photo : A. Z. Colvin, via Wikimedia Commons.
Les lignes du champ magnétique s’échappent du pôle Sud et suivent la courbure de la Terre jusqu’au pôle Nord où elles replongent vers le noyau. Toutes les lignes du champ magnétique situées au-dessus de 1000 km d’altitude constituent la magnétosphère.
Les pôles magnétiques ont la bougeotte
La dérive des pôles
Le noyau externe de la Terre est en perpétuel mouvement et évolution. D’infimes variations de la température ou de la concentration du noyau déstabilisent le champ magnétique à intervalles réguliers. La position des pôles magnétiques n’est donc pas fixe.
La première mesure de la position du pôle Nord magnétique remonte à 1831. Il se trouvait alors dans l’Arctique canadien. Depuis, il se déplace inlassablement vers l’est et la Sibérie. La vitesse de déplacement historique de 0 à 15 km/an a subi une accélération majeure entre les années 1990 et 2005. Depuis cette période, le pôle Nord magnétique se déplace de 50 à 60 km/an. Et depuis 2017, et alors qu’il se déplaçait jusqu’ici vers le Nord géographique, le pôle Nord magnétique se dirige désormais vers le Sud géographique.
Évolution de la position du pôle Nord magnétique au cours du temps : en bleu la position modélisée, en rouge la position mesurée. Crédit photo : Adobe Stock
Les mouvements de convection du noyau externe de la Terre génèrent le champ magnétique terrestre, véritable bouclier protecteur pour notre planète et le vivant.
Quand les pôles perdent le Nord : inversions et excursions
Les déplacements du champ magnétique terrestre peuvent être les prémices d’un phénomène plus important : l’inversion. C’est un phénomène dont l’occurrence est bien connue des scientifiques. Plusieurs inversions se sont déjà produites et les chercheurs en ont retrouvé la signature dans des coulées volcaniques. Lorsqu’une coulée de lave s’épanche à la surface de notre planète, les minéraux magnétiques qu’elle contient (magnétites, oxydes de fer) s’orientent, comme l’aiguille d’une boussole, dans la direction du pôle Nord magnétique. En refroidissant, la roche fige définitivement cette orientation. Des coulées volcaniques vieilles de plusieurs millions d’années renferment ainsi des minéraux orientés vers le pôle Sud magnétique, soit en sens inverse du champ magnétique terrestre actuel. Ces observations, particulièrement visibles sur les laves des fonds océaniques, témoignent du phénomène d’inversion du champ magnétique terrestre. La dernière inversion, dite de Brunhes-Matuyama – du nom des géophysiciens français et japonais qui ont étudié le phénomène – aurait eu lieu il y a 780 000.
Le long des dorsales océaniques, les laves s’épanchent de part et d’autre des fissures qui laissent remonter le magma. Ces laves deviennent de plus en plus anciennes à mesure qu’elles s’éloignent de la dorsale (a : environ -5 millions d’années ; b : environ -3 ou -2 millions d’années, c : aujourd’hui). Lors de leur émission, elles impriment la polarité du champ magnétique ambiant qui règne alors sur Terre : en couleur, des laves à polarité magnétique normale (pôle Nord magnétique orienté vers le pôle Nord géographique), en blanc, des laves à polarité inverse (pôle Nord magnétique orienté vers le pôle Sud géographique). Crédit photo : Wikimedia Commons.
L’inversion du champ magnétique est souvent associée à une baisse de son intensité. La fréquence des inversions est très variable. Ces 10 derniers millions d’années, le taux moyen d’inversion était de 4 à 5 inversions par millions d’années. Il y a 500 millions d’années en revanche, le taux aurait été cinq fois supérieur.
Il arrive qu’une inversion ne s’installe pas durablement et que le champ rebascule rapidement vers sa position initiale. Ce phénomène est appelé une excursion. Les excursions sont plus fréquentes que ne le sont les inversions et durent moins longtemps. L’une des dernières excursions du champ magnétique terrestre date d’il y a environ 42 000 ans. Elle est connue sous le nom d’excursion de Laschamps, du nom d’un petit village du Massif Central où des laves datant de cette période ont enregistré une orientation du champ magnétique vers l’Antarctique. Si cette excursion est un épisode classique de la longue l’histoire du champ magnétique terrestre, elle est particulièrement connue des scientifiques pour les changements climatiques majeurs qu’elle aurait générés.
