Étiquette : volcans sous-marins

Cartographie des volcans sous-marins dans le sud-est asiatique // Mapping undersea volcanoes in Southeast Asia

J’ai souvent écrit sur ce blog que nous connaissons mieux la surface de la planète Mars que les profondeurs de nos propres océans. Cela est confirmé en volcanologie puisque la plupart des volcans sous-marins n’ont jamais été explorés, et encore moins étudiés.
De nombreux volcans sous-marins sont situés à proximité de zones de formation de plaques tectoniques. On estime que les volcans qui sont nés sur ces dorsales médio-océaniques représentent à eux seuls 75 % de la production de magma sur Terre. Bien que la plupart des volcans sous-marins soient situés à grande profondeur dans les mers et les océans, certains existent également dans des eaux peu profondes. Ils peuvent rejeter des matériaux très haut dans l’atmosphère lors d’une puissante éruption comme on a pu le voir lors de celle du Hunga Tonga Hunga Ha’apai en 2022.
On peut lire sur Wikipédia que le nombre de volcans sous-marins sur Terre est estimé à plus d’un million, dont environ 75 000 s’élèvent à plus de 1 000 mètres au-dessus du plancher océanique. Seuls 119 de ces volcans sous-marins sont connus pour être entrés en éruption au cours des 11 700 dernières années.

Les scientifiques de l’Observatoire de la Terre de Singapour (EOS) ont collecté un ensemble de données pour la région SEATANI – Asie du Sud-Est, Taïwan et îles Andaman et Nicobar. Ils ont compilé les données de 466 volcans sous-marins, en évaluant le potentiel de danger au niveau régional. Cela servira de point de départ pour de futures études.

L’étude a été motivée par l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en 2022, qui a illustré les dégâts majeurs que peuvent causer les volcans sous-marins. Les chercheurs voulaient déterminer les menaces potentielles que ces volcans pourraient faire peser sur Singapour et ses environs. Il ressort de l’étude que Taïwan présente le potentiel de danger et d’exposition le plus élevé parmi les régions étudiées, avec une menace considérable pour des secteurs comme les câbles de communication et le trafic maritime.
Les auteurs de l’étude ont utilisé une approche régionale globale plutôt qu’individuelle des volcans sous-marins pour évaluer le risque pour les pays d’Asie du Sud-Est et ils ont compilé une liste de plus de 450 volcans sous-marins dans les eaux de l’Asie du Sud-Est, de Taïwan et des îles Andaman et Nicobar (SEATANI). Les chercheurs ont utilisé des ensembles de données publiés sur les volcans sous-marins dans le monde ainsi que des données bathymétriques qui révèlent la topographie des fonds marins et les caractéristiques des volcans. Ils ont ensuite classé ces volcans pour comprendre à quel point ils peuvent être dangereux.
Les résultats montrent qu’il existe plusieurs volcans sous-marins potentiellement dangereux dans cette région du globe. Taïwan présente le risque et le potentiel d’exposition les plus élevés, tandis que les Philippines, l’Indonésie et le Vietnam ont un potentiel d’exposition relativement élevé pour les câbles de communication sous-marins et la densité du trafic maritime. Singapour peut également être menacé car ces câbles font des milliers de kilomètres de long, et Singapour possède certains des principaux câbles sous-marins et sites d’atterrissage d’Asie du Sud-Est.
Dans le nord de la mer de Chine méridionale, un volcan particulièrement inquiétant a pour nom KW-23612. Ce volcan endormi possède une caldeira de 7 km de large, signe évident qu’il a connu une éruption cataclysmale et qu’il possède un potentiel d’activité explosive future. Sa caldeira est deux fois plus grande que celle du Hunga Tonga et du Pinatubo et elle est particulièrement menaçante en raison de sa proximité avec la surface de la mer, à seulement 200 m de profondeur. Selon les simulations, une éruption de ce volcan provoquerait des vagues de tsunami qui recouvriraient les plages de Singapour. Bien que les vagues ne mesureraient que quelques centimètres de haut, elles pourraient affecter considérablement la circulation des bateaux, les plages et même provoquer des inondations côtières.
Les résultats de l’étude ont également mis en évidence la nécessité d’une surveillance et d’une préparation proactives. Bien qu’aucune éruption spécifique ne soit prévue dans un avenir proche ou lointain, l’étude montre la nécessité d’une exploration et d’une évaluation plus poussées de ces volcans submergés.
Source : The Watchers.

 

Carte montrant la zone étudiée par les scientifiques de l’EOS. On peut y voir l’emplacement des volcans sous-marins et des principales failles (Source : les auteurs de l’étude pour la European Geosciences Union – EGU).

