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Kilauea (Hawaï) : L’éruption de 2018 a déclenché la plus grande prolifération de phytoplancton du Pacifique // Kilauea (Hawaii) : The 2018 eruption triggered the biggest Pacific phytoplankton bloom

En mai 2018, le Kīlauea (Hawaï) est entré en éruption*, avec un panache de cendres de près de 8 km de hauteur. Cette éruption, parmi les plus importantes depuis plus de 200 ans, a émis environ 50 kilotonnes de dioxyde de soufre et 77 kilotonnes de dioxyde de carbone par jour.

Crédit photo: USGS

Soufflant de l’est, les alizés ont transporté les cendres vers l’ouest et les ont déposées dans le gyre subtropical du Pacifique Nord, pauvre en nutriments, à environ 2 000 km du volcan. [NDLR : Un gyre océanique (gyre : du grec « rotation ») est un gigantesque tourbillon d’eau océanique formé d’un ensemble de courants marins. Ces vortex sont provoqués par la force de Coriolis. Le gyre subtropical du Pacifique nord est situé entre l’équateur et la latitude 50° N et occupe une surface d’environ 3,4 millions de km². Son courant suit le sens des aiguilles d’une montre. ]
Une étude menée par des scientifiques de l’Université d’Hawaï à Mānoa, de l’Universiti Malaya et de l’Université océanique nationale de Taïwan, publiée en mars 2025 dans le Journal of Geophysical Research: Oceans, fournit des informations sur cet événement qui a déclenché une très importante prolifération de phytoplancton.
Des observations satellitaires ont révélé une importante prolifération de phytoplancton en juin 2018, sur une surface de 1,5 million de km². Cette prolifération, identifiée par les changements de couleur de l’océan, a culminé en juillet et s’est poursuivie jusqu’au début août. À titre de comparaison, la superficie de la prolifération avait environ 5 fois la taille de la Malaisie ou cinquante fois celle de Taïwan.

Les cendres du Kilauea (image du haut) se sont déposées dans la zone où la prolifération de phytoplancton a eu lieu (image du bas) [Source : Université d’Hawaï à Mānoa]

Les cendres ont apporté des nutriments essentiels, notamment du fer et du phosphate, qui ont stimulé la croissance du phytoplancton. Les microbes fixateurs d’azote, capables de survivre sans sources externes d’azote, ont été les principaux responsables de la prolifération. Les eaux pauvres en nutriments du gyre subtropical du Pacifique Nord, combinées à l’apport de cendres, ont créé des conditions favorables à l’événement.
Les facteurs atmosphériques, notamment les précipitations, ont favorisé le dépôt de cendres dans l’océan. Les précipitations locales et les régimes de vent ont influencé la répartition des cendres, contribuant à l’apparition de la prolifération de phytoplancton, à environ 5° au nord de la zone où les cendres s’étaient déposées.
Les conditions océaniques ont également contribué au maintien de la prolifération qui a eu une influence significative sur le cycle du carbone océanique. Les estimations satellitaires ont indiqué qu’elle a produit 1,91 Tg de carbone net, dont 0,34 Tg exporté de la zone euphotique vers des eaux plus profondes. Cette exportation a éliminé près de la moitié du dioxyde de carbone initialement émis par l’éruption, le séquestrant dans l’océan. [NDLR :1 téragramme (Tg) = 1012 grammes ou 106 tonnes.]

Les précédentes éruptions du Kīlauea n’avaient pas provoqué d’efflorescences phytoplanctoniques en haute mer, malgré une activité volcanique régulière au cours des 40 dernières années. Des recherches ont montré que la lave de l’éruption de 2018 a réchauffé les eaux profondes riches en nutriments près de la Grande Île d’Hawaï, déclenchant également un panache phytoplanctonique à proximité. Le transport de cendres sur de longues distances a caractérisé l’événement de 2018.

Source : Journal of Geophysical Research : Oceans – 15 mars 2025, relayé par le site web The Watchers.

*[NDLR : L’éruption de 2018 fut très spectaculaire, mais frustrante pour les volcanophiles. Jugée trop dangereuse par les scientifiques, son accès a été interdit. La plateforme d’observation promise par les autorités n’a jamais existé.]

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Dernière minute : Le HVO vient de m’envoyer un message indiquant que l’activité annonciatrice de l’Episode 24 a débuté dans l’Halemaʻumaʻu le matin du 3 juin 2025. Un dégazage important de SO2, une lueur nocturne et une activité de spattering dans la bouche nord indiquent que le magma est proche de la surface. L’Episode 24 devrait commencer aujourd’hui ou demain.