Le champ magnétique est une bulle qui nous protège
Le champ magnétique terrestre constitue un véritable bouclier qui protège notre planète des ondes et des particules néfastes qui proviennent de l’Univers. Son affaiblissement lors des périodes d’inversion ou d’excursion peut entraîner des conséquences dramatiques pour l’écosystème. Ainsi, une récente étude suggère que l’excursion de Laschamps serait à l’origine d’un endommagement de la couche d’ozone sous l’effet des particules solaires. Ces dernières sont d’ordinaire déviées vers les pôles par le champ magnétique terrestre. Lors de l’excursion de Laschamps, les rayonnements cosmiques auraient attaqué et aminci la couche d’ozone, laissant ainsi passer des quantités importantes d’ultraviolets (UV). Cette excursion aurait également été accompagnée de bouleversements climatiques majeurs : refroidissements importants dans certaines régions du globe, développement de la calotte glaciaire, conditions d’aridité extrêmes dans d’autres régions ou encore des orages intenses. Ces phénomènes auraient fortement ralenti la croissance des végétaux et entraîné la disparition de plusieurs espèces végétales et animales. L’excursion de Laschamps pourrait même être le point d’orgue de la disparition de l’homme de Néandertal.
Aujourd’hui, l’accélération du déplacement du pôle Nord magnétique vers la Sibérie pourrait affecter les espèces migratrices comme les cétacés. Mais le champ magnétique terrestre est également à l’origine d’un des phénomènes les plus extraordinaires à observer sur Terre : les aurores polaires.
RETENEZ
Le pôle Nord géographique représente l’intersection de l’axe de rotation de la Terre avec sa surface (Nord indiqué sur les cartes).
Le pôle Nord magnétique est le point de convergence des lignes de force du champ magnétique terrestre (Nord indiqué par les boussoles).
Le champ magnétique terrestre est généré par des mouvements de convection présents dans le noyau externe de la Terre.
L’intensité et la polarité du champ magnétique varient au cours du temps.
Le champ magnétique terrestre protège la planète des rayonnements cosmiques.
L’île de Pâques, également appelée Rapa Nui, signifie dans la langue autochtone, « le nombril du monde ». En effet, cette étendue de terre mystérieuse de 164 km², à mi-chemin entre le Chili et la Polynésie française, fascine le monde entier. Connue pour ses célèbres statues Moaïs, l’île de Pâques classée aujourd’hui au patrimoine mondial de l’UNESCO, a connu un bouleversement environnemental sans précédent. Zoom sur l’île de Pâques, l’un des territoires les plus isolés au monde.
Île de Pâques : histoire volcanologique du site
Cette île, de forme triangulaire, est située au sud de l’océan Pacifique, à 4 200 km de Tahiti et à 3 500 km du Chili. D’origine volcanique, Rapa Nui est le résultat d’une activité éruptive de 3 volcans désormais éteints qui ont émergé de l’océan Pacifique. À l’est, le mont Poike est apparu, il y a 3 millions d’années. Un million d’années plus tard, plus au sud-ouest, le volcan Rano Kau s’impose, reconnaissable à son cratère à fond plat de 1,5 km de large, occupé par de nombreux lacs. Ce dernier est le plus grand volcan de l’île, mais également le plus haut avec ses 511 mètres d’altitude. Sans son éruption, aucune jonction n’aurait été possible entre les deux premiers volcans. Sa lave a ainsi permis de souder les trois cratères en une seule île. Aujourd’hui, ses laves solidifiées couvrent 80 % du territoire. Une fois l’activité volcanique éteinte, la végétation s’est ensuite développée.
