“Þingvellir” (en islandais) ou Thingvellir est l’un des sites les plus visités d’Islande. Il est inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 2004. Son nom signifie “plaines du Parlement” en raison de son fort héritage culturel. Situé à moins de 40 km à l’est de la capitale Reykjavik, ce lieu remarquable constitue une singularité géologique. A la frontière des deux plaques tectoniques, il est un des deux seuls endroits sur Terre où le phénomène d’expansion du plancher océanique est visible depuis la surface (avec la vallée du Grand Rift africain). Zoom sur ce lieu unique, reflet d’une activité volcanique et tectonique remarquable, qui a vu naître la nation islandaise.

La région de Thingvellir en Islande

Située dans le Cercle d’Or, la région de Thingvellir est, avec la chute de Gullfoss et le champ géothermique de Geysir, un lieu emblématique de l’Islande. La partie nord de ce territoire est intégrée dans un parc national qui protège ce milieu naturel exceptionnel.

Le cœur de cette région est dominé par le lac glaciaire Thingvallavatn (“vatn” signifie eau). Ce lac occupe une vaste dépression appelée fossé d’effondrement ou graben (“fossé” en allemand). L’altitude moyenne au fond du fossé est d’environ 100 m, tandis que, sur les plateaux environnants, d’une altitude de 200-300 m, les plus hauts sommets culminent quant à eux jusqu’à 1000 m.

Les formations rocheuses uniques de Thingvellir proviennent d’une série de fractures et de failles qui incisent les coulées de lave constituant les plateaux. Ces structures sont parallèles les unes aux autres et concentrées de part et d’autre du fossé. Elles sont globalement orientées SO-NE et sont parfaitement visibles dans le paysage.

Les failles qui entaillent la région se traduisent par des falaises escarpées ainsi que des murs de basaltes jusqu’à 30 m de hauteur. Ces escarpements sont légèrement inclinés vers le centre du fossé d’effondrement. Ces reliefs ont également sculpté des gorges dont certaines sont tellement larges qu’il est possible de cheminer à l’intérieur. Les deux grandes failles qui bordent la plaine de Thingvellir sont, à l’Ouest, la faille d’Almannagjá (“la faille de tous les Hommes”), de 7,7 km de long, et à l’Est, la faille de Hrafnagjá, d’une longueur de 12 km.

La morphologie unique de ce lieu, mêlant falaises rocheuses, plaines en herbes, lacs et cours d’eau, reflètent une histoire géologique complexe et tumultueuse.

1 de 5

L’origine volcano-tectonique de Thingvellir

Un rift né de la tectonique des plaques

L’Islande se situe sur la dorsale médio-atlantique, une chaîne de montagnes sous-marines qui s’étend sur plus de 16 000 km dans l’océan Atlantique. L’île se trouve à la jonction de deux plaques tectoniques majeures. Sur ce site, la plaque nord-américaine et la plaque eurasienne se séparent l’une de l’autre d’environ 2,5 cm/an depuis 16 millions d’années. Cette divergence des plaques est à l’origine du rift islandais. Un rift (qui signifie “faille”, “fissure”, “rupture” en anglais) est une zone où la croûte terrestre qui, soumise à l’action de force d’extension, s’amincit et forme en surface un fossé d’effondrement. Le rift islandais est, avec la vallée du Grand Rift en Afrique, une rare exception d’un rift océanique émergé. Cette particularité provient de la présence d’un point chaud sous la dorsale océanique. La forte activité volcanique liée à ce panache mantellique et la production élevée de lave associée sont les raisons pour lesquelles le rift islandais est émergé.

En Islande, la dorsale change de direction et se segmente. Le rift axial, c’est-à-dire le long de la dorsale, est scindé en trois zones volcaniques majeures : la zone volcanique nord (ZVN), la zone volcanique est (ZVE) et la zone volcanique ouest (ZVO) dans laquelle se situe Thingvellir.

Carte volcanique d'Islande et localisation du rift de Thingvellir. — Carte du système volcanique et tectonique d’Islande. Crédit : modifiée d’après © Pinpin, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Le sol de Thingvellir s’enfonce inexorablement

Le plancher du graben de Thingvellir est affecté par un mouvement de subsidence. Cela signifie qu’il s’enfonce continuellement à cause du phénomène d’extension de la croûte terrestre. Une étude récente a évalué un taux de subsidence d’environ 4 mm/an depuis 1967. Au cours de l’histoire géologique de la région, des déplacements de très grandes ampleurs ont eu lieu et se sont inscrits dans le paysage. Ainsi, des effondrements de 30-40 m se seraient produits il y a environ 9000 ans au niveau des failles bordières d’Almannagjá (à l’ouest) et de Hrafnagjá (à l’est). Des déplacements jusqu’à 200 m sont également reconnus au sud du lac Thingvallavatn.

Subsidence du fossé d'effondrement du rift de Thingvellir délimité par deux failles majeures. — La subsidence concerne toute la région de Thingvellir, entre la faille de Almannagjá (à gauche) et celle de Hrafnagjá (à droite). Crédit photo : © Thingvellir national park / Gagarín.

Thingvellir : un paysage façonné par le volcanisme

A l’image de l’Islande toute entière, le sol de Thingvellir est composé de roches volcaniques relativement jeunes (à l’échelle des temps géologiques). Les plus anciennes ne datent que de 3,1 Ma. Durant les périodes de glaciation, les éruptions sous-marines et/ou sous-glaciaires ont produit des roches particulières appelées hyalocastites. Elles sont issues du refroidissement brutal de la lave au contact de l’eau ou de la glace. En dehors de ces périodes, les laves émises sont des basaltes. Toutes les roches de cette région proviennent essentiellement de deux systèmes volcaniques : Botnssúlur-Laugarvatnsfjall au nord-est et Hengill-Hrómundartindur au sud. Ce dernier est d’ailleurs toujours actif actuellement. La dernière éruption ayant eu lieu dans le parc de Thingvellir date d’il y a environ 2000 ans et s’est produite à travers une fissure éruptive située au sud du lac. Au cours de l’éruption, cette fissure s’est propagée vers le NE, sous le lac. L’éruption phréatomagmatique qui s’en est suivie est à l’origine des cratères Sandey visibles au milieu du lac.

Des structures volcaniques remarquables sont observables dans la région de Thingvellir. Ainsi, il est facile de voir des coulées de lave pāhoehoe (terme hawaïen) ou laves cordées. Elles proviennent de l’éruption d’Eldborgir qui s’est produite il y a environ 9100 ans. Elles ont recouvert une superficie de 200 km² (soit deux fois la superficie de la ville de Paris). L’horizon est également marqué par des reliefs très singuliers sculptés par les éruptions sous-glaciaires et appelés montagnes tables ou “tuyas”. Ces monts ont un sommet plat, des pentes très raides et sont souvent de forme cylindrique. Parmi ces montagnes, celles de Hrafnabjörg et Ármannsfell sont visibles vers le nord de Thingvellir, et celle de Búrfell vers le Sud.

1 de 5

Au milieu d’une étendue de lande minérale s’ouvre le rift de Thingvellir, né des colères de la Terre et devenu le berceau d’une nation.

Thingvallavatn, le joyau glaciaire d’Islande

Un lac glaciaire sculpté par les laves

Il y a entre 12 000 et 10 000 ans, toute la dépression de Thingvellir était occupée par un immense glacier. Devant la langue glaciaire, au sud du lac actuel, des lacs proglaciaires se sont formés. Puis, les glaciers se sont retirés et ont laissé place à un lac dont les dimensions devaient approcher celles du lac actuel. Ce lac était alors alimenté par des rivières glaciaires provenant principalement du glacier Langjökull situé alors juste au Nord (“jökull” signifie glacier).