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I have often written on this blog that we know the surface of Mars better than the depths of our own oceans. This is confirmed in volcanology as most undersea volcanoes have never been explored, let alone studied.

Many submarine volcanoes are located near areas of tectonic plate formation. The volcanoes at these mid-ocean ridges alone are estimated to account for 75% of the magma output on Earth. Although most submarine volcanoes are located in the depths of seas and oceans, some also exist in shallow water, and these can discharge material into the atmosphere during an eruption as could be seen during the Hunga Tonga Hunga Ha’apai eruption in 2022.

One can read on Wikipedia that the total number of submarine volcanoes is estimated to be over one million, with about 75,000 rising more than 1,000 meters above the seabed. Only 119 submarine volcanoes in Earth’s oceans and seas are known to have erupted during the last 11,700 years.

A new SEATANI – Southeast Asia, Taiwan, and Andaman and Nicobar Islands – dataset made by Earth Observatory of Singapore (EOS) has compiled 466 seamounts, assessing hazard and exposure potential on a regional level for future studies. The study was spurred by the 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption, which illustrated the devastation that underwater volcanoes may cause. Researchers wanted to determine the potential threats that these undersea volcanoes could cause to Singapore and the surrounding area. Taiwan was identified as having the highest hazard and exposure potential among the studied regions, significantly affecting assets like communication cables and ship traffic.

The authors used a regional approach rather than only looking at specific seamounts to assess the combined hazard of all seamounts on Southeast Asian countries and compiled a list of over 450 submarine volcanoes in the waters of Southeast Asia, Taiwan, and Andaman and Nicobar Islands (SEATANI). The researchers used published datasets of global undersea volcanoes and bathymetry data, which reveal the topography of seafloors and characteristics of the volcanoes, and they classified these volcanoes to understand how hazardous they could be.

The results show that there are several potentially hazardous seamounts in this region. Taiwan has the highest hazard and exposure potential, while the Philippines, Indonesia, and Vietnam have relatively high exposure potential for submarine communication cables and ship traffic density. Singapore can be affected too because these cables are thousands of kilometers long, and Singapore has some of the main subsea cables and landing sites in Southeast Asia.

In the northern South China Sea, a particularly worrying volcano called KW-23612 was identified. This dormant volcano has a 7 km wide caldera, a clear sign of a previous catastrophic eruption and the potential for future explosive activity. This caldera is twice as big as the Tonga Volcano and Mount Pinatubo and is particularly important because of its vicinity to the sea surface, being only 200 m deep. According to simulations, an eruption from this volcano would cause tsunami waves to flood the beaches of Singapore. Although the waves will only be a few centimeters high, they can significantly affect boat traffic, beach areas, and even cause coastal flooding

The research findings also raised awareness of the need for proactive monitoring and preparedness.

While no specific eruptions are foreseen in the near or distant future, the study shows the need for further exploration and assessment of these submerged volcanoes.

Source : The Watchers.

Les volcans sous-marins de l’Antarctique // Antarctic seamounts

Quand on parle de volcans en Antarctique, on pense immédiatement au Mont Erebus (3,794 m) sur l’Île de Ross, mais les fonds marins autour du continent blanc offrent également des édifices volcaniques très intéressants. De nouvelles cartes haute résolution des fonds marins de la région, à mi-chemin entre la Tasmanie et l’Antarctique, ont révélé une chaîne de volcans sous-marins – seamounts en anglais – dont les sommets peuvent influencer le comportement des courants océaniques qui circulent au-dessus d’eux.
Ces monts sous-marins sont situés à environ 4 000 mètres de profondeur et se trouvent en plein sur la trajectoire du Courant circumpolaire qui circule dans le sens des aiguilles d’une montre autour de l’Antarctique. Le courant agit comme une barrière qui isole le continent et permet de le maintenir sous sa forme glacée
Les scientifiques ont cartographié une zone où cette barrière semble présenter une fuite, ce qui permet à des tourbillons d’eau plus chaude d’atteindre les côtes de l’Antarctique et contribue peut-être à sa fonte et à l’élévation du niveau de la mer qui s’ensuit. Cette fuite est connue depuis longtemps mais les scientifiques espèrent que les nouvelles cartes pourront aider à comprendre son évolution à mesure que la température des océans augmente en raison du réchauffement climatique et que des quantités importantes d’eau de fonte pénètrent dans l’Océan Austral.
Les chercheurs ont collecté des données océaniques à l’intérieur du Courant circumpolaire depuis le navire de recherche australien Investigator. Ils ont également utilisé le satellite SWOT (Surface Water and Ocean Topography) de la NASA et du CNES, qui mesure la hauteur de la surface de l’océan depuis l’espace afin de savoir ce qui se trouve en dessous. Les mesures satellite ont révélé une chaîne de montagnes qui s’étend sur 20 000 kilomètres carrés dans une région à l’ouest de l’île Macquarie et de la dorsale tectoniquement active de Macquarie. La chaîne de montagnes comprend huit anciens monts sous-marins avec des sommets atteignant 1 500 mètres de hauteur et l’un d’eux possède un double cratère. Quatre parmi ces monts sous-marins n’ont jamais été étudiés auparavant.
Les monts sous-marins se sont formés au cours des 20 derniers millions d’années et ont probablement joué un rôle dans la formation des courants océaniques autour de l’Antarctique. Selon les auteurs de la nouvelle carte, « le Courant circumpolaire antarctique est sensible au relief des fonds marins et donc aux montagnes sur son chemin. Là où il rencontre des barrières comme des crêtes ou des monts sous-marins, des ‘ondulations’ apparaissent dans la circulation de l’eau. » Ces ondulations forment des tourbillons qui jouent un rôle majeur dans le transport de la chaleur et du carbone de la couche supérieure de l’océan vers les couches plus profondes. Ils représentent donc un tampon essentiel contre le réchauffement climatique.

