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Antarctique : des volcans sous la glace // Antarctica : volcanoes beneath the ice

Lorsque je mentionne l’Antarctique dans mon blog, c’est généralement pour alerter sur les conséquences du réchauffement climatique. La glace de mer fond et les plates-formes glaciaires qui bordent l’Antarctique occidental risquent de ne plus être en mesure de retenir les immenses glaciers à l’intérieur des terres. S’ils atteignent l’océan Austral, leur fonte fera considérablement monter le niveau de la mer dans le monde.
Outre les glaciers, le continent blanc cache sous sa surface gelée pas moins de 138 volcans. 91 d’entre eux ont été découverts pour la première fois dans le cadre d’une étude réalisée en 2017 et publiée dans la revue de la Geological Society.
Bien que ces volcans soient considérés comme jeunes d’un point de vue géologique, les scientifiques sont incapables de dire lesquels sont réellement actifs. Actuellement, seuls deux volcans sont considérés comme actifs : l’Île de la Déception et le Mont Erebus.
Le mont Erebus (3 794 mètres) est le plus haut sommet de l’Antarctique. Il est considéré comme le volcan actif le plus méridional de la planète. Il émet des panaches de gaz et de vapeur, avec parfois des projections de bombes lors d’éruptions stromboliennes. L’Erebus fait partie des rares volcans à héberger un lac de lave permanent au fond du cratère sommital. Dans les années 1980, le volcanologue français Haroun Tazieff a organisé deux expéditions pour analyser les gaz émis par le volcan et collecter des échantillons de lave. Jean-Louis Etienne a organisé une expédition semblable dans les années 1990 mais le lac de lave était à peine visible.
On observe dans la zone sommitale de l’Erebus des bouches qui libèrent des gaz et de la vapeur. Les conditions météorologiques très froides favorisent l’édification de tours de glace autour des fumerolles; elles peuvent atteindre trois mètres de haut.

Cratère de l’Erebus (Crédit photo: Wikipedia)

Cristal d’anorthoclase et échantillon du lac de lave de l’Erebus prélevés par l’équipe Tazieff (Photo: C. Grandpey / Collection personnelle)

L’île de la Déception se trouve dans les îles Shetland du Sud, près de la péninsule Antarctique. Il s’agit de la caldeira d’un volcan actif dont la dernière éruption remonte à 1970. Il n’y a pas d’activité éruptive en ce moment et le niveau d’alerte volcanique pour l’île est Vert.

 

Source: Wikipedia

Bien que les scientifiques surveillent les volcans de l’Antarctique avec des instruments, ils ne peuvent guère prévoir si et quand l’un d’entre eux pourrait entrer en éruption. L’Erebus et l’île de la Déception ne disposent que d’un petit nombre d’instruments de surveillance permanents. Ces réseaux sont principalement constitués de sismomètres pour détecter l’activité sismique liée à l’activité volcaniques. De temps en temps, les chercheurs déploient des réseaux d’instruments plus denses pour mener des études spécifiques. Toutefois, en raison des conditions météorologiques et des difficultés pour atteindre l’Antarctique, de telles expéditions sont rares et longues à organiser.
Adapté d’un article paru sur le site Live Science.

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When Antarctica is mentioned on my blog, it is usually to warn about the consequences of global warming on this continent. Sea ice is melting and there is the risk that the ice shelves in West Antarctica will no longer be able to buttress the huge inland glaciers. Should they reach the Southern Ocean, their melting would significantly increase sea level around the world.

Beside the glaciers, the white continent is hiding as many as 138 volcanoes volcanoes beneath its frosty surface. Of those volcanoes, 91 were first discovered as part of a 2017 study published in the journal Geological Society.

While these volcanoes are considered young from a geological point of view, scientists are unable to say which ones are really volcanically active. Currently, there are only two volcanoes that are classified as active : Deception Island and Mount Erebus.

Mount Erebus (3,794 meters) is the highest peak on the continent. It is considered the world’s southernmost active volcano. It has been known to emit gas and steam plumes, with occasional projections of bombs during strombolian eruptions. Mount Erebus is also knows for harbouring a persistent lava lake deep inside the summit crater. In the 1980s, French volcanologist Haroun Tazieff organised two expeditions to analyse the gases emitted by the volcano and to collect lava samples. Jean-Louis Etienne organised a similar expedition in the 1990s but the lava lake could hardly be seen.

The summit of Mt Erebus is speckled with volcanic vents that release gases and vapour into the air. As the local weather conditions are very cold, accumulation from these vents can create deposits known as fumarolic ice towers up to three meters high.