Les contours de ce lac glaciaire ont ensuite été redessinés par l’activité éruptive post-glaciaire. Il y a environ 9100 ans, les champs de lave de l’éruption de Eldborgir ont envahi le lac par l’Est réduisant drastiquement sa surface. Le niveau du lac est alors monté de près de de 25 m (soit 11 m au-dessus du niveau actuel) entraînant une submersion partielle des coulées de lave qui s’étaient récemment épanchées. L’érosion et les éruptions mineures qui ont suivi ont contribué à la forme actuelle du Thingvallavatn. Aujourd’hui, le lac continue de s’agrandir constamment en raison de la subsidence du graben dans lequel il se trouve.

Des eaux diaphanes venues des glaciers

L’éruption de Eldborgir n’a pas uniquement modifié les contours de Thingvallavatn. Elle est également responsable de changements dans le régime d’alimentation du lac. Avant cette éruption, le lac était alimenté par des rivières glaciaires, des rivières qui se forment à l’avant des glaciers (c’est le cas du Rhône qui s’échappe du glacier du même nom en Suisse). Lors de l’éruption, les coulées de lave émises ont endigué les torrents glaciaires qui arrivaient dans le Thingvallavatn. Depuis, l’alimentation du lac se fait à 90 % par des sources souterraines. L’origine de ces eaux est d’ailleurs connue depuis longtemps : elles proviennent très majoritairement du glacier Langjökull, situé aujourd’hui à 50 km. Là, les eaux s’infiltrent et circulent dans les roches très poreuses qui composent le sous-sol. Elles émergent ensuite dans et autour du lac. En traversant la lave, ces eaux sont filtrées par la roche ce qui leur confère une pureté exceptionnelle et explique ainsi leur limpidité.

Le lac est également alimenté par de nombreuses rivières coulant depuis les plateaux. C’est le cas de la rivière Öxará qui rejoint le lac après avoir franchit l’escarpement ouest de la faille d’Almannagjá au niveau de la cascade d’Öxarárfoss (“foss” signifie « la chute d’eau »).

1 de 2

Une faune et une flore aquatique foisonnante malgré une eau glaciale

Thingvallavatn est le plus grand lac naturel de l’île (84 km²). Le lac est particulièrement fertile et riche en végétation, malgré un eau dont la température est comprise entre 2 et 4°C. Si seules trois espèces de poissons sont présentes dans le lac, il renferme toutefois pas moins de 50 types d’invertébrés et 150 types de plantes. Un tiers du fond du lac est d’ailleurs recouvert d’algues, comme les Tetraspora cylindrica, d’un vert fluo reconnaissable.

Le Thingvallavatn offre également l’une des expériences les plus incroyables d’Islande : la plongée ou la randonnée subaquatique au cœur d’une faille géologique ! La Silfrugjá ou Silfra se trouve à l’extrémité nord du lac de Thingvellir. Cette faille se traduit par une fracture dans la roche de 100 m de long et qui atteint une profondeur maximale de 63 m. En grande partie immergée, elle offre un spectacle unique à qui se sent prêt à enfiler ses palmes pour affronter les eaux glaciales.

1 de 3

L’Islande : une activité géothermale intense exploitée par l’Homme

Les systèmes volcaniques situés au sud de Thingvallavatn sont le siège d’une activité géothermale intense. De manière générale, cette activité se manifeste en surface par la présence de fumerolles, de mares de boue et d’eau turbide, et d’une altération de la roche caractéristique avec ces nuances de couleurs ocres.

Dans cette zone, la fracturation intense de la roche favorise les intrusions magmatiques. Le magma, et la chaleur qui l’accompagne, y sont plus proches de la surface. Ainsi, le gradient géothermique est très élevé dans cette zone (et en Islande de manière générale). Une étude récente a montré qu’à cet endroit la température est de 200°C à 500 m de profondeur et atteint 320°C à 1000 m. A titre de comparaison, en Europe continentale, le gradient géothermique est de 3°C tous les 100 m ; une température de 200 °C n’est atteinte qu’à environ 8 km de profondeur. Ce champ géothermal naturel est exploité depuis le début du XXe siècle par deux centrales électriques parmi les plus puissantes au monde : Nesjavellir et Hellisheiði.

1 de 2

L’héritage culturel des “plaines du Parlement”

Thingvellir n’est pas uniquement un site naturel incroyable, il est également bien culturel important, inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 2004. En effet, il est le lieu de rassemblement de l’Alþing, une assemblée constituée de chefs islandais descendants des premiers colons venus de Norvège, d’Ecosse et d’Irlande. La première Alþing a lieu en 930 et marque la naissance de l’État Libre Islandais.

Chaque année, pendant deux semaines environ, ces évènements se déroulent autour d’un lieu central qu’est le “Rocher de la Loi” (le “Lögberg” en islandais). Le cœur de ce rocher, qui constitue l’un des rebords de la faille normale d’Almannagjá, est aujourd’hui encore considéré comme le lieu ayant accueilli le premier parlement au monde. Au cours de cette assemblée étaient décidées les lois, réglés les différends et prises les plus importantes décisions de ce jeune état. C’est en ce lieu emblématique par exemple que sera engagée la christianisation de l’Islande illustré par l’église Þingvallakirkja (“kirkja” signifie église).

Ce lieu d’unicité nationale devenait également une fois par an le centre social et culturel du pays. Aujourd’hui, les vestiges d’une cinquantaine de cabanes de tourbes et de pierres sont connus sur le site. Elles ont probablement été construites pour les hauts dignitaires de l’époque. Les membres de leur les délégations devaient quant à eux se contenter de tentes dont il ne reste malheureusement aucune trace.

Enfin, l’agriculture s’est également développée autour de ces rassemblements. Jusqu’à 4000 fermiers ont été réunis sur le site, accompagnant leur chef. Aujourd’hui, le parc national de Thingvellir s’attache à préserver le paysage agricole islandais. La ferme de Thingvellir, située près de l’église, se veut un témoin fidèlement reconstitué.

Rocher de la loi situé au bord du rift de Thingvellir et lieu de naissance du parlement islandais. — Le Rocher de la Loi (le “Lögberg”) était le lieu central des rassemblements de l’Alþing. Crédit : © Lucie Letourneur.

Le site de Thingvellir, l’un des plus visités d’Islande, est sans nul doute un lieu unique à découvrir et à respecter, tant pour son héritage culturel précieux que pour son patrimoine naturel exceptionnel.

RETENEZ

La région de Thingvellir est un fossé d’effondrement né de la divergence de deux plaques tectoniques.
Les nombreuses coulées de lave qui ont modelé la région proviennent d’une activité éruptive intense due à la présence d’un point chaud sous l’Islande.
Le lac Thingvallavatn, d’origine glaciaire et aux eaux limpides, occupe une partie du fond de la dépression géographique de Thingvellir.
Une forte activité géothermale est présente au sud du lac Thingvallavatn.
Le parc national de Thingvellir est classé au patrimoine mondial de l’UNESCO pour son héritage culturel.

Quels Sont les Plus Vieux Arbres du Monde ?

ÇA ME POSE UNE COLLE !?

Louise SIZUN

-

21 juin 2023

0

Quels Sont les Plus Vieux Arbres du Monde ?

Les arbres sont de véritables témoins de notre passé. Les méthodes de datation des individus forestiers ont participé à retracer les récits de notre planète. En effet, leur étude a fortement contribué aux recherches sur les variations climatiques ou encore la datation des sites archéologiques. À travers ces travaux historiques, des scientifiques ont découvert des spécimens âgés de plusieurs milliers d’années. Quels sont les plus vieux arbres du monde ? Où se trouvent-ils ? Comment déterminer l’âge de ces ancêtres verts ? Quels sont leurs secrets de longévité ? Partons à la rencontre de ces espèces végétales millénaires qui défient le temps.