Les mystérieux Moaïs de l’Île de Pâques
Il est difficile de ne pas parler de l’île de Pâques sans évoquer ses célèbres et mystérieuses statues : les Moaïs. Sculptés dans les tufs volcaniques de la carrière du volcan Rano Raraku, presque 1 000 Moaïs auraient été érigés entre 1510 et 1645 par les premiers habitants de l’île (Hanau-Eepe) bien avant l’arrivée des côlons. Plus de 400 statues gisent encore aujourd’hui dans cette carrière.
Les Moaïs de Rapa Nui ont été sculptés dans les tufs volcaniques de la carrière du volcan Rano Raraku. Crédit photo : Adobe Stock
Certains scientifiques affirment que les Moaïs servaient à indiquer les sources d’eau de l’île. D’autres encore avancent que leur construction favorisait la fertilité des sols, l’agriculture et par conséquent une production importante de nourriture. En effet, une étude poussée du terrain a montré qu’une ancienne culture de bananes, de taro et de patates douces existait. Composée de différents éléments tels que du calcium et du phosphore, la terre de la carrière Rano Raraku était la plus riche de l’île et a ainsi favorisé la croissance des végétaux. Une source d’eau douce mêlée à une extraction du tuf volcanique aurait permis de stimuler la croissance des plantes. Selon les scientifiques, il y aurait donc un lien étroit entre la richesse des terres, l’agriculture et l’édification des moaï.
Néanmoins, certains mystères demeurent toujours. À ce jour, aucun scientifique ne peut encore confirmer comment ces statues ont été transportées jusqu’au littoral.
Rapa Nui : une catastrophe écologique
Lorsque les premiers habitants polynésiens de l’île de Pâques ont colonisé cette terre entre les XIIème et XIIIème siècles, celle-ci était couverte de forêts qui ont disparu au cours du temps.
Il existe une hypothèse selon laquelle la population aurait coupé tous les arbres de l’île afin de construire et d’ériger les impressionnants Moaïs, si emblématiques de l’île de Pâques, en l’honneur de leurs clans. La colonisation des Hollandais en 1722, l’introduction de bétail et d’espèces invasives telles que les rats, l’agriculture et le confinement des autochtones dans des zones restreintes ont bouleversé l’environnement et son écosystème entre le XVIème et le XVIIIème siècle. Le palmier et les grands arbres ont disparu pour ne laisser la place qu’à quelques buissons.
Les avis des scientifiques diffèrent sur l’origine de ces bouleversements environnementaux. En 1992, les géographes et botanistes John Flenley et Paul Bahn élaborent une théorie. Après avoir étudié les pollens de la flore pascuane au cours des 37 000 dernières années, les scientifiques affirment que l’île de Pâques aurait subi une expansion démographique incontrôlée. Par conséquent, l’île a été surexploitée et la forêt a totalement disparu au cours du XVème siècle. Pour Grant McCall (1994) et Rosalind Hunter-Anderson (1998), tous les deux anthropologues, attribuent en grande partie la déforestation de l’île à une crise climatique (El Niño-Southern Oscillation). Par ailleurs, une importante sécheresse aurait pu jouer un rôle déterminant dans la déforestation et l’équilibre de la société insulaire.
En étudiant les 3 000 dernières années de l’histoire écologique de l’île de Pâques, les scientifiques ont démontré que la déforestation se serait faite de façon progressive.
Les statues Moaïs de Rapa Nui auraient été érigées par les premiers habitants de l’île de Pâques pour qu’ils s’assurent de bonnes récoltes.
L'île de Pâques et ses mystérieuses statues Moais.