Deception Island is in the South Shetland Islands close to the Antarctic Peninsula. It is the caldera of an active volcano which last erupted in 1970. here is no eruptive activity today and the alert level for the island is Green.

Although scientists are monitoring Antarctica’s volcanoes with instruments, it can prove challenging to predict when exactly one might erupt next. Mount Erebus and Deception Island alone only have a small number of permanent monitoring instruments. These networks primarily consist of seismometers to detect seismic activity associated with volcanic unrest. From time to time, researchers deploy more extensive networks of instruments to conduct specific studies. Due to the weather conditions and the difficulties to reach Antarctica, such expeditions are rare and long to organise.

Adapted from an article in Live Science.

De l’ île de la Déception à la planète Mars // From Deception Island to Mars

Située dans les îles Shetland du Sud, à 120 km au nord de la péninsule Antarctique, l’île de la Déception est la partie émergée d’un volcan bouclier potentiellement actif de 30 km de diamètre.

Carte topographique de l’île de la Déception (Source: Wikipedia)

Des éruptions historiques ont eu lieu entre 1839 et 1842. Le volcan s’est à nouveau réveillé en 1967 et 1969, détruisant les stations scientifiques à proximité. Suite à cet événement, les stations britannique et chilienne furent démolies et l’île fut abandonnée pendant plusieurs années. La dernière éruption majeure a eu lieu le 13 août 1970, provoquant des retombées de cendres sur la station russe Bellingshausen sur l’île du Roi George et sur la station chilienne Arturo Prat sur l’île Greenwich. L’éruption a également entraîné l’évacuation d’une base argentine. L’île de la Déception est désormais dédiée à la recherche scientifique. Aujourd’hui, elle fournit aux scientifiques des indications sur ce que pourrait être la vie sur Mars.

Ruines de la base britannique (Source: Wikipedia)

L’île en forme de fer à cheval est le seul endroit au monde où les navires peuvent naviguer dans la caldeira d’un volcan actif. Dans les eaux autour de l’île vivent poissons, krill, anémones et éponges de mer, tandis que des espèces uniques de lichens et de mousses poussent à la surface dans un écosystème aux contrastes extrêmes. Inhabitée, l ‘île abrite peut-être la plus grande colonie de manchots à jugulaire, d’oiseaux marins, de phoques et d’otaries au monde. Malgré des conditions météorologiques défavorables, la vie prospère sur l’île où la température des fumerolles atteint environ 70°C, même si la température de l’air peut chuter jusqu’à -28°C.
Les scientifiques disent que l’île de la Déception ressemble à la planète Mars car c’est « une planète avec un passé à l’intense activité volcanique, et où règnent actuellement des conditions très froides. » Elle représente donc un excellent moyen de comprendre la vie sur Mars sans mettre le pied sur cette planète.

Fumerolle sur le rivage de la Déception (Crédit photo : NASA)

L’analyse des roches de l’île de la Déception vient compléter les travaux des ingénieurs, des scientifiques et des astronomes qui étudient Mars à distance. En 2023, au vu des données fournies par le rover Curiosity, les chercheurs de la NASA ont déclaré que Mars avait autrefois un climat avec des saisons cycliques, propices au développement de la vie. Les scientifiques pensent qu’une éruption volcanique de très grande échelle a modifié l’atmosphère de la planète et entraîné l’apparition d’océans et de rivières qui se sont ensuite évaporés.
Même si les températures sur Mars – estimées par la NASA à environ -153°C – sont bien inférieures à celles de l’île de la Déception, les conditions antarctiques peuvent permettre de comprendre si les conditions nécessaires au développement de la vie auraient pu exister sur Mars.
Un autre robot martien, Perseverance, a atterri sur la planète en février 2021 pour rechercher des signes de vie microbienne passée. Il est prévu que ce rover multitâche prélève 30 échantillons de roches et de sol et les introduise dans des tubes qui seront renvoyés sur Terre dans les années 2030 pour analyse en laboratoire.

Robot Perseverance (Crédit photo : NASA)

Source  : Yahoo Actualités.

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Located in the South Shetland Islands, 120 km north of the Antarctic Peninsula, Deception Island is the exposed portion of an active shield volcano 30 km in diameter. Historical eruptions occurred in 1839–1842. The volcano returned to activity in 1967 and 1969, destroying the existing scientific stations. Both British and Chilean stations were demolished, and the island was abandoned for several years. The final major volcanic eruption was reported on 13 August 1970, causing ashfall on the Russian Bellingshausen station on King George Island and the Chilean station Arturo Prat on Greenwich Island.The eruption also forced the evacuation of an Argentine base. Deception Island is now dedicated to scientific research. Today, it provides clues to scientists about what life could look like on Mars.