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In May 2018, Kīlauea volcano (Hawaii) erupted, releasing a plume of ash nearly 8 km high. The eruption, among the largest in over 200 years, emitted about 50 kilotons of sulfur dioxide and 77 kilotons of carbon dioxide per day. The easterly trade winds transported the ash westward, depositing it into the nutrient-poor North Pacific Subtropical Gyre, approximately 2 000 km from the volcano. [Editor’s note: An ocean gyre (from the Greek « rotation ») is a gigantic whirlpool of ocean water formed by a set of ocean currents. These vortices are caused by the Coriolis force. The North Pacific Subtropical Gyre is located between the equator and latitude 50° N and occupies an area of ​​approximately 3.4 million km². Its current follows a clockwise direction.]

A study by scientists from the University of Hawaiʻi at Mānoa, Universiti Malaya, and National Taiwan Ocean University, published in March 2025 in the Journal of Geophysical Research: Oceans, gives information about the event which triggered a massive phytoplankton bloom.

Satellite observations revealed a large phytoplankton bloom in June 2018, covering 1.5 million km2. The bloom, identified by changes in ocean color, peaked in July and continued until early August. As a comparison, researchers reported that the bloom’s area was approximately five times that of Malaysia or 50 times that of Taiwan.

The ash provided essential nutrients, particularly iron and phosphate, which stimulated phytoplankton growth. Nitrogen-fixing microbes, capable of surviving without external nitrogen sources, were primarily responsible for the bloom. The nutrient-poor waters of the North Pacific Subtropical Gyre, combined with the ash input, created favorable conditions for the event.

Atmospheric factors, including precipitation, aided the deposition of ash into the ocean. Local rainfall and wind patterns influenced ash distribution, contributing to the bloom’s occurrence about 5° north of the deposition site.

Oceanic conditions also contributed to the bloom’s maintenance. The bloom significantly influenced the ocean’s carbon cycle. Satellite estimates indicated it produced 1.91 Tg of net carbon, with 0.34 Tg exported from the euphotic zone to deeper waters. This export removed nearly half of the carbon dioxide initially emitted by the eruption, sequestering it in the ocean.

Prior eruptions of Kīlauea had not been connected to open ocean phytoplankton blooms, despite regular volcanic activity over the past 40 years. However, previous research found that lava from the 2018 eruption warmed nutrient-rich deep waters near Hawaiʻi Island, initiating a local phytoplankton plume. The long-distance transport of ash distinguished the 2018 event.

Source : Journal of Geophysical Research: Oceans – March 15, 2025, relayed by the website The Watchers.

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Breaking news : HVO has just sent me a message indicating that Episode 24 precursory activity started within Halemaʻumaʻu during the morning of June 3 2025. Vigorous SO2 degassing, nighttime glow, and intermittent lava spattering in the north vent indicate that magma is close to the surface. Episode 24 is likely to begin today or tomorrow.

Le phytoplancton de l’éruption du Kilauea (Hawaii) // Phytoplankton of the Kilauea eruption (Hawaii)

Le 3 mai 2018, le volcan Kilauea entrait en éruption à Hawaii. Pendant plusieurs mois, jusqu’au 6 août, le volcan a vomi d’énormes quantités de lave qui ont fini leur course dans l’Océan Pacifique après avoir détruit des centaines de maisons sur leur passage.

Le contact entre la lave et l’eau de mer a provoqué une importante prolifération de phytoplancton. Un banc de 150 km de long est apparu le long de la côte sud de la Grande Ile. Les scientifiques ont recueilli des échantillons et ont découvert qu’ils contenaient des taux très élevés de nitrate, d’acide silicique, de fer et de phosphate susceptible de fertiliser le phytoplancton, ainsi que du fer, du manganèse et du cobalt.
Trois jours après la première entrée de la lave dans l’océan, des images satellites ont montré au large de la Grande Ile d’Hawaï une nappe d’eau de couleur verdâtre, riche en chlorophylle-a, le pigment qui donne leur couleur aux plantes et aux algues. Une fois que la lave a cessé de couler dans l’océan, la nappe d’eau verte s’est dissipée en une semaine.
Alors que la prolifération d’algues était à son maximum, les scientifiques ont analysé l’eau de mer afin de déterminer pourquoi le phytoplancton avait soudainement prospéré. Les résultats de leur travail ont été publiés dans la revue Science.