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Environ 1 000 Moaïs auraient été érigés entre 1510 et 1645 par les premiers habitants de l’île avant l’arrivée des côlons. Crédit photo : Adobe Stock
Les Moaïs de Rapa Nui ont été sculptés dans les tufs volcaniques de la carrière du volcan Rano Raraku. Crédit photo : Adobe Stock
Les célèbres Moaïs de l'île de Pâques situés le long du littoral. Crédit photo : Adobe Stock
Les archéologues ne savent pas précisément comment ces statues monumentales ont été transportées jusqu'au littoral. Crédit photo : Adobe Stock
Certains scientifiques pensent que les statues Moais auraient été érigées pour assurer la fertilité des sols et de bonnes récoltes sur l'île de Pâques. Crédit photo : Adobe Stock
Île de Pâques : un écosystème fragile et menacé
Réchauffement climatique
Comme sur les autres îles, les effets du changement climatique se font ressentir sur Rapa Nui. L’élévation du niveau de la mer et l’érosion des côtes à cause des submersions marines (suite aux tempêtes) transforment progressivement les zones littorales de l’île. De plus, Rapa Nui subit de nombreuses pénuries d’eau douce en raison de la réduction des précipitations et de l’assèchement progressif des sols. La flore native est malheureusement en danger d’extinction.
Biodiversité de l’île de Pâques
La flore et surtout la faune de l’île de Pâques sont très pauvres. Le territoire recense seulement 48 espèces végétales insulaires, dont 14 introduites par les Rapanuis (ethnie polynésienne). Les arbres visibles sur l’île aujourd’hui ont tous été introduits au cours du siècle dernier, car l’île de Pâques de la fin du XIXème siècle en était totalement dénuée. Pourtant, à l’arrivée des Polynésiens, la zone était couverte de forêts d’un cousin du cocotier du Chili (Jubaea chilensis) nommé Paschalococos disperta, une espèce endémique de l’île, aujourd’hui disparue. Les plantes envahissantes telles que le mélinis (Melinis minutiflora) pionnière et pyrophile ou le lantana (Lantana camara) impénétrable et épineux viennent dorénavant prendre la place des plantes natives ce qui a un impact sur le paysage et la biodiversité locale. Par ailleurs, la situation de la mer à proximité des côtés de Rapa Nui est préoccupante. En effet, la pêche illégale a en effet provoqué une forte diminution des espèces marines autochtones comme le thon rouge du sud ou la murène.
Certains scientifiques pensent que les statues Moais auraient été érigées pour assurer la fertilité des sols et de bonnes récoltes sur l’île de Pâques. Crédit photo : Adobe Stock
Zone maritime dorénavant protégée
Afin de protéger davantage cet espace menacé, le gouvernement chilien a organisé la création d’un sanctuaire marin de plus de 720 000 km² autour de l’île en 2017. Il est ainsi protégé de toute activité humaine menacée par l’introduction d’espèces invasives, la hausse du tourisme et la surpêche. En effet, les écosystèmes coralliens de l’île de Pâques possèdent des espèces de poissons uniques au monde tels que le poisson-papillon ou le poisson-ange. Ainsi, le mode de vie des Rapanuis est préservé en soutenant une pêche artisanale. La préservation et la restauration de la biodiversité si particulière de l’île de Pâques est aujourd’hui devenue essentielle. Cette sanctuarisation est d’autant plus intéressante qu’elle est à l’initiative des Pascuans, qui ont développé au fil de leur histoire une conscience écologique très forte.
Depuis 1995, le parc national de Rapa Nui, qui couvre environ 40% de la superficie de l’île, est protégé et inscrit au Patrimoine mondial de l’UNESCO. La communauté Rapanui veille précieusement sur les traces de ce patrimoine culturel et naturel et constitue localement un pouvoir parallèle aux autorités chiliennes. Fort heureusement, le parc national de Rapa Nui présente toujours un degré élevé d’authenticité. Reste à savoir combien de temps encore.
RETENEZ
L’île de Pâques ou Rapa Nui est une île volcanique sous gouvernance du Chili.
Les statues Moais de l’île de Pâques auraient été érigées entre le XVI et XVIIème siècles par les premiers habitants de l’île afin de leur assurer de bonnes récoltes.
Avant l’arrivée des colons, Rapa Nui était une île boisée. L’expansion démographique et l’édification des Moaïs auraient participé à la déforestation de l’île au fil des siècles.
