Catégorie : Science

Analyse des inclusions pour mieux comprendre le magma // Analysis of inclusions to better understand magma

Les gaz volcaniques peuvent nous fournir des informations essentielles avant une éruption. Pour les analyser, les scientifiques du HVO font appel à des pétrologues, spécialistes de l’étude de la formation des roches et des minéraux, capables de détecter les gaz emprisonnés dans les roches volcaniques. La mesure des gaz contenus dans les roches volcaniques permet d’estimer leur composition et la profondeur du magma avant l’éruption et l’émission de la lave. Ces gaz emprisonnés sous la surface sont appelés éléments volatils et peuvent se présenter sous forme solide, liquide ou gazeuse.

L’expression « gaz » désigne un élément volatil passé à l’état de vapeur. Les gaz les plus fréquemment émis en surface (ou éléments volatils en phase vapeur) sont l’eau, le dioxyde de carbone (CO₂) et le dioxyde de soufre (SO₂).

Les scientifiques peuvent mesurer les éléments volatils piégés dans le magma avant son éruption en analysant de minuscules gouttelettes emprisonnées dans des cristaux comme l’olivine. Ces gouttelettes, appelées inclusions, peuvent contenir différents matériaux : des inclusions de magma (liquide) ou des inclusions fluides. Les inclusions de magma contiennent le magma à l’état solide, tandis que les inclusions fluides peuvent contenir des gouttelettes d’eau, de dioxyde de carbone et de dioxyde de soufre à l’état liquide ou gazeux. Une fois piégée, l’inclusion est contenue dans le cristal qui l’entoure, qui agit comme une capsule de pression et conserve des informations sur le magma au moment de sa formation.

Les inclusions fluides dans les volcans sont principalement composées de dioxyde de carbone. Aux températures magmatiques (1 200 °C, soit 2 192 °F), la densité du dioxyde de carbone dépend fortement de la pression, elle-même influencée par la profondeur du magma à cet instant précis. Ainsi, en mesurant la densité du dioxyde de carbone au sein d’une inclusion fluide, on peut estimer la pression à laquelle cette inclusion a été piégée dans le cristal en croissance et en déduire la profondeur à laquelle se trouvait le magma lors de la formation de ce cristal. La détermination de la profondeur de stockage des cristaux est essentielle pour comprendre où résident et comment se comportent les magmas, superficiels ou profonds, sous la surface avant une éruption.

La densité des inclusions fluides est mesurée en préparant de fines lames de cristaux, analysées par spectroscopie Raman. La spectroscopie Raman est définie comme « une méthode d’analyse chimique non invasive. C’est une spectroscopie vibrationnelle à l’instar de la spectroscopie infrarouge (IR) qui fournit une caractérisation simultanée de la composition chimique d’un matériau, de son environnement ou encore de son degré d’oxydation. » L’une des difficultés de ce processus réside toutefois dans la taille infime des inclusions fluides, qui les rend difficiles à identifier. Leur diamètre peut varier de 0,010 mm à 0,10 mm environ.

En 2025, des scientifiques du HVO ont animé et participé à un atelier à l’Université d’Hawaï à Hilo, destiné aux étudiants de premier cycle et aux professeurs. Cet atelier portait sur la préparation et l’identification des échantillons d’inclusions fluides. Les participants ont appris les techniques de laboratoire permettant d’identifier les inclusions fluides et de préparer correctement les cristaux pour la spectroscopie Raman. Les résultats préliminaires d’étude d’échantillons s’étalant de mi-janvier 2025 à début juillet 2025 montrent que les magmas provenaient d’une profondeur d’environ 1,6 km sous la surface, ce qui correspond à l’emplacement de la chambre magmatique superficielle de l’Halemaʻumaʻu.

Voici deux images d’un cristal d’olivine observé au microscope pétrographique (ou polarisant).

L’image A montre l’olivine avec inclusion de magma (melt – couleur jaunâtre) contenant une bulle de gaz (cercle noir).

L’image B est un gros plan de l’olivine mettant en évidence une inclusion fluide (cercle noir, point blanc au centre) et une inclusion de magma (melt).