Déterminer l’âge d’un arbre sans le couper

L’apparence du tronc, de l’écorce et des racines

On associe souvent l’âge d’un arbre à sa morphologie. Par exemple, plus son tronc est imposant et plus il aurait vécu. Cette généralité est ancrée chez la plupart des personnes et pourtant elle est complètement fausse ! Pour illustrer ce constat, le dendrochronologue Patrick Gasmann a comparé les courbes de croissance du tronc de deux chênes, situés en Suisse. L’arbre de Perreux a atteint une circonférence de 3,5 m en 450 ans, tandis qu’à une cinquantaine de kilomètres, celui de Gampelen l’a dépassé à 120 ans.

Si l’on veut des indices visuels pour connaître l’âge des arbres, leur écorce, leur cime et leurs racines exposées sont des indicateurs plus justes. Par exemple, le bois des plus vieux conifères, en milieu semi-aride, est souvent fissuré, tordu, irrégulier, voire creux. Évidemment, ces indicateurs morphologiques apportent une réponse très approximative sur la longévité de ces individus forestiers. Alors quelles méthodes fiables permettent de déterminer l’âge d’un arbre ?

La science de la dendrochronologie

Compter les cernes de croissance

Tout d’abord, la dendrochronologie correspond à l’étude des cernes de croissance d’un arbre, dans le but de calculer son âge. Cette technique de datation a été pensée par l’astronome américain Andrew Ellicott Douglass, au début des années 1990. En principe, chaque cerne correspond à une année vécue par l’individu. Pour cela, les scientifiques réalisent un forage au niveau de son tronc. Puis, ils prélèvent un cylindre de bois, de quelques millimètres de diamètre, allant de l’écorce jusqu’au cœur de l’arbre. La dendrochronologie a pour avantage de ne pas abîmer l’individu forestier.

Une personne récupère un échantillon dans le tronc d'un arbre avec un tarière de Pressler. — Personne effectuant un carottage dans le tronc d’un arbre avec un tarière de Pressler. Crédit photo : Institut fédéral de recherches WSL

Cependant, le comptage des cernes de croissance sous-estime le nombre d’années vécues par les feuillus. En effet, les experts éprouvent généralement des difficultés à atteindre le centre de l’arbre, et donc, à extraire ses plus anciennes couches de bois. De plus, certaines espèces ne forment pas automatiquement un nouveau cerne par année. Par exemple, une étude menée par l’écologue forestier Jean-Luc Dupouey a révélé une absence de 33 cernes consécutifs sur un pin sylvestre de 143 ans. Et plus exceptionnellement, un arbre peut en produire plusieurs sur une année.

Mesurer la largeur des couches de bois

Pour repérer ces irrégularités, les scientifiques ont recours à l’interdatation. Cette méthode repose sur la datation précise de chaque cerne de croissance. Au lieu de les compter, les spécialistes mesurent leur largeur. En quoi ce dispositif permet-il de calculer l’âge d’un arbre ? Avant tout, il faut comprendre que l’espace entre deux cernes dépend essentiellement des variations climatiques.

En effet, les dendrochronologues retrouvent des mesures relativement identiques entre des individus d’une même espèce localisés dans des environnements aux conditions atmosphériques similaires. En comparant les mesures non datées avec celles de référence, les scientifiques situent temporellement les cernes de croissance et identifient ceux manquants et excédents. Les résultats obtenus sont fiables à une année près.

Zoom sur une partie des cernes de croissance annuels d'un tronc d'arbre. — Cernes de croissance annuels d’un tronc d’arbre. Crédit photo : Jahresringe Holz / Adobe Stock

La datation au carbone 14

Évaluer la teneur en radiocarbone

Dans certaines circonstances, la datation par dendrochronologie est impossible ! Par exemple, la plupart des arbres tropicaux ne possèdent pas de cernes de croissance annuelle, en raison de l’absence de saisons distinctes. Heureusement, une autre technique a fait ses preuves. Découverte par le chimiste William Libby, la datation au carbone 14 permet également de calculer l’âge d’un tronc.

Cette méthode repose sur la présence du carbone 14, appelé aussi radiocarbone, que l’on retrouve dans tout organisme vivant. En effet, il s’oxyde au contact de l’oxygène présent dans l’atmosphère et forme des molécules de dioxyde de carbone. Celles-ci sont ensuite assimilées par les plantes, à travers la photosynthèse. Après la formation d’un premier cerne de croissance, la teneur en radiocarbone des arbres va diminuer exponentiellement.

Pour cela, les atomes de carbone 14 se désintègrent de leurs propriétés radioactives pour devenir de l’azote non radioactif. Cette période, appelée demi-vie du carbone 14, dure 5 730 ans. Pour connaître l’âge d’un organisme végétal, les scientifiques utilisent soit un spectromètre de masse par accélérateur, soit un détecteur de scintillation. Le premier permet de compter la quantité de carbone 14 présente dans l’échantillon et le second de mesurer sa radioactivité.

Comparer avec des mesures de référence

Comme pour la dendrochronologie, les experts comparent leurs résultats avec des mesures de référence. Une courbe de référence a été établie concernant l’évolution du radiocarbone au sein d’un organisme végétal. Après analyses, les scientifiques sont ainsi capables de déterminer l’âge relatif carbone 14 de l’arbre analysé. Et pour calculer son âge réel, il est nécessaire de considérer les variations en radiocarbone de l’atmosphère, en utilisant une courbe de calibration.

Cette dernière a notamment été réalisée grâce à l’accumulation de nombreuses données atmosphériques et à l’analyse d’échantillons d’air. Pour obtenir des données calibrées, les chercheurs ont mesuré la teneur en carbone 14 présente dans des arbres millénaires, pour lesquels leur âge avait été déterminé par dendrochronologie. La courbe de calibration qui en résulte continue d’être alimentée par de nouvelles données.

Localiser les espèces forestières millénaires

Les pins de Bristlecone : de Prométhée à Mathusalem

Le 6 août 1964, l’arbre le plus vieux du monde est abattu au sud-ouest des États-Unis par Daniel Currey, un étudiant en géographie. Ce pin de Brislecone (Pinus longaeva) était situé au sommet du pic Wheeler dans le Nevada. Il faisait l’objet de recherches sur le petit âge glaciaire. En calculant l’âge des spécimens forestiers millénaires, Currey pouvait dater la fonte des glaciers et reconstituer la dynamique glaciaire de la région.

Le jeune géographe a tenté de prélever deux carottes de bois sur l’ancien conifère mais a échoué. Finalement, le Service forestier américain l’autorise à le couper et lui donne les moyens pour l’abattre. En utilisant la méthode de la dendrochronologie, Daniel Currey comptabilise 4 844 cernes sur l’échantillon. Son interdatation récente révèle que ce spécimen aurait même plus de 4 900 ans.

Renommé Prométhée par une association de conservation de la nature, ce pin de Brislecone serait probablement encore plus âgé. En effet, son tronc était creux au niveau de la souche, faisant disparaître ses plus anciens cernes. Après extrapolations, le plus vieil arbre du monde aurait donc autour de 5 000 ans. Sa naissance remonte à plusieurs siècles avant la construction des pyramides d’Égypte, tandis qu’en Europe, l’homme néolithique Ötzi venait de mourir.

Un vieux pin de Bristelcone dans la neige avec une partie du tronc allongé sur le sol. — Pin de Bristelcone (Pinus longaeva). Crédit photo : Anna Goncharova / Unsplash

Puisque l’ancêtre végétal a été abattu, qui est son successeur ? Il s’agit d’un individu de la même espèce, nommé Mathusalem, qui aurait plus de 4 850 ans. Ce pin de Bristlecone a été découvert dans les montagnes blanches de la Californie, en 1957. Cependant, sa position exacte n’a jamais été révélée, afin de lui éviter un sort semblable à celui de son aîné.