Un nouveau champ des possibles pour l’astronomie s’est ouvert le 12 juillet 2022. La NASA a dévoilé la première image réalisée par le télescope James-Webb, un bijou de technologie spatiale. Il s’agit du cliché le plus profond de l’espace où nous pouvons observer un amas d’étoiles et de galaxies qui datent de plusieurs milliards d’années. De quoi donner le vertige. Quelles sont les caractéristiques de ce nouvel observatoire cosmique ? En quoi va-t-il révolutionner la science des astres ? Décollage immédiat pour un voyage intergalactique !
Le projet spatial du télescope James-Webb
La genèse du plus grand télescope spatial du monde
Le télescope James-Webb, aussi abrégé en JWST pour James-Webb Space Telescope, a été baptisé en hommage à James Edwin Webb (1906 – 1992), le deuxième administrateur de la NASA. Ses faits d’armes sont multiples et comportent, entre autres, la direction des missions lunaires Apollo.
JWST est le fruit d’une trentaine d’années de recherches. Plusieurs pays et agences ont participé à son élaboration, dont les mastodontes de l’exploration spatiale que sont la NASA (National Aeronautics and Space Administration), l’ESA (European Space Agency) et l’ASC (Agence Spatiale Canadienne). Après avoir déboursé environ 10 milliards de dollars, le télescope, d’une taille et d’une puissance inégalables, est né. Il a ensuite été intégré à la fusée européenne Ariane 5 qui l’a propulsé dans l’espace. Le lancement de ce télescope spatial de 6 200 kg a eu lieu le 25 décembre 2021 depuis le CSG (Centre spatial guyanais).
Lancement de la fusée Ariane 5 avec à son bord le télescope James-Webb. Crédit photo : ESA, CNES, Arianespace Optique Vidéo du CSG, J. – M. Guillon
Les défis astronomiques à relever pour James-Webb
Dès sa mise en orbite, le télescope s’est attelé à ses 4 missions principales qui sont de :
découvrir les toutes premières galaxies ou objets lumineux qui se sont formés après le Big Bang ;
appréhender la naissance, l’évolution et la mort des galaxies ;
analyser la formation des étoiles jusqu’à l’élaboration des systèmes planétaires ;
mesurer les propriétés physiques et chimiques de ces systèmes et étudier les formes de vie qui pourraient s’y trouver.
L’opération de stabilisation s’étant bien réalisée, JWST s’est attelé à ses premières missions d’observation des astres. Il peut compter sur le soutien du télescope spatial Hubble, qui poursuit ses propres collectes et analyses de données.
James-Webb est-il plus performant qu’Hubble ?
Le télescope spatial Hubble est le prédécesseur de James-Webb. Lancé en 1990 Hubble est toujours en activité, mais est-ce vraiment bien nécessaire depuis que JWST a pris le relais ?
Pour étudier l’espace et les corps célestes, James-Webb dispose d’un miroir primaire 2.7 fois plus large qu’Hubble en terme de diamètre, lui conférant un meilleur pouvoir de récupération de la lumière. Il est également doté d’instruments infrarouges, ce que ne possède pas Hubble. Enfin, JWST pourra, à l’inverse de son confrère :
agir à une plus grande distance de la Terre ;
maintenir une température négative pour assurer un fonctionnement idéal ;
garantir une précision de pointage ;
offrir une capacité d’observation supérieure.
Cependant, Hubble demeure un outil capital, car il est en mesure d’observer le spectre de la lumière visible, ce que ne peut faire les instruments du JWST. C’est pourquoi les données récoltées de ces deux télescopes se compléteront à merveille.
Une comparaison des miroirs des télescopes Hubble et James-Webb. Crédit photo : NASA
Comment fonctionne le télescope spatial JWST ?
La spécificité de James-Webb : l’infrarouge
Le télescope a été pensé pour analyser l’infrarouge, qui est un rayonnement électromagnétique divisé en plusieurs sous-domaines que sont l’infrarouge proche, moyen et lointain. JWST est très performant en ce qui concerne le premier et le deuxième palier. Ses instruments analysent les longueurs d’ondes voisines de la lumière visible et qui sont émises par des éléments générant de la chaleur. Or, dans l’Univers, il existe des corps si froids qu’ils ne produisent que peu d’énergie, mais ils déploient une très forte lumière, ce qui les rend observables dans l’infrarouge.