Les chercheurs expliquent que la connaissance de la profondeur et du relief des fonds marins est cruciale pour quantifier l’influence des montagnes, collines et vallées sous-marines sur le Courant circumpolaire antarctique et évaluer la fuite de chaleur vers l’Antarctique. À terme, la cartographie de l’Océan Austral fournira des indices sur l’ampleur de la fonte des glaces en Antarctique et permettra de prévoir l’élévation du niveau de la mer qui en résultera.
Adapté d’un article du site space.com.

 

Modélisation d’un volcan sous-marin à double cratère découvert à l’ouest de l’île Macquarie (Source: FOCUS volyage/CSIRO).

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When speaking about volcanoes in Antarctica, one immediately thinks about Mount Erebus (3,794 m) on Ross Island, but the seafloor of the region around the white continent also shows very interesting volcanic features. New high-resolution maps of the seafloor halfway between Tasmania and Antarctica have revealed a chain of underwater volcanoes – or seamounts – whose summits may influence the behaviour of ocean currents above.

These seamounts are located about 4,000 meters below the sea surface and directly in the path of the Antarctic Circumpolar Current which flows clockwise around Antarctica. The Current acts as a barrier that helps keep the icy continent frozen.

Scientists have mapped an area where this barrier appears to be leaking, enabling swirls of warm water to reach the shores of Antarctica and possibly contributing to its melting and to sea level rise.The leak has long been known but the scientists hope the new maps could help predict how the leak will evolve as oceans warm due to global warming and meltwater floods into the Southern Ocean.

The researchers collected ocean data inside the Circumpolar Current from aboard the Australian research vessel Investigator. They also used NASA’s and the French CNES Surface Water and Ocean Topography (SWOT) satellite, which measures the height of the ocean surface from space to know what lies beneath. The satellite measurements revealed a chain of mountains which spans 20,000 square kilometers of a region west of Macquarie Island and the tectonically active Macquarie Ridge. Actually, the chain of mountains includes eight ancient seamount with peaks up to 1,500 meters high and one with a double vent. Four of the seamounts have never been studied before.

The seamounts formed within the last 20 million years and likely play a role in shaping ocean currents around Antarctica. According to the authors of the new map, « the Antarctic Circumpolar Current ‘feels’ the seafloor and the mountains in its path, and where it encounters barriers like ridges or seamounts, ‘wiggles’ are created in the water flow. » These wiggles form eddies that play a major role in transporting heat and carbon from the upper ocean to deeper layers, a critical buffer against global warming.

The researchers explain that knowledge of the depth and shape of the sea floor is crucial to quantify the influence of undersea mountains, hills and valleys on the Antarctic Circumpolar Current and the leaking of heat toward Antarctica. Ultimately, mapping the Southern Ocean will deliver clues about the extent of ice melt in Antarctica and help predict the resulting rise in sea levels.

Adapted from an article on the website space.com.