Les concentrations d’acide silicique et de métaux traces étaient semblables à celles rencontrées dans la lave basaltique du Kilauea. L’équipe scientifique a découvert que le nitrate était le principal moteur de la prolifération du phytoplancton, mais sa source restait un mystère. La lave elle-même ne contient presque pas d’azote pour permettre aux microbes de l’océan de se transformer en nitrate.
Selon toute probabilité, le nutriment qui a favorisé la prolifération du phytoplancton provenait des profondeurs de l’océan. Le long de l’île, le littoral est très pentu, ce qui a permis à la lave de l’éruption d’atteindre rapidement les eaux profondes qui contiennent des nitrates en abondance, contrairement aux eaux de surface.
Ce mécanisme au cours duquel la lave à haute température permet à des  panaches d’éléments nutritifs en provenance d’eaux profondes d’atteindre la surface, est peut-être plus fréquent qu’on le pense. Par extrapolation, on peut raisonnablement penser que les volcans sous-marins sont en mesure de générer des proliférations de phytoplancton brèves mais intenses.

Il est bon de noter que l’on observe régulièrement de telles remontées d’eau profonde – également appelées upwellings – sur toute la côte californienne. Les bancs de kelp et les créatures marines qui peuplent ces écosystèmes dépendent essentiellement des courants qui font remonter les nutriments fertilisants des eaux profondes vers la surface. C’est probablement ce même processus que l’on a observé à Hawaii pendant l’éruption du Kilauea, mais il est intervenu plus rapidement.

Source : Médias américains.

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On May 3rd, 2018, Kilauea erupted in Hawaii. For several months, until August 6th, the volcano emitted huge quantities of lava that ended up in the Pacific Ocean after destroying hundreds of houses in their path.
The contact between lava and sea water caused a significant proliferation of phytoplankton. A 150 km long bench appeared along the southern coast of the Big Island. Scientists collected samples and found that they contained very high levels of nitrate, silicic acid, iron and phosphate that could fertilize phytoplankton, as well as iron, manganese and cobalt.
Three days after the first lava entry into the ocean, satellite images showed a large greenish area off Hawaii Big Island, rich in chlorophyll-a, the pigment that gives the green colour to plants and algae. Once the lava stopped flowing into the ocean, the green water dissipated in a week.
While algal blooms were at their peak, scientists analyzed the seawater to determine why phytoplankton had suddenly thrived. The results of their work were published in the journal Science.
The concentrations of silicic acid and trace metals were similar to those found in Kilauea basalt lava. The scientific team discovered that nitrate was the main driver of phytoplankton proliferation, but its source remained a mystery. The lava itself contains almost no nitrogen to allow the microbes in the ocean to turn into nitrate.
In all likelihood, the nutrient that promoted phytoplankton proliferation came from the depths of the ocean. Along the island, the coastline is very steep, allowing the erupted lava to quickly reach the deep waters that contain nitrates in abundance, unlike surface water.
This mechanism, in which high-temperature lava allows nutrient plumes from deep water to reach the surface, may be more common than is thought. By extrapolation, it is reasonable to assume that submarine volcanoes are capable of generating brief but intense phytoplankton blooms.
It is worth noting that such deepwater upwellings are regularly observed throughout the California coast. The kelp beds and marine creatures that inhabit these ecosystems are essentially dependent on currents that move fertilizing nutrients from deep water to the surface. This is probably the same process that was observed in Hawaii during the eruption of Kilauea, but it intervened more quickly.
Source: US media.

Photo: C. Grandpey

Sources hydrothermales et phytoplancton dans l’Océan Austral // Hydrothermal systems and phytoplankton blooms in the Southern Ocean