Source : Volcano Watch, USGS / HVO.

 Cette étude sur les inclusions en milieu volcanique a fait remonter en moi le souvenir d’une très longue conversation que j’ai eue un jour à Nicolosi (Sicile) avec Roberto Clocchiatti qui m’a expliqué l’intérêt d’étudier les inclusions pour mieux appréhender le comportement du magma. Roberto m’a conseillé la lecture de plusieurs ouvrages. Un de ces moments précieux que j’ai eu le privilège de vivre sur le terrain volcanique…

——————————————–

Volcanic gases can give us critical information in the lead up to an eruption. To analyse them, HVO scientists need to turn to petrologists who study the origins of rocks and minerals and who can find gases trapped within volcanic rocks. Gases within volcanic rocks can be measured to estimate gas compositions and magma storage depths before lava erupts on the surface. These gases trapped below the surface are called volatiles whose composition can be a solid, liquid or vapor phase.

When referred to as a gas, it means a volatile transitioned into the vapor phase. The most common gases – or vapor phase volatiles – emitted at the surface are water, carbon dioxide (CO2) and sulfur dioxide (SO2).

Scientists can measure volatiles trapped within the magma before it erupts by analyzing tiny droplets that become trapped within crystals such as olivine. These tiny droplets, called inclusions, can contain different materials. They can be melt inclusions or fluid inclusions. Melt inclusions contain the magma, in solid form, while fluid inclusions can contain drops of water, carbon dioxide and sulfur dioxide in the liquid or gas phase. Once an inclusion is trapped, the surrounding crystal acts as a pressure-capsule and retains information about the magma at the time the inclusion was formed.

Fluid inclusions in volcanoes are dominantly composed of carbon dioxide. At magmatic temperatures – 1,200 degrees Celsius, 2,192 degrees Fahrenheit- the density of the carbon dioxide strongly depends on pressure, which is influenced by the depth of the magma at that point in time.

Thus, if we can measure the density of the carbon dioxide within a fluid inclusion, we can estimate the pressure at which that fluid inclusion was trapped in the growing crystal and infer the depth under the volcano where the magma was when that crystal grew. Determining storage depths of crystals has large implications for how we understand volcanoes and how shallow or deep magmas reside below the surface before they rise to erupt.

Fluid inclusion density is measured by creating thin slices of the crystals that are analyzed using Raman Spectroscopy. One challenge in this process, however, is that fluid inclusions are so very tiny they can be hard to identify. They can range in size from about 0.0004 (0.010 mm) to 0.004 inches 0,10 mm) in diameter.

Hawaiian Volcano Observatory scientists in 2025 conducted and participated in a short workshop at University of Hawaiʻi at Hilo for undergraduate students and professors discussing fluid inclusion sample preparation and identification. They learned laboratory techniques for identifying fluid inclusions and how to properly prepare the crystals for Raman Spectroscopy. Preliminary results from episodes that span from mid-January 2025 to early July 2025 show that the magmas came from about 1.6 km deep beneath the surface, which is the location of the shallow Halemaʻumaʻu magma chamber.

Source : USGS / HVO.

Coup de chaud sur le Groenland et coup de balai de l’Administration Trump // Heatwave in Greenland and a clean sweep by the Trump Administration

Le Groenland a entamé l’année 2026 avec son mois de janvier le plus chaud jamais enregistré. L’île a non seulement établi un record le mois dernier, mais elle a également pulvérisé son précédent record pour le premier mois de l’année. Le Groenland se réchauffe quatre fois plus vite que le reste de la planète.

