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Les cendres de l'Eyjafjöll ont fertilisé l'océan Atlantique

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L'éruption de l'Eyjafjöll pourrait avoir fertilisé le bassin islandais de l'océan Atlantique. Les aérosols volcaniques sont riches en fer et auraient stimulé la prolifération du phytoplancton.

Le volcan Eyjafjöll est un volcan actif d’Islande. Début 2010, une augmentation de l’activité sismique dans la région qui entoure le volcan, au voisinage du glacier Eyjafjallajökull, présageait une possible éruption. Elle s’est effectivement produite peu avant minuit, le 20 mars 2010. La précédente éruption connue s’est déroulée du 19 décembre 1821 au 1er janvier 1823. © Global Volcanism Program

Dans près d'un tiers des océans, les eaux de surface sont riches en nutriments, mais pauvres en phytoplancton. Ces régions sont les zones HNLC (high-nutrient, low-chlorophyll), où le facteur limitant est le fer. Cet élément provient de l'érosion des terres émergées. Il est apporté à l'océan par le vent ou les courants marins. Ainsi, les zones HNLC sont souvent loin des côtes, où ni le vent ni les courants marins ne sont capables d'apporter suffisamment de fer.

De nombreux projets de géoingénierie ont été proposés puis avortés, mais il apparaît que la fertilisation des océans, dans ces zones HNLC, peut se produire de façon naturelle. Les dépôts des cendres produites lors des éruptions volcaniques sont des sources importantes de fer pour les océans. Les observations satellites ont par le passé mis en évidence des blooms phytoplanctoniques dans ces zones pauvres en fer. La modélisation de la trajectoire des cendres issues d'éruptions volcaniques fait penser qu'il pourrait bien y avoir un lien entre les éruptions volcaniques et les blooms. Mais les observations in situ sont si rares que le lien direct n'a jamais pu être établi.

La concentration de la chlorophylle dans les océans (faible en violet jusqu'à forte en rouge) est un indicateur des zones de floraison du phytoplancton. Présents uniquement dans la couche de surface des océans, puisqu’ils nécessitent la lumière solaire pour la photosynthèse, ces micro-organismes sont majoritairement répartis dans les zones d'upwelling des océans. Il existe pourtant des zones où les nutriments abondent, mais où il n'y a pas de floraison de phytoplancton. Le principal élément manquant dans ces zones est le fer. © Nasa

Une croisière avant, pendant et après l’éruption de l’Eyjafjöll

Des chercheurs du National Oceanography Centre Southampton (NOCS) ont pu observer l'effet de l'éruption de l'Eyjafjöll sur la vie biologique du bassin islandais de l'Atlantique Nord. La première phase de l'éruption a duré un mois au printemps 2010. Les chercheurs ont mené trois campagnes de mesures : avant, pendant et après l'éruption. L'équipage s'est rendu dans une zone directement touchée par le panache important de cendres. Dans l'océan, juste sous le panache de cendres, les concentrations maximales de fer durant l'éruption étaient de 10,2 nM (10,2 nanomoles par dm3) contre 0,23 nM avant l'éruption volcanique. Les résultats ont été publiés dans les Geophysical Research Letters (GRL).

La modélisation de la trajectoire du panache de cendres indique que jusqu'à 570.000 km2 de l'Atlantique nord ont pu être ensemencés avec au moins 0,2 nM de fer. Les satellites n'ont capturé que de faibles variations de couleur de l'océan. Cela indique que les augmentations dans l'abondance du phytoplancton sont mineures et sur une surface relativement restreinte. Pourtant, la comparaison entre les concentrations de nitrates in situ avec les données d'archive a suggéré que des dépôts de cendres ont vraisemblablement entraîné une perturbation dans la biogéochimie du bassin islandais et auraient augmenté la production primaire.