Les cyprès de Patagonie : l’arrière-grand-père chilien

Ensuite, les cyprès de Patagonie (Fitzroya cupressoides) sont reconnus comme la deuxième espèce végétale longévive, après les pins de Bristlecone. En plus de leur incroyable longévité, les cyprès de Patagonie peuvent atteindre jusqu’à 45 mètres de hauteur. En 1993, le dendrochronologue Antonio Lara le prouve avec la découverte de ce spécimen vert, localisé dans la Cordillère des Andes, au Chili. Son étude révèle la présence de 3 622 cernes de croissance.

Vue d'en bas de la cime d'un cyprès de Patagonie. — Cyprès de Patagonie (Fitzroya cupressoides) du Chili. Crédit photo : Eduardo Schmeda / Flickr

Pendant plusieurs années, les scientifiques ont pensé que ce cyprès était le plus âgé encore vivant. Ce n’est peut-être plus le cas. Le journaliste Gabriel Popkin a dévoilé, dans un article publié en mai 2022, la découverte du chercheur Jonathan Barichivich au sein du parc national chilien. En utilisant la dendrochronologie, il aurait trouvé un arbre de plus de 5 400 ans, avec 80 % de probabilité qu’il ait au moins 5 000 ans.

Ce cyprès de Patagonie, nommé Gran Abuelo (arrière-grand-père en espagnol), est peut-être le nouveau record de longévité. Il serait né à la même période que l’invention de l’écriture. Les résultats de Barichivich doivent encore être évalués par des pairs, pour confirmer leur validité. Parmi la communauté scientifique, les avis des experts divergent quant aux conclusions de son étude.

Les séquoias géants : des records d’âge et de taille

Enfin, la troisième place sur le podium de la longévité revient aux séquoias géants (Sequoiadendron giganteum). Comme les cyprès de Patagonie, ils ont une taille surdimensionnée. La cime de ces arbres dépasse souvent 50 mètres de haut. Leur tronc est tout aussi impressionnant, avec un diamètre généralement supérieur à 6 mètres, ce qui fait de cette espèce la plus volumineuse au monde.

Personne debout devant des troncs de séquoias géants. — Parc national des séquoias géants (Sequoiadendron giganteum) aux États-Unis. Crédit photo : Vito Sommela / Unsplash

D’après Wendell D. Flint, chercheur et écrivain, le séquoia géant le plus ancien, Muir Snag, aurait vécu au moins 3 500 ans. Cet arbre résidait dans le Giant Sequoia National Monument, une zone préservée dans les montagnes de la Sierra Nevada, en Californie, où l’espèce est endémique. Actuellement, le Sequoiadendron giganteum le plus longévif au monde a plus de 3 200 ans. Il n’était encore qu’une jeune pousse, au moment de la guerre de Troie.

Situé dans le même espace protégé que son ancêtre, l’individu a été daté par le père de la dendrochronologie, Andrew E. Douglass. L’étude des cernes de croissance des arbres est le résultat de ses recherches sur la variabilité solaire et ses effets sur le climat terrestre à Flagstaff, en Arizona. Bloqué par le manque de données météorologiques, Douglass estimait que les troncs des pins millénaires de la région auraient conservé des traces de ces variations climatiques.

Finalement, l’analyse d’Andrew Douglass a confirmé un lien entre les largeurs des cernes de croissance et les enregistrements disponibles des précipitations de la même zone. Ses résultats étaient si précis et cohérents, que le scientifique pouvait dater l’abattage des arbres, relié à des épisodes d’exploitation forestière, sans consulter d’autres documents. Pour cela, il a comparé les mesures des couches de bois des troncs coupés, avec la norme établie au cours de son étude.

La longévité des arbres est un exemple de résilience et de capacité à s’adapter à leur environnement. Ils sont les témoins de l’histoire de notre planète et de ses manifestations environnementales.

Les plus vieux arbres au monde

1 de 6

Comprendre les secrets de longévité des plus vieux arbres du monde

L’environnement propice aux espèces millénaires

Le premier facteur nécessaire à la longévité d’un arbre est d’éviter la concurrence avec les autres espèces, voire avec ses congénères. Pour cela, les individus forestiers vivant le plus longtemps sont généralement localisés dans des environnements plutôt hostiles, où les perturbations humaines et végétales se font plus rares. Par exemple, les pins de Bristelcone poussent sur des montagnes dénuées de végétation rase. Ils s’adaptent aux altitudes élevées et aux températures froides.

Ensuite, les falaises et les ravins représentent un endroit privilégié pour trouver les plus vieux arbres. En effet, ils constituent des espaces éloignés des perturbations végétales, humaines et climatiques. En s’adaptant aux milieux extrêmes, les individus forestiers maximisent leur chance de survie. Comme peu d’espèces végétales sont capables de vivre dans des conditions aussi difficiles, les individus restants ne se font pas de l’ombre. Notamment, leurs racines n’empiètent pas chez le voisin.

Le cyprès de Patagonie, identifié par Jonathan Barichivich, se trouve justement isolé sur une pente, à l’abri des incendies et jusqu’à dernièrement des activités humaines. Autres avantages de l’isolement, la progression des maladies et les attaques des insectes et des champignons se font plus rares lorsque les arbres sont éparpillés. À l’inverse, les forêts tropicales regorgent de vie, et donc, de nombreux dangers.

L’organisme protecteur des anciens conifères

Régénérer ses cellules éternellement

Contrairement à la plupart des organismes, les arbres sont essentiellement composés de cellules mortes, qui constituent le duramen. Cette couche de bois, de couleur plus foncée, contient les plus anciens cernes de croissance de l’individu végétal. Ensuite, l’aubier correspond à la seule partie vivante du tronc. Situé entre le duramen et l’écorce, ce bois vivant est fabriqué par le cambium, une couche de cellules génératrices. Chaque année, elles forment un nouveau cerne de croissance.

Les cellules de cambium se régénèrent pendant des milliers d’années. À l’inverse des autres organismes vivants, elles ne présentent aucun signe de vieillissement. Le dendrochronologue Peter M. Brown considère donc que les arbres ne meurent pas de vieillesse, mais un événement perturbateur doit leur arriver pour qu’ils dépérissent. Actuellement, aucune preuve scientifique ne le confirme.

Schéma des principales parties d’un tronc d’arbre. Crédit photo : Jahresringe / Adobe Stock

Développer des mécanismes de défense

Les espèces végétales les plus vieilles au monde ont une croissance très lente. Avec moins de menaces à proximité, ces conifères peuvent économiser leurs forces et investir dans des mécanismes de défense. En poussant aussi lentement, le bois des pins de Bristelcone et des séquoias géants se densifie, ce qui empêche les insectes et les bactéries d’y pénétrer. L’écorce du Sequoiadendron giganteum est si épaisse, qu’elle lui permet même de résister au feu.

De plus, les vieux arbres font preuve de résilience. Par exemple, le Pinus longaeva peut surmonter des événements stressants, tels que l’affaissement de son tronc ou la dégradation de ses racines. Face à ces perturbations, les individus forestiers ne meurent pas, mais seulement la partie de leur organisme soumise au stress. Ces espèces végétales millénaires se sont adaptées à des conditions de vie extrêmes pour survivre. Avec l’accélération du changement climatique, les scientifiques questionnent leur résilience face à la multiplication de sévères perturbations comme la hausse des températures, la diminution de la pluviométrie, etc.

Les pins de Bristlecone, les cyprès de Patagonie et les séquoias géants constituent les trois espèces présentant les plus vieux arbres au monde. L’analyse des cernes de croissance et de la présence du carbone 14 de ces espèces végétales nous donne l’opportunité de nous plonger dans les derniers milliers d’années d’histoire environnementale. D’autres éléments naturels nous offrent de précieux témoignages sur notre passé, comme les variations climatiques racontées par les glaces de l’Antarctique.