drapeau-francaisLe navire de recherche scientifique Investigator, propriété de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), vient de quitter Fremantle en Australie pour une mission de 58 jours dans l’Océan Austral, jusqu’aux îles subantarctiques Heard et McDonald. Le but est d’étudier le lien entre les volcans actifs sur les fonds marins et la production hydrothermale de fer qui permet la vie dans l’Océan Austral. Les îles sont situées à 4000 km au sud-ouest de Perth et à 2000 kilomètres au nord de la base australienne de Davis Station en Antarctique.
Les scientifiques sont persuadés que le fer produit par l’activité hydrothermale est essentiel à la croissance des efflorescences de phytoplancton qui constituent la base de la vie dans l’écosystème de l’Océan Austral. En outre, le phytoplancton contribue au moins pour moitié à l’oxygène présent dans l’atmosphère terrestre.
La mission permettra de cartographier en détail et pour la première fois les fonds marins sur le Plateau de Kerguelen, ce qui permettra d’identifier les volcans sous-marins actifs et les sources d’eau riche en fer. Tout en permettant la vie dans les océans et en fournissant de l’oxygène à l’atmosphère terrestre, la prolifération du phytoplancton a un impact sur le carbone, l’azote, le silicium et le soufre qui ont une influence sur le climat de notre planète. Si les chercheurs ont la confirmation que le fer produit par l’activité hydrothermale exerce une influence sur la dynamique des efflorescences de phytoplancton et la fertilisation de l’Océan Austral, ce sera le premier lien prouvé à l’échelle mondiale entre les processus observés sur la Terre ferme d’une part et le volcanisme de point chaud et les processus biologiques dans l’océan d’autre part.
Grâce aux systèmes de cartographie du plancher océanique et aux systèmes acoustiques sous-marins à bord de l’Investigator, les scientifiques pourront étudier les sources hydrothermales actives (les fameux «fumeurs noirs») et les volcans sous-marins qui, selon eux, sont répartis sur plusieurs centaines de kilomètres sur les fonds océaniques autour des îles Heard et McDonald. Les capacités offertes par le navire permettront aux scientifiques d’obtenir des images en 3D des fonds marins, de faire progresser une caméra dans les profondeurs de l’océan, de déployer des capteurs, de recueillir des roches, des sédiments et des échantillons d’eau de mer pour permettre le suivi des fluides hydrothermaux depuis le fond de l’océan jusqu’à sa surface, et d’identifier les efflorescences de phytoplancton.
26 scientifiques et étudiants de plusieurs universités et laboratoires internationaux participent au projet qui est soutenu par un financement de l’Australian Research Council et de l’ Australian Antarctic Science Grant Program, programme australien qui accorde des subventions aux missions scientifiques en Antarctique.
Source: Organes de presse australiens.

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drapeau-anglaisThe research vessel Investigator, owned by the Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), has just left Fremantle in Australia on a 58-day Southern Ocean voyage to the subantarctic Heard and McDonald Islands. The aim is to research the link between active volcanoes on the seafloor and the mobilisation of iron which enriches and supports life in the Southern Ocean. The islands are situated 4,000 km south-west of Perth and 2,000 kilometres north of Australia’s base at Davis Station in Antarctica.
Scientists suspect that hydrothermally mobilised iron is critical to the growth of phytoplankton blooms, the foundation of life in the Southern Ocean ecosystem. Moreover, phytoplankton contributes at least half of the oxygen in the Earth’s atmosphere.
The voyage will allow to map the seafloor on the Kerguelen Plateau systematically for the first time so that active submarine volcanoes and the source of iron-enriched waters can be identified. As well as supporting ocean life and supplying the Earth’s atmosphere with oxygen, phytoplankton blooms impact carbon, nitrogen, silicon and sulphur, which influence the Earth’s entire climate system. If the researchers find that iron supplied through hydrothermal activity exerts control on the dynamics of phytoplankton blooms and fertilising the Southern Ocean, it will be the first proven link globally between solid Earth processes associated with hotspot volcanism and biological processes in the ocean.
Using Investigator’s sea floor mapping and sub-sea floor acoustic systems, scientists will survey active hydrothermal systems (‘black smokers’) and submarine volcanoes, which they think could be distributed for several hundred kilometres over the seafloor surrounding Heard and McDonald islands. The vessel’s capabilities will allow scientists to capture 3D images of the seafloor; tow a deep sea camera; deploy sensors; collect rock, sediment, and sea water samples to allow tracking of hydrothermal fluids from the seafloor to the ocean’s surface; and identify phytoplankton blooms.
26 scientists and students from several international universities and laboratories will participate in the project which is supported through funding from the Australian Research Council and Australian Antarctic Science Grant Program.
Source : Australian news media.