Photo: C. Grandpey

Selon un rapport préliminaire de l’Institut météorologique danois, la température moyenne en janvier a connu une hausse de 0,2 degré Celsius à Nuuk, la capitale du Groenland. La température moyenne historique en janvier, de 1991 à 2020, est de -7,7 degrés Celsius.
Comme je l’ai écrit précédemment, 2025 a été la troisième année la plus chaude jamais enregistrée sur Terre. La température annuelle moyenne à la surface a été de 1,17 degré Celsius supérieure à la moyenne du 20ème siècle. L’année dernière a marqué la fin d’une période de trois années de chaleur sans précédent. Seules l’année record 2024 et la deuxième année la plus chaude jamais enregistrée, 2023, ont été plus chaudes que 2026. Les dix années les plus chaudes jamais enregistrées sur Terre se sont toutes produites depuis 2015.
L’amplification arctique (AA) désigne le phénomène par lequel les hautes latitudes, notamment les régions polaires et arctiques, se réchauffent plus rapidement que les basses latitudes. Tous les climatologues s’accordent à dire que l’AA est devenue l’une des signatures les plus claires du réchauffement climatique ces dernières années, en raison de l’ampleur et de l’accélération du réchauffement observé depuis 1990. Globalement, l’Arctique se réchauffe près de quatre fois plus vite que le reste de la planète.
L’étendue minimale de la banquise arctique en 2025 se classe au 10ème rang des plus faibles jamais enregistrées, et son étendue maximale a établi un nouveau record de faiblesse. De nouvelles études montrent que la calotte glaciaire du Groenland pourrait disparaître en grande partie d’ici l’an 3000 sous l’effet de la pollution et de la hausse des températures.

Photo: C. Grandpey

Alors que le nord-est des États Unis a dû affronter plusieurs vagues de froid, la douceur de l’hiver a aussi fait la une des journaux américains ces derniers temps. Des records de chaleur ont été battus en février dans plusieurs villes de l’Ouest. De nouveaux records ont été établis en Californie, où plusieurs villes ont enregistré des températures record. Des records de température ont également été enregistrés à Anchorage, en Alaska. Cette douceur inhabituelle dans l’Ouest a contribué à une pénurie de neige qui touche plusieurs États. De nombreuses localités de l’Ouest connaissent actuellement l’un des trois hivers les plus chauds jamais enregistrés, notamment Portland, Reno, Salt Lake City, Los Angeles, Phoenix et Dallas. Selon les Centres nationaux d’information environnementale (NCE), au cours de l’année écoulée, les records de chaleur ont largement dépassé les records de froid à travers le pays. Depuis février 2025, on a enregistré plus de trois fois plus de records de chaleur que de records de froid.
Source : The Cool Down via Yahoo News.

Dans le même temps, la National Science Foundation (NSF) informe le public que le Centre national de recherche atmosphérique (NCAR) de Boulder, dans le Colorado, l’un des plus importants centres de recherche sur la météorologie et le climat au monde, est sur le point de perdre son unité de supercalculateur, un élément essentiel du NCAR.

Crédit photo: NCAR

Il s’agit là d’une nouvelle décision absurde de l’administration Trump visant à démanteler les infrastructures climatiques. Ce centre de calcul exécute des modèles de recherche sur la météorologie et le climat et est utilisé par environ 1 500 chercheurs issus de plus de 500 universités américaines. Les travaux effectués sur ce supercalculateur profitent à la population américaine en permettant des prévisions plus précises des phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes, des turbulences aériennes, etc.
Source : CNN.

——————————————-

Greenland started 2026 with its warmest January on record. The island not only set a record last month, but it also shattered its previous record for the first month of the year. Greenland is warming four times faster than the rest of the world.

The Danish Meteorological Institute released preliminary temperature reports indicating that the average temperature in January was up 0.2 degrees Celsius in Nuuk, Greenland’s capital. The historical average January temperature from 1991 through 2020 is -7.7 degrees Celsius.

As I put it before, 2025 was the third-warmest year on record for Earth. The annual global surface temperature was 1.17 degrees Celsius above the 20th-century average. Last year capped an unprecedented three-year heat streak. Only the record-setting year of 2024 and the second-warmest year on record, 2023, were warmer than 2026. Our world’s warmest 10 years on record have all happened since 2015.

Arctic Amplification (AA) is the name given to the phenomenon of higher latitudes, the polar and Arctic regions, warming faster than lower latitudes. All climatologists agree to say that AA has become one of the clearest signatures of global warming over the last few years due to the magnitude and acceleration of warming that has occurred since 1990. The Arctic is warming nearly four times faster than the rest of the planet.

