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Les geysers Geysir et Strokkur et le graben Thingvellir devenu Parlement !

Dossier - Voyage en Islande
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L’Islande, aux portes de l’Union européenne, est une île de contraste. On y trouve les glaces des hautes latitudes ; c’est aussi un lieu idéal pour l’étude de la dorsale médio-atlantique. Plongez dans les lacs et les volcans de l'Islande à la découverte de son histoire et de sa biodiversité.

  
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Geysir est un geyser islandais ayant donné son nom aux autres. Phénomènes spectaculaires, les geysers projettent de façon continue ou intermittente d'immenses jets de vapeur et d'eau très chaude. La plupart des geysers sont situés dans des régions volcaniques où le magma est relativement proche de la surface : États-Unis, Islande et Nouvelle-Zélande.

Geyser en activité.© Tuomi, Domaine public

Le nom «geyser»vient en effetdu termegeysir, « jaillir » en islandais. C'est ainsi qu'est nommé le geyser islandais ayant donné son nom aux autres et c'est précisément celui que nous avons vu !

Apparition d'un geyser

Trois conditions sont nécessaires à l'apparition d'un geyser :

  • infiltration d'eau en profondeur qui peut circuler puis remonter librement (pas d'obstacles) ;
  • un réservoir ;
  • la proximité d'une poche de magma qui chauffe l'eau. Il est possible de trouver des sources d'eau chaude et des geysers dans les régions non volcaniques si le gradient géothermique est suffisant !

Ainsi chauffée, l'eau se transforme en vapeur. La pression augmente et propulse un puissant jet d'eau et de vapeur vers la surface. L'orifice de surface est généralement étroit. L'intensité des forces en jeu explique la rareté du phénomène. Les geysers diffèrent donc des simples sources chaudes par la structure géologique souterraine.

Un geyser en action. © Claire König

Autres phénomènes paravolcaniques

Il ne faut pas confondre un geyser avec d'autres phénomènes paravolcaniques :

  • une fumerolle est une fissure émettant des panaches de fumées sulfureuses et de la vapeur d'eau ;
  • une source chaude est un bassin thermal ;
  • une mare de boue est un petit lac d'eau bouillonnante brassant des sédiments à sa surface ;
  • une mofette est un puits d'eau chaude avec des remontées de bulles de gaz parfois toxiques.

Cycle éruptif et fonctionnement d'un geyser

Le fonctionnement d'un geyser est basé sur le cycle suivant :

  • Remplissage de la colonne d'eau. La température de cette eau est moins élevée au sommet de la colonne d'eau. La pression de l'eau dans le bas de la colonne est telle qu'elle permet à l'eau de ne pas entrer en ébullition à 100 °C. Lorsque l'eau surchauffée du bas de la colonne est assez chaude et la pression assez forte, cette eau chaude commence à remonter dans le conduit. La pression et la température diminuant, la remontée s'accélère et les premières bulles de gaz se forment.

  • L'eau présente en surface de la colonne d'eau est alors poussée violemment hors du conduit. Les bulles de gaz mêlées à la colonne d'eau chaude percent la surface de l'eau « supérieure » qui jaillit.

  • Une fois l'eau expulsée et la pression retombée, un nouveau cycle éruptif reprend avec le remplissage de la colonne d'eau.
Schéma illustrant un geyser. © ggl.ulaval.bourque

Les types de geysers : geyser fontaine et geyser gazeux

Il existe deux types de geysers :

  • Le geyser dit « fontaine » est terminé par un cône étroit, avec un conduit très fin.
  • Le geyser dit « gazeux » est une source chaude qui, lorsque du gaz est expulsé, fait remonter les bulles d'eau qui explosent au contact de la surface et crée une large colonne d'eau, souvent de courte durée. C'est le cas du Strokkur, en Islande. À noter qu'il peut exister des geysers sur d'autres planètes, et pas forcément à l'eau !

Vie bactérienne autour d’un geyser

Les sources chaudes peuvent abriter des archéobactéries résistantes à la chaleur et au manque d'oxygène. Les couleurs rouge, jaune, bleue et verte des bassins thermaux, les filaments blancs ou les structures brunes et gluantes entourant la mare d'eau chaude d'un geyser sont constitués d'organismes thermophiles ou de cyanobactéries, vivant dans l'eau soufrée et surchauffée.

C'est dans les années 1960 que les scientifiques purent démontrer l'existence de ces archéobactéries : Thermus aquaticus par exemple, décrite par Thomas Brock en 1969. Cette découverte a démontré le rôle joué par les cyanobactéries dans l'apparition de l'atmosphère terrestre.

Voir à ce sujet notre dossier « Bactéries et microbes en tout genre ».

Un paysage à Thingvellir. © Claire König

Thingvellir, du graben au Parlement !

Thingvellir se situe dans le sud-ouest de l'Islande, près de la péninsule de Reykjanes, juste à côté de Geysir. C'est un haut lieu de l'histoire islandaise : un des plus vieux parlements du monde (l'Althing) y fut fondé dès 930 et la République d'Islande y fut déclarée le 17 juin 1944. Le site est inscrit sur la liste du patrimoine mondial de l'Unesco depuis 2004.

La faille de Thingvellir. © Claire König

Thingvellir est une plaine d'effondrement, ou graben, située à la divergence des plaques tectoniques américaines et européennes. Des fissures et des failles sont clairement visibles dans le paysage, créant des gradins naturels dans la roche basaltique.

La rivière à Thingvellir. © Claire König

Ces mouvements sont aussi la source de tremblements de terre fréquents, et parfois une activité volcanique se manifeste par l'augmentation de la température des eaux de la rivière avoisinante.

À Thingvellir, une petite faille du même côté. © Claire König

En 1789, un tremblement de terre a produit un affaissement du graben de 67 m d'un coup !

Les coulées postglaciaires de basalte à olivine émises par le Skjaldbreidur emplissent le fond du graben. Le plus grand lac d'Islande, le Thingvallavatn, se trouve aussi ici, avec une superficie de 83 km2.

Carte géologique de la région de Thingvellir. © Claire König