RETENEZ

Un tronc d’arbre se compose de duramen (cellules mortes), d’aubier (cellules de cambium se régénérant pendant des milliers d’années) et d’écorce.

La datation des arbres a contribué aux recherches sur les variations climatiques et les sites archéologiques.

Pour calculer l’âge d’un arbre, les scientifiques utilisent la datation au carbone 14 et la dendrochronologie (étude des cernes de croissance).

Les trois espèces forestières les plus âgées sont les pins de Bristelcone, les cyprès de Patagonie et les séquoias géants.

Les arbres vivant le plus longtemps sont généralement localisés dans des environnements hostiles.

La Calotte Glaciaire du Groenland : un Écosystème en Danger

Céline CALENDINI

-

1 juin 2023

0

La Calotte Glaciaire du Groenland : un Écosystème en Danger

Entre l’océan Atlantique Nord et l’océan Arctique, le Groenland constitue la plus grande île au monde, avec plus de 2 millions de km². On y compte seulement 56 653 habitants, ce qui en fait le territoire le moins densément peuplé du globe. Et pour cause, l’île est recouverte à 80 % par la glace ! Une couche de glace tellement importante qu’elle comprime littéralement la croûte terrestre. Les habitants vivent sur les côtes, principalement dans la capitale Nuuk, au sud-ouest de l’île. Leur quotidien est rythmé par la danse conjointe des baleines à bosse et des icebergs qui rejoignent l’océan. Pourtant, aussi immuables qu’ils paraissent, ce paysage et ces neiges n’ont rien d’éternel. La calotte glaciaire du Groenland fond à la vitesse grand V et contribue largement à la hausse du niveau marin. Comment en est-on arrivé à ce constat ? Par quels moyens les scientifiques ont-ils déterminé la fonte de l’inlandsis groenlandais ? En route vers l’Arctique pour mieux comprendre l’écosystème de sa calotte glaciaire et les enjeux de sa fonte accélérée.

La seconde plus grande calotte glaciaire terrestre

Une île de glace aux confins du pôle Nord

Occupé pour la première fois il y a environ 5000 ans, le Groenland est resté une colonie danoise jusqu’en 1953. Il a acquis son autonomie en 1979 et possède aujourd’hui le statut de territoire autonome danois.

Sur le plan géographique, cette immense terre de glace, environ quatre fois plus grande que la France, se situe en Amérique du Nord. Sur le plan politique, elle dépend de l’Europe.

Le climat y est tellement rigoureux que ses habitants n’y ont jamais vu un arbre et qu’ils y jouent sur des terrains de football recouverts de terre ou de sable en lieu et place du traditionnel gazon. Près des rives nord du Groenland, la petite île de Kaffeklubben, découverte en 1921, a été consacrée « terre émergée la plus au nord de la planète ». Tout se justifie : à 710 km à peine, se trouve le pôle Nord géographique !

Maisons colorée sur la côte ouest du Groenland — Maisons colorées dans la ville d’Aasiaat, sur la côte ouest du Groenland. Crédit photo : Unsplas

La calotte glaciaire qui repose sur les terres groenlandaises représente un poids de 25 000 milliards de tonnes. Il s’agit de la deuxième plus grande masse de glace sur la planète après celle de l’Antarctique. À la différence de la banquise, masse d’eau salée qui couvre une partie de l’océan, la calotte glaciaire est constituée d’eau douce et repose sur la terre ferme. C’est d’ailleurs l’origine de son nom scientifique, l’inlandsis. En comparaison avec celui de l’Antarctique, l’inlandsis groenlandais est bien plus petit. Alors que la calotte glaciaire du pôle Sud s’étend sur une superficie de 14 millions de km² et possède une épaisseur allant jusqu’à près de 4,8 km, celle du Groenland possède une superficie de 1,7 million de km² et une épaisseur d’environ 3 km.

Du sommet de l’inlandsis, l’eau s’écoule doucement pour se déverser dans l’océan par la voie de ses nombreux glaciers. Parmi les principaux, le Jakobshavn Isbrae (ou glacier d’Ilulissat), le Petermann et le glacier d’Helheim, font partie des plus gros producteurs d’icebergs qui cheminent vers l’Atlantique Nord.

1 de 3

Formation et évolution de l’inlandsis du Groenland

Au Groenland comme ailleurs, la formation d’un gigantesque glacier polaire résulte d’une accumulation importante de neige sur des périodes longues de plusieurs millions d’années. Si la neige a pu s’accumuler au pôle Nord, c’est d’après certains en raison des eaux chaudes du Golfe de Gascogne qui transitent à proximité du littoral groenlandais. Bien que paradoxale, la situation s’explique assez aisément à partir du fait que les chutes de neige ont besoin d’humidité pour se former. En effet, il y a 80 000 à 70 000 ans, les températures élevées des eaux du golfe de Gascogne ont coïncidé avec une baisse régulière de celles du continent européen. Ce contraste thermique a contribué à créer un important taux d’humidité. Transportée vers le nord par les vents, celle-ci aurait alors provoqué les chutes de neige à l’origine de la calotte glaciaire du Groenland.

Du point de vue de sa datation, la glace était déjà présente au Groenland il y a environ 15 à 18 millions d’années, et les forages effectués au cours des dernières décennies ont permis d’obtenir des carottes d’une glace vieille de 970 000 ans. Même au cours de l’optimum climatique de l’Holocène, soit entre 8 000 et 5 000 ans, la glace n’a jamais totalement disparu de la zone. La calotte polaire en tant que telle serait née au début de la dernière période glaciaire, soit il y a environ 110 000 ans.

Vue sur l’inlandsis du Groenland, expédition A.Carré 2009. Crédit photo : Halorache, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Un phénomène inquiétant : l’accélération de la fonte du glacier

Le constat sans appel de l’amincissement de l’inlandsis

Depuis plus de 10 ans, les études s’accumulent et parviennent toutes au même constat : la fonte de la calotte glaciaire s’est accélérée au cours des vingt dernières années et rien ne semble plus pouvoir l’arrêter.

Non seulement la calotte glaciaire fond de façon beaucoup plus rapide que prévue mais elle est aussi plus importante qu’attendue. D’après les résultats d’une étude récente, la fonte se produit aussi à l’intérieur des terres, à près de 200 ou 300 km des côtes. Ce constat a pu être établi à partir de la révision de modèles climatiques existants et de données issues du bilan de masse de la calotte glaciaire. En effet, l’équilibre d’un glacier se maintient grâce à un bilan de masse nul, c’est-à-dire qu’il est censé perdre autant de glace en été qu’il en regagne en hiver avec les chutes de neige. Or, depuis le début du XXI^èmesiècle, la ligne d’équilibre glaciaire s’est décalée de telle façon que sa stabilité est mise en péril. Concrètement, la glace fond plus vite qu’elle ne se renouvelle. Si la zone d’accumulation neigeuse continue de rétrécir à ce rythme, le Groenland pourrait perdre plus de glace au cours de notre siècle que pendant toute la période dite de l’Holocène, démarrée il y a 12 000 ans.

Finalement, les chiffres parlent d’eux-mêmes. Avec 3 500 milliards de tonnes perdues pendant la dernière décennie, le rythme d’amincissement de la calotte glaciaire arctique est inédit et inquiétant. Les étés 2012 et 2019, tous deux édifiants en termes de perte de glace, sont à marquer d’une pierre blanche. Pour le seul été 2012, les scientifiques ont calculé que la perte s’élevait à – 527 milliards de tonnes. Quant à l’été 2019, ce sont 12,5 milliards de tonnes de glace qui ont fondu au cours d’une seule journée de juin.

Des conclusions soutenues par une méthode scientifique améliorée

Dès lors, comment être certain que ce phénomène inédit de fonte ne deviendra pas, sur le long terme, un épisode isolé ?