The Arctic’s 2025 minimum sea ice extent tied as the 10th smallest on record, and its maximum set a new record low. New research shows Greenland’s ice sheet could largely collapse by 3000 under ongoing pollution and rising temperatures.

While the north-east of the country had to face several cold snaps, warm winter weather has been making headlines in the U.S. lately. Record highs were set on in February across several western cities. New records were set in California where several cities set a record high. Temperature records were also registered in Anchorage in Alaska. Unusual warmth in the West has contributed to a snow drought impacting several states. Many locations in the West are experiencing one of the top three warmest winters on record, including Portland, Reno, Salt Lake City, Los Angeles, Phoenix, and Dallas. According to the National Centers for Environmental Information, over the past year, record warmth has far outpaced record cold across the country. Since February 2025, there have been more than three times the number of record highs set compared to record lows.

Source : The Cool Down through Yahoo News.

In the meantime, the National Science Foundation informs the public that the National Center for Atmospheric Research (NCAR) in Boulder, Colorado, one of the world’s top weather and climate research centers is slated to lose its critical supercomputing facility.

This is another stupid decision of the Trump Administration to dismantle climate facilities. The computing center runs weather and climate research models and is used by about 1,500 researchers from over 500 universities around the U.S. The work done on this supercomputer benefits the American people by leading to more accurate forecasts of extreme weather and climate events, aircraft turbulence and more.

Source : CNN.

Datation des éruptions de Yellowstone // Dating the Yellowstone eruptions

Les scientifiques de l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone (YVO) ont recensé au moins 28 éruptions au sein de la caldeira de Yellowstone depuis sa formation il y a 631 000 ans. Il s’agit d’une estimation minimale basée sur les vestiges géologiques préservés. Les travaux en cours visent à affiner ce décompte en identifiant les éruptions plus anciennes dont les dépôts ont été enfouis ou masqués par des coulées de lave plus récentes. Ces résultats ont été présentés dans les Yellowstone Caldera Chronicles, une publication hebdomadaire rédigée par des scientifiques et des collaborateurs de l’Observatoire. À noter qu’en janvier 2025, un numéro des Yellowstone Caldera Chronicles avait déjà été consacré au passé du super volcan :

Yellowstone (1) : le passé du super volcan // Yellowstone (1) : the past of the super volcano

L’histoire volcanique de Yellowstone comprend trois éruptions qui ont formé la caldeira au cours des 2,1 derniers millions d’années. La plus récente, il y a 631 000 ans, a créé la caldeira que nous connaissons actuellement et a marqué un tournant vers des coulées de lave rhyolitique de plus petite taille et des dômes confinés principalement à l’intérieur de la caldeira, et non plus vers des éruptions d’envergure continentale.
La cartographie géologique et la datation ont permis d’identifier au moins 28 éruptions au sein de la caldeira depuis sa formation. Il s’agit d’un décompte minimal basé sur les éruptions identifiables avec certitude dans les archives géologiques. Les dépôts éruptifs plus anciens sont souvent masqués par des coulées de lave plus récentes, et dans de nombreuses zones, seuls de petits affleurements isolés subsistent, ce qui limite notre compréhension de leur étendue et de leur âge. La glaciation et l’érosion ont par ailleurs modifié le paysage, en déplaçant ou en redistribuant les matériaux volcaniques.
Pour reconstituer l’histoire éruptive de Yellowstone, les géologues ont établi une relation entre une cartographie de terrain détaillée avec la géochimie, la géochronologie et le paléomagnétisme. La composition chimique permet de distinguer les différents types de de magmas ; la datation radiométrique précise le calendrier des éruptions, tandis que les signatures paléomagnétiques conservées lors du refroidissement de la lave permettent de différencier les éruptions survenues à des périodes différentes.
Les rhyolites du Plateau Central (Central Member Plateau) constituent l’une des séquences éruptives post-caldeira les mieux étudiées et recouvrent une grande partie du fond de la caldeira. De nouvelles datations avec la méthode 40Ar/39Ar divisent ces coulées en cinq groupes éruptifs informels, avec des âges moyens rapportés à un niveau de confiance de 95 %, ce qui améliore la résolution entre les éruptions rapprochées.
La région de West Thumb, au bord du lac Yellowstone, enrichit ce tableau. On pense qu’il s’agit de la zone d’émission d’une éruption explosive à l’origine du Tuf de Bluff Point. Cela prouve que le volcanisme post-caldeira ne s’est pas limité aux seules coulées de lave.