The horseshoe-shaped island is the only place in the world where ships can sail into the caldera of an active volcano. In the waters around the island, fish, krill, anemones and sea sponges survive, while unique species of lichen and moss grow on the surface in an ecosystem of extreme contrasts. The island, uninhabited by people, is home to perhaps the world’s largest colony of chinstrap penguins, seabirds, seals and sea lions. Despite adverse weather conditions, life thrives on the island where temperatures in fumaroles, have been measured at around 70 degrees Celsius, even as air temperatures can plummet to -28°C.

Scientists say that Deception Island is similar to Mars because it is « a planet with (a past of) immense volcanic activity … where currently there are very cold conditions. » Thus, it is the best possible approximation to understand Mars without stepping on that planet.

The analysis of rocks on Deception Island complements the work of engineers, scientists and astronomers who study Mars from afar. In 2023, NASA researchers concluded that Mars once had a climate with cyclical seasons, conducive to the development of life, according to evidence found on the Red Planet by the Curiosity rover. Scientists believe an immense volcanic eruption changed the planet’s atmosphere and led to the appearance of oceans and rivers that later evaporated.

Even though temperatures on Mars – estimated by NASA at about -153°C – are far lower than ofn Deception Island, Antarctic conditions can help understand if the conditions for the development of life could have existed on Mars.

Another Mars rover, Perseverance, landed on the planet in February 2021 to look for signs of past microbial life. The multitasking rover will collect 30 rock and soil samples in sealed tubes to be sent back to Earth sometime in the 2030s for lab analysis.

Source : Yahoo News.

L’Ile de la Déception (Iles Shetland du Sud) : Baleines, manchots, science…et pétrole // Deception Island (South Shetlands): Whales, penguins, science…and oil

drapeau francaisL’île de la Déception appartient à l’archipel des Shetland du Sud dans l’Océan austral. Elle est située à environ 120 km au nord de la Péninsule Antarctique. Les seuls lieux habités sont des bases de recherche scientifique dépendantes des forces armées argentines et espagnoles.

L’île est connue pour sa baie, Port Foster, l’une des mieux protégées des vents et de la houle, et pour son volcan dont les dernières éruptions, en 1967 et 1969, infligèrent de gros dégâts aux bases scientifiques. L’île de la Déception abrite plusieurs importantes colonies de manchots à jugulaire. Elle est une destination prisée des croisières en Antarctique.

La Déception présente une caldeira en forme de fer à cheval qui s’est formée il y a plus de 10 000 ans pendant une éruption explosive qui a émis plus de 30 km³ de matériaux. Elle a été découverte par le Capitaine britannique William Smith en 1820 et a ensuite été utilisée dans le cadre de la chasse au phoque et à la baleine avant de trouver sa vocation moderne comme site scientifique et touristique.
Convoitée autrefois par le Royaume-Uni, le Chili et l’Argentine, la Déception offre un environnement clos exceptionnel pour étudier et surveiller un « volcan sous la glace ». Cependant, deux éruptions successives en 1967 et 1969 ont surpris tout le monde et causé de sérieux dégâts aux infrastructures scientifiques existantes. Les observatoires argentin et espagnol sont les seuls à exister encore de nos jours.
Les éruptions qui ont secoué l’Ile de la Déception sont de type sous-glaciaire. L’île possède un glacier d’une centaine de mètres d’épaisseur qui repose sur le plancher océanique. Normalement, on pourrait s’attendre à ce que le contact de la lave avec la glace entraîne une vaporisation de cette dernière et génère de simples panaches de vapeur. Mais il en va autrement sur l’Ile de la Déception. Au cours de son ascension, la lave se déplace lentement et elle a une forte teneur en eau. En conséquence, elle provoque la fonte du glacier qui, en plus de la vapeur, déverse des flots de boue qui ont causé la destruction des stations scientifiques britannique et chilienne.