Selon la plupart des chercheurs, la fonte accélérée du Groenland n’appartient pas à un cycle naturel. Il suffit pour cela de comparer son rythme actuel avec d’autres épisodes du passé géologique de notre planète. Certes, la Terre a connu, au cours de son histoire, des épisodes de réchauffement climatique, à l’image de l’optimum climatique de l’Holocène. Pour autant, compte tenu des données disponibles, rien ne permet de relativiser la gravité de la fonte actuelle de la calotte glaciaire. Et si l’inquiétude est grande, c’est parce que la compréhension de la calotte glaciaire arctique s’est grandement améliorée, entre les années 1990 et aujourd’hui. Au moyen de différents outils (données satellites, modélisations numériques, prélèvement de carottes de glace, etc.), les chercheurs d’une étude publiée en 2020 dans la revue Nature ont réussi à produire un schéma d’analyse plus complet. Ils ont en effet combiné modélisation de la calotte polaire et données historiques issues du prélèvement de carottes de glace du Groenland. Grâce à cette méthode, les résultats obtenus relient la réalité du passé arctique à des essais de projection pour son avenir. Et leurs conclusions ne laissent pas de place au doute quant aux effets directs du réchauffement climatique anthropique sur la calotte glaciaire…

Vue spatiale du Groenland et de sa calotte glaciaire. Crédit photo : NASA, capture d’écran

Des facteurs multiples à l’origine de la fonte de la calotte glaciaire arctique

Un ensemble d’éléments est à prendre en compte dans l’analyse de ce phénomène. De façon générale, les régions arctiques sont largement affectées par le réchauffement planétaire. En effet, elles se réchauffent 2 à 4 fois plus vite que partout ailleurs sur la planète. Ainsi, au cours de la première décennie de notre siècle, la calotte glaciaire aurait fondu 6 fois plus vite que durant la décennie précédente. Comment se traduit donc le réchauffement climatique au Groenland ? Parmi les causes diverses à l’origine de l’amincissement accéléré de son inlandsis, on distingue notamment :

L’augmentation des températures due à l’action humaine, principalement aux émissions de gaz à effet de serre. Associées à des vagues de chaleur de plus en plus fréquentes, ces températures élevées contribuent à l’accélération de la fonte de la glace.
Le phénomène de vêlage, qui désigne plus simplement la production d’icebergs. Ceux-ci proviennent de la rupture de la glace au niveau du front glaciaire et se déversent ensuite dans l’océan. De nombreux glaciers descendent ainsi des montagnes périphériques et alimentent en icebergs l’océan Atlantique Nord.
L’intrusion de courants océaniques chauds qui ont pu accélérer le vêlage d’icebergs dans l’océan. Dans une étude datant de 2019, l’importance des océans dans l’évolution de la calotte glaciaire a été mise en évidence à partir de l’étude du plus grand glacier groenlandais, le Jakobshavn.
Les vents jouent aussi un rôle, souvent sous-estimé, dans la fonte de la calotte glaciaire. Récemment, une étude publiée dans Nature a mis en valeur une modification de la circulation atmosphérique ces dernières années. Autrement dit, les vents du sud plus fréquents contribuent à l’apport d’air chaud et humide vers le Groenland.
La diminution de l‘effet albédo, qui désigne le pouvoir réfléchissant de la neige immaculée face à l’énergie solaire. Depuis plusieurs années, on constate un assombrissement printanier de la neige, moins pure, moins blanche et plus encline à absorber de la chaleur. Cet effet albédo est également impacté par l’augmentation des températures qui entraînent une diminution des chutes de neige, et donc de la protection neigeuse.

Le réchauffement planétaire dû à l’action humaine participe donc largement à la dégradation de l’inlandsis du Groenland.

Territoire lointain, le Groenland constitue pourtant un laboratoire idéal pour observer les effets du réchauffement climatique. La fonte accélérée de sa calotte glaciaire est un phénomène inquiétant qui nous oblige à nous adapter.

Le retrait du glacier Jakobshavn au Groenland.

1 de 2

Des risques considérables pour l’humanité

L’observation de la fonte de la calotte glaciaire arctique pose donc des questions qui concernent bien d’autres régions du globe : les glaciers vont-ils fondre plus vite que prévu ? Comment les masses glaciaires vont s’adapter au changement climatique ? Malgré la position géographique lointaine du Groenland, le changement de masse de sa calotte glaciaire a déjà un impact sur le modèle climatique de notre planète. Et sans action de notre part, il aura des conséquences dramatiques à tous les niveaux. Si les scientifiques tirent aujourd’hui la sonnette d’alarme, c’est d’abord parce que la fonte de la calotte arctique est l’un des principaux facteurs de l’élévation du niveau des mers.

La fonte de la calotte glaciaire et le phénomène d’élévation du niveau marin

Entre 2002 et 2016, la fonte de l’inlandsis du Groenland a provoqué une montée du niveau des mers d’environ 0,8 millimètres. Cette régression de l’inlandsis s’est accélérée au cours des dernières années. Elle participe désormais à la montée des eaux à hauteur de 25 %, contre 5 % il y a 20 ans.

D’ici 2100, selon les estimations d’un comité d’experts du GIEC, la calotte glaciaire du Groenland pourrait contribuer jusqu’à 18 centimètres à l’élévation du niveau de la mer. D’après d’autres prévisions, c’est plutôt à une élévation d’environ 27 cm qu’il faut s’attendre d’ici la fin du siècle.

Des inondations aux quatre coins du globe

Quelle que soit la hausse du niveau marin, de nombreuses régions du monde sont déjà menacées par des inondations à répétition. Ce phénomène est d’autant plus inquiétant que nos infrastructures sont inadaptées à un tel changement. En effet, la disparition progressive des masses glaciaires continentales met en péril la survie des populations côtières à l’échelle planétaire. À titre d’exemple, des régions comme la Floride ou encore la ville de San Francisco seraient inondées. En France, des villes et des zones entières de la façade Atlantique (Bordeaux, Saint-Nazaire etc.) disparaîtraient sous les eaux. À l’échelle européenne, Londres et Venise seraient rayées de la carte, et la liste des villes en danger face à la montée des eaux ne s’arrêterait pas là. Si la calotte glaciaire arctique devait fondre intégralement, le niveau des mers augmenterait de 6 ou 7 mètres !

Fonte de la calotte glaciaire du Groenland : tous les espoirs sont-ils perdus ?

Si l’ensemble de ces études ne s’accordent pas sur leurs calculs, toutes relèvent l’urgence de la situation. Sans réduction des émissions de gaz à effet de serre, le pire ne pourra sans doute pas être évité. En revanche, même si le phénomène est devenu irréversible, la fonte de la calotte glaciaire arctique peut être ralentie grâce à des mesures sérieuses et rapides de lutte contre le réchauffement climatique. Il convient aussi d’apporter certaines nuances à l’ensemble de ces conclusions.

En effet, d’une part, les modèles d’évolution de la calotte glaciaire du Groenland et les prévisions concernant sa fonte doivent encore être améliorés. Par exemple, la constatation récente du gain de masse du glacier Jakobshavn, à l’ouest du Groenland, tend à prouver qu’il y a encore beaucoup de paramètres à comprendre pour interpréter au mieux l’évolution de la calotte glaciaire groenlandaise. D’autre part, la plupart des études récentes sont basées sur une observation du Sud-Ouest du Groenland, en raison de la relative simplicité de ses propriétés physiques et de son accès facile. Avant de pouvoir extrapoler avec certitude les résultats obtenus dans cette partie du pays, nombre d’études sont encore à mener. Elles devraient servir à mieux appréhender le devenir de la calotte glaciaire groenlandaise dans un monde qui se réchauffe.