Le canyon de la Yellowstone River présente de beaux exemples de tufs rhyolitiques (Photo: C. Grandpey)

Une coulée de lave affleurant dans la vallée de Hayden (célèbre pour ses meutes de loups) était auparavant associée à une éruption datée d’environ 102 000 ans, mais les nouvelles données montrent que la lave pourrait être plus proche de 160 000 ans, ce qui laisse supposer une éruption jusqu’alors inconnue. Des scientifiques de l’USGS ont prélevé des échantillons de cette coulée en 2025 pour une datation à l’argon ; on attend les résultats.
Des travaux effectués sur le terrain en 2025 ont également permis d’identifier un petit affleurement de lave le long de la Gibbon River, près du ruisseau Nez Perce Creek, qui semble se situer sous une coulée connue. L’analyse géochimique et la datation à l’argon permettront de déterminer si cet affleurement correspond à une éruption distincte ou s’il fait partie d’une unité déjà identifiée.
Par ailleurs, des chercheurs de l’Université du Montana ont identifié des dépôts volcaniques au nord-ouest de la caldeira, près de la Madison Junction. Ces dépôts pourraient provenir d’éruptions survenues peu avant la formation de la caldeira, il y a 631 000 ans. Si c’est le cas, cela permettrait de combler le fossé entre l’activité de pré-caldeira et de post-caldeira.
Source : USGS, The Watchers.

Carte de la caldeira de Yellowstone avec la localisation et l’âge des éruptions rhyolitiques les plus récentes à Yellowstone, et appartenant au Central Plateau Member. La région de West Thumb est indiquée car elle est considérée comme le lieu d’une éruption explosive et la source du Tuf de Bluff Point. Les rhyolites du Central Plateau Member sont divisées en cinq groupes informels d’après les nouvelles datations effectuées avec la méthode 40Ar/39Ar. Chaque groupe informel est représenté par la même couleur. Les numéros figurant sur la carte et dans la légende indiquent l’emplacement des différentes coulées de lave. L’âge moyen par groupe et son intervalle de confiance à 95 % sont indiqués à côté de la liste des unités. (Source : USGS)

Carte de meilleure résolution à cette adresse :

https://www.facebook.com/USGSVolcanoes/posts/how-many-eruptions-has-yellowstone-had-simple-questioncomplex-answer-todays-yell/1300881892086276/

————————————————-

Scientists at the Yellowstone Volcano Observatory (YVO) have identified at least 28 eruptions within the Yellowstone Caldera since it formed 631 000 years ago, a minimum estimate based on preserved geologic evidence. Ongoing work is focused on refining this count by identifying older eruptions whose deposits were buried or obscured by younger lava flows. The findings were presented in Yellowstone Caldera Chronicles, a weekly column written by scientists and collaborators of the Yellowstone Volcano Observatory. In January 2025, an issue of the Yellowstone Caldera Chronicles was already dedicated to the supervolcano’s past (see above).

Yellowstone’s volcanic history includes three caldera-forming eruptions over the past 2.1 million years. The most recent, 631 000 years ago, created the present-day caldera and marked a shift toward smaller rhyolite lava flows and domes confined largely within the caldera rather than continent-wide eruptions.

Geologic mapping and age dating identify at least 28 eruptions within the caldera since its formation. This is a minimum count based on eruptions that can be confidently recognized in the geologic record. Earlier eruptive deposits are often obscured by younger lava flows, and in many areas, only small, isolated outcrops remain, limiting insight into their extent or age. Glaciation and erosion have further modified the landscape, removing or redistributing volcanic material.