Par exemple, les naines brunes et les jeunes étoiles formées au cœur des nébuleuses font partie des objets célestes les plus difficiles à observer. Mais JWST est en mesure de les étudier plus en détails.
Le spectre électromagnétique de la lumière. Crédit photo : Agence spatiale canadienne, NASA/J. Olmsted, STScI.
La lumière, dans l’espace, s’étire au fur et à mesure que l’Univers grandit. En effet, et en premier lieu, la lumière des étoiles est émise dans les longueurs d’ondes ultraviolettes (UV) et le spectre visible (courtes longueurs d’ondes). En second lieu, avec le temps, la lumière des astres se diffuse vers les plus grandes longueurs d’ondes, tout particulièrement dans le domaine de l’infrarouge. Ce phénomène est appelé « cosmological redshift » ou le décalage cosmologique vers le rouge. C’est pourquoi les plus anciens corps célestes sont désormais visibles grâce à James-Webb. Le télescope agit comme une sorte de machine à remonter dans le temps.
Il est à noter que les équipements de JWST produisent, eux aussi, un rayonnement infrarouge. Pour éviter de fausser les résultats qu’il génère, il doit maintenir une température négative d’environ – 233 °C. Cette capacité lui permet de se concentrer sur l’observation d’une multitude de corps célestes, qu’ils soient de plus ou moins grande taille et/ou qu’ils soient plus ou moins éloignés.
Les scientifiques ont pensé à tout. Même le positionnement de James-Webb dans l’espace n’a pas été choisi par hasard. Il gravite à un emplacement idéal qui lui permet d’être très performant.
L’intérêt du point cosmique de Lagrange L2
James-Webb orbite autour du Soleil, à 1,5 million de kilomètres de la Terre. Il est situé à une localisation qui s’appelle le point de Lagrange L2. C’est un point spatial imaginaire où les forces gravitationnelles du Soleil et de la Terre sont équilibrées, ce qui présente de nombreux avantages pour le télescope :
La stabilité acquise permet à ses pare-soleils une protection optimale contre la lumière du Soleil, de la Terre et de la Lune.
Le point L2, la Terre et le Soleil sont alignés tous les trois en même temps, combinant ainsi leurs forces gravitationnelles. De ce fait, le télescope peut se stabiliser et limiter sa consommation de carburant.
L’environnement du point de L2 offre les meilleures performances en matière d’invariabilité de température. JWST est ainsi idéalement placé pour faire des observations dans le domaine de l’infrarouge.
Le point de Lagrange L2 permet au télescope James-Webb de récolter efficacement ses données. Crédit photo : Agence spatiale européenne, Agence spatiale canadienne.
Face à la précision du lancement de la fusée Ariane 5, James-Webb a économisé beaucoup d’énergie, ce qui a rallongé sa durée d’existence. Les scientifiques pensaient au départ qu’il pouvait être opérationnel pendant environ 5 ans. Désormais, ils parlent plutôt d’une longévité pouvant atteindre 15 à 20 ans. Un temps précieux, où les instruments du télescope vont pouvoir déployer toute leur puissance afin de récolter un maximum d’informations sur l’Univers.
« Le télescope spatial James-Webb sera le prochain grand télescope spatial, conçu pour répondre aux questions existentielles sur l’Univers et réaliser des découvertes révolutionnaires dans tous les domaines de l’astronomie. C’est une mission comme il ne s’en présente qu’une par génération. » (ESA)
L'exploration du cosmos et le télescope James-Webb
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Vue d'artiste du télescope James Webb de la NASA. Crédit photo : NASA, GSFC, Adriana M. Gutierrez (CI Lab)
Composition atmosphérique de l'exoplanète WASP-96b. Des traces d'H2O de l'exoplanète WASP-96b ont été révélées grâce au télescope James Webb. Crédit photo : NASA, ESA, ASC, STScI
Lancement de la fusée Ariane 5 avec à son bord le télescope James Webb. Crédit photo : ESA, CNES, Arianespace Optique Vidéo du CSG, J. - M. Guillon
Le spectre électromagnétique de la lumière. Crédit photo : Agence spatiale canadienne, NASA/J. Olmsted, STScI.