Kerguelen-Plateau-Topography

Plateau de Kerguelen-Heard. La zone rouge au sud du Plateau est l’Antarctique

(Source NOAA)

Moins de neige sur la glace de l’Arctique // Less snow on Arctic ice

drapeau francaisComme je l’ai écrit à plusieurs reprises, le réchauffement climatique qui m’inquiète car j’ai eu l’occasion de voir à de nombreuses reprises ses effets sur les glaciers, que ce soit en Europe ou en Amérique.
Selon une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de l’Université de Washington et de la NASA, la couche de neige qui recouvre la banquise arctique s’est amincie de façon spectaculaire depuis le milieu du 20ème siècle ; elle s’est réduite de plus d’un tiers dans l’Arctique de l’Ouest et de plus de moitié dans la Mer des Tchouktches et celle de Beaufort.
Les résultats sont frappants: Au printemps, le manteau neigeux sur la banquise en Arctique de l’Ouest est passé d’une épaisseur moyenne d’environ 35 centimètres pendant la période 1954-1991 à environ 22 cm dans la période 2009-2013. Sur les mers des Tchouktches et de Beaufort, la diminution a été spectaculaire, de 32 cm à 15 cm.
Les effets de la réduction du manteau neigeux dépendent de la période de l’année.
Une épaisse couche de neige en automne et au début de l’hiver freine le développement de la banquise car la neige est un isolant. En revanche, une mince couverture de neige en automne facilite le gel et la formation de la glace. Une faible chute de neige en début de saison signifie une couche plus fine et donc une fonte plus rapide au printemps. Contrairement à autrefois, la neige qui recouvre la glace disparaît maintenant chaque année et fond chaque été, exposée qu’elle est à la chaleur du soleil.
Les changements subis par la banquise et la couche de neige semblent être étroitement liés, et l’étude montre que les deux éléments sont interdépendants. La banquise commence à se former plus tard que par le passé, à la mi-septembre ou même plus tard, alors qu’elle se formait à la fin août ou début septembre au cours des dernières décennies. La fonte de la glace commence également plus tôt au printemps que dans les décennies passées, en moyenne sept jours plus tôt que dans les années 1970 et environ deux jours plus tôt en moyenne par décennie.
Les changements à long terme provoqués par le manque de neige ont des répercussions autres que sur la glace.
Ces modifications peuvent être néfastes pour les animaux de l’Arctique  – le phoque annelé par exemple – qui creusent  la neige au-dessus de la banquise pour créer des grottes pour leurs petits. Les phoques annelés ont été répertoriés comme espèce menacée en 2012, en partie à cause de la rareté de la neige de printemps qui est nécessaire pour la mise bas.
Les effets sur le phytoplancton sont probablement mitigés. Certains types de phytoplancton se développent dans des conditions de faible lumière de sorte qu’un manteau neigeux mince sur la glace pourrait avoir une incidence sur leur croissance. D’autres types de phytoplancton qui se développent dans des conditions de pleine mer où la lumière du soleil perce la surface pourraient bénéficier du peu de neige.
Source: Alaska Dispatch News.

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drapeau anglaisAs I put it several times, global warming worries me as I had the opportunity to see many times its effects on glaciers, whether in Europe or in America.

According to a new study by researchers at the University of Washington and NASA, snow atop Arctic sea ice has thinned dramatically since the mid-20th century, declining by more than a third in the western Arctic and by more than half in the Chukchi and Beaufort seas.

The results are striking: Spring snowpack on sea ice in the western Arctic went from average depths of about 35 centimetres in the 1954-1991 period to about 22 cm in the 2009-2013 period. On the Chukchi and Beaufort seas, the decrease was bigger, from 32 cm to 15 cm.

Implications of sparser snow depend on the time of year.

Thick snow layers in autumn and early winter inhibit sea-ice growth because snow is an insulator trapping heat. That means thin snow cover in autumn will aid in freeze-up. But sparse accumulations early in the snow season lead to thin layers and quicker melt-out in the spring. Unlike past times, the snow on top of ice now disappears each year and melts out every summer, which leaves bare ice exposed to the sun’s heat and thawing powers.

Changes in sea ice and snow appear interrelated, and they feed on each other, according to the study. Ice pack starts to form later now than in the past, in mid-September or even later, compared to the late-August or early-September timing of past decades. Ice melt is also starting earlier in the spring than in past decades, on average, seven days earlier than in the late 1970s, or about two days earlier per decade.

The long-term changes in snow have implications beyond ice coverage.

They could harm Arctic animals that use the snow, such as ringed seals, which burrow into the snow atop the sea ice to create caves for their pups. Ringed seals were listed in 2012 as threatened, in part because of the scarcity of spring snow needed for pupping.

Effects on phytoplankton could be mixed. Some phytoplankton types thrive in low-sunlight conditions, and thinner snowpack on ice would affect their growth. Other types of phytoplankton that thrive in open-ocean conditions in which sunlight streams down from the sea surface might benefit from the sparser snow.

Source: Alaska Dispatch News.

Phoque web

Les phoques figurent parmi les principales espèces menacées par le réchauffement climatique.

(Photo:  C.  Grandpey)