To reconstruct Yellowstone’s eruptive history, geologists combined detailed field mapping with geochemistry, geochronology, and paleomagnetics. Chemical compositions distinguish magma batches, radiometric ages constrain eruption timing, while paleomagnetic signatures preserved during lava cooling separate eruptions that formed at different times.

The Central Plateau Member rhyolites form one of the best-studied post-caldera eruptive sequences and cover much of the caldera floor. New 40Ar 39Ar dating divides these flows into five informal eruption groups, with mean ages reported at the 95 percent confidence level, improving resolution between closely spaced eruptions.

The West Thumb region of Yellowstone Lake adds another layer to this picture. It is thought to be the vent area for an explosive eruption that produced the Tuff of Bluff Point, showing that post-caldera volcanism was not limited to lava flows alone.

A lava flow exposed in Hayden Valley was previously linked to an eruption dated at about 102 000 years but the new data suggest the lava may be closer to 160 000 years old, suggesting a previously unrecognized eruption. USGS scientists collected samples from this flow in 2025 for argon dating, with results pending.

Field work in 2025 also identified a small lava exposure along the Gibbon River near Nez Perce Creek that appears to lie beneath a known flow. Geochemical analysis and argon dating will determine whether this exposure represents a distinct eruption or part of an already identified unit.

In addition, researchers from Montana State University have identified volcanic deposits northwest of the caldera near Madison Junction. The deposits may represent eruptions that occurred shortly before the caldera-forming event 631 000 years ago, helping overcome the gap between pre-caldera and post-caldera activity.

Source : USGS, The Watchers.

Antarctique : séismes océaniques profonds et prolifération du phytoplancton // Antarctica : deep ocean earthquakes and phytoplankton bloom

Des scientifiques de l’Université Stanford (Californie) ont analysé des données satellitaires sur la prolifération du phytoplancton et des données sismiques à l’échelle de la planète. Ils ont découvert que lorsque les fonds marins proches de l’Antarctique subissent des séismes plus intenses durant l’hiver, les efflorescences  – ou blooms – phytoplanctoniques estivales deviennent nettement plus denses et étendues dans l’océan Austral. Ces efflorescences couvrent une vaste zone et jouent un rôle essentiel dans l’absorption du dioxyde de carbone atmosphérique.

Efflorescence phytoplanctonique en Antarctique (Source : NASA)

L’étude, publiée en décembre 2025 dans Nature Geoscience, démontre que l’activité sismique en profondeur peut influencer la productivité de la vie en surface. Elle montre également que les processus physiques au sein de la croûte terrestre peuvent avoir un impact sur la régulation climatique. L’océan Austral, qui entoure l’Antarctique, absorbe près de la moitié du carbone océanique dans le monde. Tout facteur affectant son activité biologique est donc susceptible de modifier le stockage global du carbone et l’équilibre climatique.
L’océan Austral abrite l’un des écosystèmes les plus productifs, mais aussi les moins étudiés, de la planète. Dans certains secteurs, d’importantes efflorescences phytoplanctoniques apparaissent chaque été, mais leur ampleur varie considérablement d’une année à l’autre. En 2014, des scientifiques ont observé une importante prolifération d’algues au-dessus de la dorsale antarctique australienne et ont entrepris d’étudier les causes de ces fluctuations.

Dorsale Pacifique-Antarctique (Source : USGS)

En analysant des images satellites remontant à 1997, les chercheurs ont constaté que cette même prolifération se répétait chaque année au même endroit, mais qu’elle s’étendait parfois sur une superficie de la taille de la Californie et d’autres fois sur une surface aussi réduite que celle du Delaware. La température de surface, la couverture de glace de mer et l’ensoleillement ne permettaient pas d’expliquer cette variabilité.
L’équipe scientifique a émis l’hypothèse que des facteurs géologiques pourraient en être la cause. Les chercheurs ont pensé que l’activité sismique le long de la dorsale pouvait modifier le comportement des sources hydrothermales qui émettent une eau riche en minéraux. Ces sources libèrent du fer, un nutriment essentiel à la croissance du phytoplancton. Lors de séismes, les secousses peuvent ouvrir de nouvelles fractures ou débloquer des conduits à l’intérieur des sources, libérant ainsi de plus grandes quantités de fer dans les eaux environnantes.