Installation du NIRCam dans le châssis du télescope James Webb. Crédit photo : NASA, Chris Gunn
Le point de Lagrange L2 permet au télescope James Webb de récolter efficacement ses données. Crédit photo : Agence spatiale européenne, Agence spatiale canadienne.
Cliché du Quintette de Stephan pris par le télescope James-Webb. Crédit photo : NASA, ESA, ASC, STScI.
Le télescope James Webb va apporter de précieuses informations concernant les noyaux actifs de galaxies. Crédit photo : NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI)
Vue d'artiste détaillant le pliage du télescope James Webb à bord d'une fusée Ariane 5. Crédit photo : ESA, D. Ducros
Une comparaison des miroirs des télescopes Hubble et James Webb. Crédit photo : NASA
Les instruments de mesure de l’observatoire spatial et ses miroirs
Fort d’une coopération mondiale, le projet a pu bénéficier des dernières technologies qui ont été intégrées dans 4 instruments de mesure :
Le spectrographe infrarouge proche (NIRSpec) : découvre les objets célestes, définit leur nature et leur composition ;
L’instrument infrarouge moyen (MIRI) : étudie notre Système solaire et les systèmes planétaires et bloque, quand cela s’avère nécessaire, la lumière des étoiles pour se concentrer sur d’autres astres ;
Le dispositif d’imagerie infrarouge proche (NIRCam) : pousse au maximum la qualité du miroir primaire de Webb pour obtenir des images nettes et profondes ;
Lfcomp’imageur proche infrarouge et le spectrographe sans fente (NIRISS) : est un outil analysant les exoplanètes et leur composition moléculaire (eau, oxygène, CO2, etc.).
Installation du NIRCam dans le châssis du télescope James-Webb. Crédit photo : NASA, Chris Gunn
L’élément central de James-Webb est son immense miroir, aussi appelé miroir primaire. Il est fait à partir d’un oxyde de béryllium, un métal léger et résistant aux variations de température. Une couche d’or recouvre ses 18 segments hexagonaux qui mesurent en tout 1 315 m de côté. Son bouclier thermique, situé en dessous, fait quant à lui la taille d’un court de tennis.
Face au dilemme du transport, les ingénieurs ont développé une technologie qui s’apparente à l’origami. Le dispositif peut se plier et se déplier et a pu ainsi intégrer la coiffe de la fusée Ariane. Cela représente une prouesse technique, car le miroir peut se déployer dans l’espace sans altérer son fonctionnement, ni celui de ses instruments de mesure.
Vue d’artiste détaillant le pliage du télescope James-Webb à bord d’une fusée Ariane 5. Crédit photo : ESA, D. Ducros
James-Webb, star de la révolution astrale et scientifique
L’étude des exoplanètes
Une exoplanète est une planète qui tourne autour d’une étoile en-dehors de notre Système solaire. Depuis 1995, plus de 5 000 exoplanètes ont été détectées. Certaines détiennent des propriétés physico-chimiques intéressantes, c’est pourquoi James-Webb s’est penché sur la composition de l’exoplanète WASP-96b, évoluant dans la constellation du Phénix.
Elle a été découverte en 2014 et est située à 1 150 années-lumière de la Terre. Composée en majeure partie de gaz, sa température dépasse les 500 °C, car elle orbite très près de son étoile hôte. Cependant, JWST a su révéler la structure moléculaire de l’atmosphère de l’exoplanète. Elle détient des traces d’eau et l’équivalent de nuages et de brume.
Composition atmosphérique de l’exoplanète WASP-96b. Des traces d’H2O de l’exoplanète WASP-96b ont été révélées grâce au télescope James-Webb. Crédit photo : NASA, ESA, ASC, STScI
Même si le télescope Hubble a été capable, lui aussi, de découvrir une signature d’H2O en 2013 pour une autre exoplanète, JWST se démarque par l’analyse très précise de WASP-96b. Les chercheurs confirment qu’il est capable de décomposer la lumière d’une exoplanète et de fournir un rapport détaillé des différents gaz présents dans son atmosphère. Il sera donc en mesure de détecter un environnement similaire à celui de notre planète bleue, même situé à des milliers d’années-lumière.