D’un point de vue volcanique, l’Ile de la Déception est un mystère. De nombreux volcans comme ceux de la Chaîne des Cascades aux Etats-Unis naissent  par phénomène de subduction et les éruptions se produisent en général sur terre. La plupart des volcans en mer, comme Hawaï et les Açores, sont généralement décrits comme des points chauds. .
Pendant un temps, les scientifiques ont pensé que la Déception pourrait être un exemple exceptionnel de subduction océanique. Toutefois, une étude récente a révélé que les Shetland du Sud sont probablement une zone de rift. Au lieu d’entrer en collision, les plaques s’éloigneraient l’une de l’autre, entraînant la création d’une nouvelle croûte océanique.
Des relevés géophysiques détaillés sont effectués dans la zone de l’Ile de la Déception depuis 2000 ; ils sont principalement financés par les Espagnols. Les recherches géologiques entreprises par le Royaume Uni ont, elles aussi, pris de l’ampleur. On peut se demander pourquoi les gouvernements investissent autant d’argent dans la recherche autour de l’île de la Déception. Ce n’est malheureusement pas dans un but purement scientifique. On sait que les zones de rift se remplissent de matériaux laissés par les éruptions volcaniques et d’autres sédiments provenant de l’érosion des bordures du rift. Ce processus est essentiel dans l’apparition du pétrole. Par sa situation, la Déception est l’endroit idéal pour observer les processus de rift car Port Foster, le port naturel, met les scientifiques à l’abri des fureurs du climat antarctique.
Ce processus de rift est la raison pour laquelle on trouve du pétrole en Mer du Nord. Le pétrole ne se trouve pas exactement sur le rift, mais à une certaine distance de celui-ci. De la même manière, on ne découvrira probablement pas de pétrole sur l’Ile de la Déception, mais la compréhension du processus de rift donnera une forte indication de la présence ou non du pétrole au nord des îles Shetland du Sud. La Déception sans pétrole est donc aussi précieuse que la Déception avec pétrole !
Source: Université d’Aberdeen (Royaume-Uni).

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drapeau anglaisDeception Island belongs to the South Shetland Archipelago, about 120 km north of the Antarctic Peninsula.  It is a scientific outpost, with Argentine and Spanish research bases. It is known for its bay, Port Foster, one of the best shelters against the winds and the swell, and for its volcano whose last eruptions in 1967 and 1969 caused severe damage to the scientific bases. Deception has become a popular tourist stop in Antarctica because of its several colonies of chinstrap penguins.

Deception Island evinces a horseshoe-shaped caldeira that was produced more than 10,000 years ago by an explosive eruption that scattered more than 30km³ of material. It was discovered by the British Captain William Smith in 1820 and was subsequently used for purposes such as seal hunting and whaling before finding its modern calling as a site for science and tourism.

Claimed in the past by the UK, Chile and Argentina, it provides a unique enclosed environment in which to monitor a “volcano under the ice”.  However, the two consecutive eruptions of 1967 and 1969 went unpredicted and caused heavy damage. Only the Argentinian and the Spanish observatories still exist.

The volcanic events at Deception were subglacial eruptions. The island is situated in a place where there is a glacier on the ocean floor about 100 metres thick. Scientists would normally expect that if this were hit by lava from below, it would evaporate benignly into steam.

But the lava moving upwards at Deception has several qualities that made things happen differently: it moves slowly and it has high water content. This meant that it turned the glacier into meltwater as well as steam, creating a large overflow of mud to the surface. This was the main cause of the destruction of the UK and Chilean scientific stations.

From a volcanic point of view, Deception is a great puzzle. Many volcanoes are caused by subduction, like the Cascade Range in the U.S. The eruptions that scientists have observed happened on land. Most volcanoes at sea are like Hawaii and the Azores, and usually described as hot spots.  .

For a time, scientists thought that Deception might be an unusual example of subduction happening in the ocean. But a more recent hypothesis is that the South Shetlands may be a rift zone. Instead of colliding, the plates might be moving away from each other, creating new oceanic crust in the process.

Detailed geophysical surveys have been carried out across Deception since 2000, mainly financed by Spanish projects. UK geological research on the island has also been extensive. One may be wondering why governments have spent so much money on research in the Deception Island area. Unfortunately, it was not only with a purely scientific purpose. Rifts fill up with the remains of volcanic explosions and other sediment eroded from the margins of the valley. This process is critical for the production of oil. Located at the western edge of the arc, Deception is the ideal place to observe rift processes because Port Foster, the natural harbour, shelters scientists from the harsh Antarctic weather.

Rifting is the reason for all the oil in the North Sea. The oil is not deposited where the rift is located, but some distance away. In the same way, there is almost no likelihood of an oil discovery on Deception Island. But understanding the process of rifting there will be a strong indication that there is oil to the north of the South Shetland Islands. So Deception without oil is as valuable as Deception with oil.

Source : University of Aberdeen (UK).

Deception-blog

Source:  Wikipedia