1 de 2

Les calottes polaires du Groenland et de l’Antarctique constituent ainsi des postes d’observation privilégiés face au changement climatique. Elles nous offrent, à plus d’un titre, l’opportunité de mieux en comprendre les évolutions du climat actuel et d’adapter nos comportements en conséquence.

RETENEZ

La calotte glaciaire du Groenland est la seconde plus grand étendue de glace sur Terre après l’Antarctique.

La fonte de la calotte glaciaire groenlandaise s’est accélérée au cours des 20 dernières années en raison du réchauffement climatique.

Sa fonte contribue à la hausse du niveau marin au niveau mondial.

Le Site Géologique de Siccar Point en Écosse : la Clé de l’Âge Ancien de la Terre

BOULEVERSEMENTS

Opaline MARTRAIX

-

25 mai 2023

0

Le Site Géologique de Siccar Point en Écosse : la Clé de l’Âge Ancien de la Terre

Juin 1788. Le géologue James Hutton débarque sur la côte est de l’Ecosse, à Siccar Point, avec une ambition : révolutionner les sciences géologiques de son temps. Ce site singulier représente une anomalie géologique pour les scientifiques du XVIII^ème siècle. Ce site classé comme « site d’intérêt scientifique spécial » depuis 1961 rendra enfin possible le calcul du véritable âge de la Terre. Mais comment l’étude d’un petit site géologique écossais a-t-elle pu remettre en cause les connaissances des géologues du XVIII^ème siècle ? En quoi l’étude du site de Siccar Point a-t-elle permis l’avènement de la géologie moderne ?

Le site de Siccar Point : un site géologique particulier

En juin 1788, James Hutton (1726-1797), géologue et philosophe écossais, accoste avec deux de ses collègues à Siccar Point, dans le comté du Berwickshire. Son objectif est clair : trouver un site prouvant sa théorie sur le fonctionnement géologique terrestre. Pour lui, les processus géologiques sont à l’origine des paysages de notre planète : ils sculptent et transforment les reliefs de la Terre au fil du temps. Étudier un site tel que Siccar Point, c’était pour lui l’occasion de mettre en lumière le rôle de chacun de ces éléments, et leur très lent fonctionnement. C’est sur la côte est de son pays natal qu’il trouvera une partie de la réponse.

La particularité de Siccar Point : il s’agit d’une discordance géologique. C’est-à-dire que ce site écossais est constitué de couches rocheuses qui se sont formées à des périodes différentes et très éloignées les unes des autres.

En effet, sur place, Hutton observa des couches sédimentaires verticales recouvertes d’autres couches de couleur rouge, positionnées quant à elles à l’horizontal. D’après l’expertise d’Hutton, ces roches verticales de grès gris semblent bien plus anciennes que les grès rouges. Et pour cause : 65 millions d’années séparent les deux formations géologiques. Cet abyssal écart de datation fait tourner la tête des trois géologues dont « l’esprit est pris de vertiges » face à une telle découverte (par Randy Moore dans sa publication : « Siccar Point », Reports National Center for Science Education, 2009).

Une très longue histoire géologique

Pour Hutton, ce site est l’élément révélateur de connaissances inédites en géologie. L’étude plus approfondie de Siccar Point met en avant la lenteur du temps de formation des reliefs terrestres. De ses travaux va naître ainsi le concept de « deep time ». Celui-ci reconnaît que les processus géologiques s’opèrent sur une très longue période, dans un lointain passé mais aussi de nos jours et se poursuivront dans le futur.

Mais comment expliquer un tel écart de formation des différentes couches rocheuses à Siccar Point ? Formées il y a près de 425 millions d’années au cours de la période du Silurien (- 443 à 419 millions d’années), des grès gris forment la base géologique du site écossais. A l’époque, ils se sont déposés dans un ancien océan qui recouvrait le site actuel, le Iapetus Ocean. Suite au retrait de l’océan, il y a environ 425 millions d’années, les sols ont été surélevés, basculés et plissés en milieu aérien par différents processus géologiques. Ainsi, ils se sont ainsi retrouvés à la verticale. Au fil du temps, ces couches de roches grises ont subi une lente érosion.

Ces mêmes couches rocheuses ont à nouveau été englouties par les eaux vers 345 millions d’années puis recouvertes de nouveaux sédiments de couleur rouge. Datées de la période du Dévonien (- 419 à 359 millions d’années), ces roches de grès rouges se superposent aux formations grises sous-jacentes, en position horizontale. L’ensemble de la formation géologique de Siccar Point a progressivement quitté de nouveau le milieu marin et a subi depuis les effets de l’érosion, pour aboutir au site tel que nous le connaissons aujourd’hui.

L’observation du site de Siccar Point en Ecosse par James Hutton révèle que l’âge de la Terre est très ancien. Le scientifique a ainsi mis un terme à plusieurs siècles de récits religieux qui supposaient que la Terre était relativement jeune.

La compréhension du site de Siccar Point en Ecosse a révolutionné les sciences géologiques. La Terre est bien plus ancienne que ce que les récits religieux le prédisaient. Crédit photo : Adobe Stock

James Hutton : un père fondateur de la géologie moderne

Découvrir et étudier le site écossais était pour Hutton l’occasion de valider sa théorie. En 1785, il exposait déjà devant la Société Royale d’Edimbourg, ses questionnements sur la formation des sols grâce aux sédiments accumulés en milieu marin.

A la suite de sa découverte, James Hutton développe une nouvelle vision de la géologie : l’orogénèse (processus de formation des montagnes et reliefs terrestres), l’érosion et la sédimentation seraient les étapes géologiques clés dans la formation de la croûte terrestre et des reliefs de notre planète au cours des temps géologiques. Cette nouvelle vision donna naissance à la théorie dite plutoniste.

Son ouvrage « La Théorie de la Terre » est publié en 1795 et participe directement à la naissance de la géologie moderne, en tant que domaine scientifique à part entière. Cependant, les concepts d’Hutton affrontèrent directement ceux d’Abraham Gottlob Werner. Naturaliste allemand, il est le père fondateur du neptunisme, théorie défendant l’idée d’une origine marine de toutes les roches présentent à la surface de la Terre. Pour lui, ces dernières seraient nées au sein d’un océan primordial dont le niveau aurait progressivement diminué. De plus, les travaux d’Hutton contredisaient ouvertement ceux de l’archevêque James Ussher. Religieux irlandais du XVII^ème siècle, ce dernier s’était proposé de calculer l’âge de la Terre grâce aux écritures bibliques. Dans son traité de 1650, il affirma que la Terre avait été créée en 4004 avant J.C. Grâce à sa découverte et ses explications scientifiques du site de Siccar Point, James Hutton dément l’ensemble des récits religieux accumulés au fil des siècles.

Grâce aux collègues et successeurs de James Hutton, tels que les géologues britanniques John Playfair ou Charles Lyell, ses travaux ont eu un écho bien après sa mort en 1797. Charles Darwin s’en inspirera pour concevoir sa célèbre théorie de l’évolution des espèces, à la suite de son voyage sur les îles Galápagos.

Malgré l’apport de ses travaux pour le développement des Sciences de la Terre, c’est seulement 30 ans après la publication de son ouvrage que la théorie de James Hutton trouvera sa place au sein de la communauté scientifique. Il faudra attendre le milieu du XX^ème siècle pour que l’âge réel de notre planète soit enfin révélé, fixé à 4,56 milliards d’années.

RETENEZ

Le site de Siccar Point en Ecosse est une discordance géologique : des couches rocheuses qui se sont formées à des périodes différentes.

Ces formations se sont formées en milieu marin et ont été exondées par de longs processus géologiques.

La compréhension du site de Siccar Point par James Hutton indique que la Terre est très ancienne.

Le Phénomène d’Invasion des Algues Sargasses aux Antilles

Dominique MARIE-LUCE GLILI

-

5 mai 2023

0

Le Phénomène d’Invasion des Algues Sargasses aux Antilles

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

Plage envahie d'algues sargasses. — 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.