Source hydrothermale en Antarctique (Crédit photo: PloS Biology – Oxford University)

Les chercheurs ont comparé les données sismiques avec les schémas de prolifération et ont constaté une forte corrélation. Lorsque des séismes de magnitude M5,0 ou plus se produisent dans les mois précédant l’été, les proliférations sont beaucoup plus intenses. Cette étude révèle que les événements tectoniques en eaux profondes peuvent moduler directement l’activité biologique en surface.
Les sources hydrothermales situées le long de la dorsale libèrent de l’eau chaude chargée de fer et d’autres métaux dissous. Dans l’océan Austral, où le fer est rare, cet apport peut déterminer la prolifération du phytoplancton. La proportion de fer est déterminante ; même une faible augmentation de sa concentration peut déclencher d’importantes efflorescences.
La nouvelle étude montre que les séismes augmentent non seulement la libération de fer, mais influencent également sa dispersion. À l’aide de modèles informatiques, les scientifiques ont suivi le trajet des panaches hydrothermaux le long des courants océaniques. Ils ont découvert que lorsque les eaux de surface transportent le fer plus en aval, celui-ci se dilue et devient moins efficace pour stimuler les efflorescences de phytoplancton. Les zones proches des sources hydrothermales restent plus riches, tandis que celles qui sont plus éloignées présentent une productivité plus faible.
Le résultat le plus surprenant de cette étude est sans doute la vitesse du transport du fer depuis le fond marin vers la surface. Les sources hydrothermales étudiées se situent à environ 1 800 mètres sous la surface de l’océan, et pourtant, leur influence sur les efflorescences de surface a été observée en quelques semaines ou quelques mois. Traditionnellement, les scientifiques pensaient que le fer hydrothermal mettait une décennie, voire plus, à atteindre la surface. La remontée rapide observée ici remet en question cette hypothèse et suggère qu’un processus physique inconnu pourrait être à l’origine de cette remontée plus rapide que prévu des eaux riches en métaux.
Pour mieux comprendre ce processus, des chercheurs ont recueilli de nouvelles données lors d’une expédition en décembre 2024. Les premiers résultats de cette mission devraient permettre de comprendre la rapidité de cette remontée des émissions hydrothermales et de déterminer si un transport aussi rapide se produit ailleurs dans les océans du globe.
Cette découverte dépasse le cadre de la biologie pour s’inscrire dans celui de la climatologie. Les efflorescences phytoplanctoniques absorbent d’immenses quantités de dioxyde de carbone atmosphérique par photosynthèse. Lorsque ces organismes microscopiques meurent, une partie de leur carbone s’enfonce dans les profondeurs océaniques et y reste stockée pendant des siècles. Cette « pompe biologique » naturelle contribue à la régulation du climat de la planète.
Comme l’océan Austral représente près de la moitié de l’absorption totale de carbone par les océans, tout facteur influençant sa productivité revêt une importance mondiale. Les séismes qui stimulent temporairement l’activité hydrothermale pourraient favoriser la séquestration du carbone en fertilisant le phytoplancton. À l’inverse, des périodes de faible sismicité pourraient l’atténuer.

Les observations de terrain ont également révélé un impact écologique direct. La prolifération récurrente de phytoplancton sur la dorsale favorise la croissance de bancs de krill et d’autres petits crustacés qui nourrissent à leur tour les manchots, les phoques et les baleines.

Source: Wikipedia

Des chercheurs ont même observé des baleines à bosse en train de fréquenter la zone de prolifération lors des pics de productivité. Bien que ces liens soient fondés sur l’observation plutôt que sur des mesures directes, ils illustrent l’interconnexion étroite entre les écosystèmes profonds de la Terre et les écosystèmes marins.
Source : The Watchers ; Deep ocean earthquakes drive Southern Ocean’s massive phytoplankton blooms, study finds – Stanford DOERR – December 17, 2025.