Trappist-1 : un système exoplanétaire très prometteur
Dans la constellation du Verseau, un système exoplanétaire, nommé Trappist-1, retient toute l’attention des astronomes. Situé à environ 40 années-lumière de la Terre, il est composé d’une naine rouge, une étoile très commune dans le paysage stellaire. Elle abrite 7 exoplanètes de taille et de masse comparables à la Terre. Trois d’entre elles gravitent dans la zone d’habitabilité de leur étoile, c’est-à-dire une zone théorique, où, selon les modèles astrophysiques, la température peut permettre à l’eau de rester à l’état liquide à leur surface. En effet, les recherches ont montré qu’elles étaient telluriques, autrement dit rocheuses et qu’elles pourraient disposer d’éléments chimiques nécessaires à l’émergence du vivant.
Découvert en 2015 par le télescope belge TRAPPIST (the TRAnsiting Planets and Planetesimals Small Telescope), il s’agit à ce jour du seul système exoplanétaire rocheux découvert dans le cosmos. Cependant, il n’existe encore aucune information concrète concernant la composition atmosphérique de ces astres. James-Webb va alors tenter d’apporter des réponses. Il a été prévu que le système Trappist-1 fasse l’objet de 11 % des observations du télescope spatial. Il sera notamment à la recherche de bio-signatures, c’est-à-dire des molécules chimiques comme le méthane et l’oxygène, deux éléments chimiques nécessaires pour que se développe le vivant, comme sur Terre.
De nouvelles pistes pour comprendre les trous noirs supermassifs ?
JWST a fourni des photos spectaculaires dont un cliché aux détails inédits du Quintette de Stephan. Il s’agit d’un groupement de 5 galaxies évoluant dans la constellation Pégase :
NGC 7320 est située à 40 millions d’années-lumière de la Terre.
NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B et NGC 7319 sont éloignées d’environ 290 millions d’années-lumière de la Terre.
Cliché du Quintette de Stephan pris par le télescope James-Webb. Crédit photo : NASA, ESA, ASC, STScI.
Ces 4 dernières sont particulièrement actives du fait de leurs interactions gravitationnelles, engendrant des sillons d’étoiles, de gaz et de poussière. En outre, Webb est parvenu à capturer une image de la collision des galaxies NGC 7318B et NGC 7318A. À terme, elles sont vouées à n’en former plus qu’une seule.
Par ailleurs, la galaxie NGC 7319 abrite un noyau actif de galaxie, c’est-à-dire un trou noir supermassif qui capte activement de la matière. Sa masse est estimée à 24 millions de fois celle du Soleil.
Le télescope James-Webb va apporter de précieuses informations concernant les noyaux actifs de galaxies. Crédit photo : NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI)
Les chercheurs s’intéressent beaucoup aux quasars, de jeunes galaxies comptant de nombreuses étoiles et de grandes quantités de poussières. Ils sont caractérisés par leur distance très lointaine de la Terre et l’énergie phénoménale qui émane de leur trou noir situé au centre de la galaxie. La puissance du quasar absorbe la matière proche qui aurait pu constituer de nouvelles étoiles. Or, l’observation de ce phénomène et l’impact des quasars sur leur galaxie hôte reste un mystère non élucidé à ce jour dans l’histoire de l’astronomie moderne. Les prouesses du télescope James-Webb pourraient bien, là encore, changer la donne.
RETENEZ
James-Webb est le plus grand et le plus puissant télescope jamais envoyé dans l’espace.
Grâce à sa puissance d’observation, il peut détecter la lumière infrarouge générée par les galaxies les plus lointaines.
James-Webb a pour mission principale d’en apprendre plus sur l’histoire de la formation et de l’évolution de l’Univers.
Le télescope sera notamment à la recherche d’exoplanètes, des planètes situées hors de notre Système solaire.