Algues sargasses échouées sur les plages. — 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.

Comment se Forme un Arc-en-Ciel ?

ÇA ME POSE UNE COLLE !?

Audrey MIELON

-

17 mars 2023

1

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.

Vue d’un arc-en-ciel au-dessus d’une mer calme. — 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

1 de 2

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.

Falaises d’Étretat : le Pays de la Craie et du Silex

ZOOM SUR...

Vanessa ROLLOT

-

13 février 2023

0

Falaises d’Étretat : le Pays de la Craie et du Silex

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.

L'aiguille et l'arche des falaises d'Étretat. — 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 en Normandie sont constituées de craie. — 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 sont progressivement rongées par l'assaut des vagues. — 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 de l'érosion du littoral à travers le temps. — 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

1 de 5

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.

Volcan Nyiragongo : le Plus Grand Lac de Lave au Monde

ZOOM SUR...

Miléna LE DOEUFF

-

19 janvier 2023

0

Volcan Nyiragongo : le Plus Grand Lac de Lave au Monde

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 XIX^ème 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.

Le Mont Kilimandjaro doit son origine à la grande faille de la vallée du Grand Rift. — La vallée du Grand Rift et sa faille au sein de laquelle le Kilimandjaro est né. Crédits : © Sémhur / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

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 du volcan Nyiragongo est particulièrement fluide. — La lave très fluide du lac Nyiragongo. Crédit photo : Pierre-Yves Burgi, via Unsplash

L’activité volcanique contemporaine du Nyiragongo

Des éruptions dévastatrices aux XX^ème et au XXI^ème 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.

Vue rapprochée sur le lac de lave du Nyiragongo. — 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

1 de 6

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.

Le volcan Nyiragongo surplombe la ville de Goma. — 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 volcan le plus dangereux d'Afrique. — 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.

Vue sur le lac Kivu en République démocratique du Congo. — 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.

Mégafeux et Réchauffement Climatique : Quand la Planète Brûle

Amandine CUBAYNES

-

7 janvier 2023

0

Mégafeux et Réchauffement Climatique : Quand la Planète Brûle

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 terme megafire (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 météorologiques extrêmes. 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.

Image satellite montrant des feux de forêt en Sibérie. — 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 montrant des zones brûlées dans la forêt amazonienne. — 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 de sécheresse particulièrement longue et intense a touché l’ouest du Pacifique. Ajoutée à une déforestation massive, elle a favorisé le déclenchement de grands feux de forêt dans les îles de Kalimantan et de Sumatra, en Indonésie.

Le phénomène El Niño et son impact mondial. — 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 XIX^e et le début du XXI^e 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

1 de 4

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.

Kangourous après un feu de forêt en Australie en novembre 2020. — 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 provoqués par le mégafeu Carr Fire en Californie. — 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.

Le Parc National des Volcans d’Hawaï : un Espace Naturel Protégé au Cœur du Pacifique

ZOOM SUR...

Laurie MADIOT

-

30 décembre 2022

2

Le Parc National des Volcans d’Hawaï : un Espace Naturel Protégé au Cœur du Pacifique

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 richesses géologiques 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 ».

Carte représentant l'archipel d'Hawaï et son « 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 figurant la topographie de Big Island. — 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.

Image satellite montrant le volcan Mauna Loa dans le Parc national des volcans d'Hawaï. — 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 XIX^ème 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 lave pāhoehoe (terme hawaïen), ou laves cordées.

Les laves pāhoehoe de l'archipel d'Hawaï.

1 de 3

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.

1 de 6

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.

Photographie montrant l'intérieur du tunnel de lave Thurston à Big Island. — 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.

1 de 20

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.

Vue montrant un tapis de cheveux de Pélé près du cratère Halemaumau à Hawaï. — 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.

Échantillon montrant quatre larmes de Pélé récoltées dans le Parc national des volcans d'Hawaï. — 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.

Vue d'une profonde cavité dans le sol constituant un moulage de tronc d'arbre à Hawaï. — 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 arborescentes à Hawai. — 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.

Les fleurs rouges ōhia lehua à Hawai. — 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 l'herbe. — 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.

Un faucon hawaïen sur une branche. — 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.

L'Odyssée de la TerreLe grand récit de la Terre à portée de clic !

La région de Thingvellir en Islande

L’origine volcano-tectonique de Thingvellir

Un rift né de la tectonique des plaques

Le sol de Thingvellir s’enfonce inexorablement

Thingvellir : un paysage façonné par le volcanisme

Thingvallavatn, le joyau glaciaire d’Islande

Un lac glaciaire sculpté par les laves

Des eaux diaphanes venues des glaciers

Une faune et une flore aquatique foisonnante malgré une eau glaciale

L’Islande : une activité géothermale intense exploitée par l’Homme

L’héritage culturel des “plaines du Parlement”

RETENEZ

RESSOURCES

Déterminer l’âge d’un arbre sans le couper

L’apparence du tronc, de l’écorce et des racines

La science de la dendrochronologie

Compter les cernes de croissance

Mesurer la largeur des couches de bois

La datation au carbone 14

Évaluer la teneur en radiocarbone

Comparer avec des mesures de référence

Localiser les espèces forestières millénaires

Les pins de Bristlecone : de Prométhée à Mathusalem

Les cyprès de Patagonie : l’arrière-grand-père chilien

Les séquoias géants : des records d’âge et de taille

Comprendre les secrets de longévité des plus vieux arbres du monde

L’environnement propice aux espèces millénaires

L’organisme protecteur des anciens conifères

Régénérer ses cellules éternellement

Développer des mécanismes de défense

RETENEZ

RESSOURCES

La seconde plus grande calotte glaciaire terrestre

Une île de glace aux confins du pôle Nord

Formation et évolution de l’inlandsis du Groenland

Un phénomène inquiétant : l’accélération de la fonte du glacier

Le constat sans appel de l’amincissement de l’inlandsis

Des conclusions soutenues par une méthode scientifique améliorée

Des facteurs multiples à l’origine de la fonte de la calotte glaciaire arctique

Des risques considérables pour l’humanité

La fonte de la calotte glaciaire et le phénomène d’élévation du niveau marin

Des inondations aux quatre coins du globe

Fonte de la calotte glaciaire du Groenland : tous les espoirs sont-ils perdus ?

RETENEZ

RESSOURCES

Le site de Siccar Point : un site géologique particulier

Une très longue histoire géologique

James Hutton : un père fondateur de la géologie moderne

RETENEZ

RESSOURCES

Comprendre le phénomène des sargasses aux Antilles

D’où viennent-elles ?

Quelles sont les causes de cette invasion ?

Les algues sargasses aux Antilles : des impacts inquiétants

Les impacts pour l’homme

Les impacts pour l’environnement

Les algues sargasses : fléau ou opportunités ?

Des solutions pour s’en débarrasser

Des solutions pour les recycler

RETENEZ

RESSOURCES

La formation d’un arc-en-ciel

Comment expliquer ce phénomène naturel ?

La dominance des couleurs du spectre lumineux

Les arcs secondaires et les arcs surnuméraires

La symbolique des couleurs de l’arc-en-ciel

RETENEZ

RESSOURCES

Le Grand Site Falaises d’Étretat – Côte d’Albâtre

Les 3 arches et les valleuses des falaises d’Étretat

Les falaises d’Aval

La Manneporte

Les falaises d’Amont

Les valleuses ou petites vallées

La formation de la Côte d’Albâtre et ses falaises de craie

Les falaises du Pays de Caux et la craie

Le silex : un matériau emblématique de la Normandie

Le risque d’éboulement des falaises d’Étretat

La faune et la flore d’Étretat

Des éruptions dévastatrices aux XX^ème et au XXI^ème siècles