—————————————————

Scientists from Stanford University (California) have analyzed satellite records of phytoplankton growth and global earthquake data. They discovered that when the seafloor near Antarctica experienced stronger shaking during the winter months, summer phytoplankton blooms became significantly denser and more extensive across the Southern Ocean. These blooms cover a huge area and play a key role in removing carbon dioxide from the atmosphere. The study, published in December 2025 in Nature Geoscience, provides the first direct evidence that seismic activity deep in the ocean can influence the productivity of life at the surface. It also shows that physical processes in Earth’s crust may have an unexpected impact on climate regulation. The Southern Ocean, which encircles Antarctica, absorbs nearly half of all the carbon taken up by the world’s oceans. Any factor that affects its biological activity could alter global carbon storage and climate balance.

The Southern Ocean is home to one of the planet’s most productive but least understood ecosystems. In certain regions, dense blooms of phytoplankton appear every summer, yet their size varies greatly from year to year. In 2014, scientists observed a large bloom over the Australian Antarctic Ridge and began investigating what caused these fluctuations.

By reviewing satellite images dating back to 1997, researchers noticed that the same bloom recurred annually in the same location but sometimes expanded to the size of California and other times shrank to the size of Delaware. Surface temperature, sea ice cover, and sunlight levels could not explain this variability.

The scientific team hypothesized that changes below the surface were to blame. Seismic activity along the ridge might alter the behavior of hydrothermal vents that emit mineral-rich water. These vents release iron, a nutrient critical for phytoplankton growth. When earthquakes occur, shaking can open new fractures or unblock channels within the vents, releasing larger quantities of iron into surrounding waters.

The researchers compared seismic records with bloom patterns and found a strong correlation. When magnitude M5.0 or larger earthquakes struck in the months before summer, blooms were far more intense. This revealed that tectonic events in the deep ocean can directly modulate the amount of biological activity at the surface.

Hydrothermal vents along the ridge release heated water loaded with iron and other dissolved metals. In the Southern Ocean, where iron is scarce, this supply can determine how much phytoplankton grows. Iron acts as a limiting nutrient, meaning that even small increases can trigger large blooms.

The new study found that earthquakes not only boost iron release but also influence how that iron spreads. Using computer models, scientists traced how vent plumes travel through ocean currents. They discovered that when surface waters carry the iron farther downstream, it becomes diluted and less effective in stimulating local blooms. Areas closer to the vents remain richer, while distant regions see weaker productivity.

Perhaps the most surprising result of the research was the apparent speed of iron transport from the seafloor to the surface. The hydrothermal vents studied lie about 1 800 m below the ocean surface, yet their influence on surface blooms was seen within weeks to months.

Traditionally, scientists believed that hydrothermal iron would take a decade or more to reach surface waters, traveling thousands of kilometers through deep ocean circulation. The rapid ascent observed here challenges that view and suggests an unknown physical process may be driving the metal-rich water upward more quickly than expected.

To better understand this process, researchers collected new data during an expedition in December 2024. Early results from that mission are expected to shed light on how hydrothermal emissions rise so fast and whether similar rapid transport occurs elsewhere in the world’s oceans.

The discovery extends beyond biology and into climate science. Phytoplankton blooms absorb vast amounts of atmospheric carbon dioxide through photosynthesis. When these microscopic organisms die, some of their carbon sinks into the deep ocean, effectively locking it away for centuries. This natural “biological pump” helps regulate the global climate.

Because the Southern Ocean accounts for nearly half of all oceanic carbon uptake, any factor that influences its productivity is globally significant. Earthquakes that temporarily boost hydrothermal activity could enhance carbon sequestration by fertilizing phytoplankton. Conversely, periods of lower seismicity might reduce it.

Field observations also revealed a direct ecological impact. The recurring bloom on the ridge supports swarms of krill and other small crustaceans, which in turn feed penguins, seals, and whales. Researchers even documented humpback whales visiting the bloom region during peak productivity. While these links are based on observation rather than direct measurement, they illustrate how tightly the deep Earth and marine ecosystems are connected.

Source : The Watchers ; Deep ocean earthquakes drive Southern Ocean’s massive phytoplankton blooms, study finds – Stanford DOERR – December 17, 2025.