Des volcans sous-marins potentiellement actifs découverts au large de la Sicile // Potentially active underwater volcanoes discovered off Sicily

Au cours d’une expédition de plusieurs semaines en haute mer, une équipe internationale de chercheurs de plusieurs universités ont découvert trois volcans sous-marins au large de la côte sud-ouest de la Sicile. Pour le moment, on ne peut pas dire s’ils sont actifs.
Selon les scientifiques, les volcans nouvellement découverts mesurent au moins 6 km de large et s’élèvent à plus de 150 mètres au-dessus des fonds marins. Ils viennent s’ajouter à une série d’autres cônes volcaniques découverts en 2019 par l’Institut national d’océanographie et de géophysique expérimentale dans la zone située entre Mazara del Vallo et Sciacca. (voir ma note du 5 août 2019 décrivant cette expédition).
Cette dernière découverte de volcans sous-marins est importante car elle met en lumière des fonds marins jusque là inexplorés. La Méditerranée est sillonnée par des bateaux depuis des millénaires, mais nous savons très peu de choses sur ses profondeurs. Comme je l’ai écrit à maintes reprises, nous connaissons mieux la surface de la planète Mars que les profondeurs de nos propres océans.
L’expédition scientifique a été menée à bord du navire allemand Meteor et s’est terminée par l’exploration de fonds marins jamais visités jusque-là le long du Canal de Sicile. Elle a permis aux chercheurs de collecter des échantillons de roche, notamment à partir de dépôts de lave, qu’ils analyseront dans les prochains mois.
Les membres de l’expédition ont remarqué la présence d’une activité hydrothermale dans la région mais il est encore trop tôt pour savoir si ces volcans sont actifs. Les chercheurs doivent analyser les roches et interpréter les profils sismiques à haute résolution acquis autour de ces volcans.
Au cours de l’expédition, les chercheurs ont également découvert l’épave d’un navire à une profondeur de 110 mètres sur la Banco Senza Nome, une plateforme à mi-chemin entre l’île volcanique de Linosa et la Sicile. Il est encore impossible de dire de quelle époque elle date.
Bien que les éruptions sous-marines passent souvent inaperçues, la majorité des volcans se trouvent sous l’eau et ils sont à l’origine de 80% de l’activité volcanique dans le monde. Dans le passé, les volcans sous-marins de cette région spécifique de l’Italie sont e très à un certain moment en éruption, avec l’apparition éphémère d’ilôts qui ont disparu dans la mer peu de temps après.
C’est ce qui s’est passé le 18 juillet 1831, à quelques kilomètres de la dernière découverte. Une île volcanique a percé la surface de la Méditerranée, à environ 50 km de la ville de Sciacca. Peu de temps après, le Capitaine Sir Humphrey Le Fleming Senhouse a conduit un groupe de marins britanniques au sommet de la nouvelle île et lui a donné le nom du premier lord de l’amirauté, Sir James Robert George Graham. Le roi des Deux-Siciles, Ferdinand II, furieux de voir lui échapper une base potentiellement stratégique, a envoyé un navire de guerre pour remplacer le drapeau britannique. Un groupe français a également débarqué et a nommé l’île Giulia. Cependant, la dispute pour s’accaparer l’île a pris fin en quelques mois. En décembre 1831, l’île que les Siciliens avaient baptisée Isola Ferdinandea, en l’honneur de Ferdinand II, disparut de la surface de la mer. En novembre 2000, des plongeurs siciliens ont planté un drapeau sur ce volcan sous-marin bouillonnant pour contrecarrer toute revendication de souveraineté britannique s’il refait surface. Une plaque a été descendue et apposé sur l’édifice sous-marin ; on peut y lire: « L’île sera toujours sicilienne ».
Source : The Guardian.

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During a several week-deepsea expedition, researchers from several universities around the world have discovered three underwater volcanoes off Sicily’s south-west coast. For the moment, they cannot say whether they are active.

According to scientists, the newly discovered volcanoes are at least 6 km wide and rise more than 150 metres above the surrounding seabed. They join a series of other volcanic cones discovered in 2019 by the National Institute of Oceanography and Experimental Geophysics in the area between Mazara del Vallo and Sciacca. (see my post of August 5th, 2019 describing this expedition)

This discovery on new undersea volcanoes is important because it sheds light on unexplored seabed. The Mediterranean has been navigated for millennia, yet, surprisingly, we know very little about its seabed. As I have put it many times, we know the surface of Mars better than the depths of our own oceans.

The campaign was conducted onboard the German vessel Meteor and ended with the scanning of previously unexplored seabed along the Sicily Channel. It allowed researchers to collect rock samples, including lava deposits, to be analysed in the coming months.

The members of the expedition have noticed hydrothermal activity in the area but it is still early to understand if these volcanoes are active. They must first analyse their rocks and interpret the high-resolution seismic profiles acquired around them.

During the expedition, researchers also discovered the wreck of a ship at a depth of 110 metres on the so-called Nameless Bank (Banco Senza Nome) about halfway between the volcanic island of Linosa and Sicily. It is still impossible to establish when it dates back.

Though undersea eruptions often go unnoticed, the largest number of volcanoes are believed to be underwater, and they are the source of 80% of volcanic activity around the world. In the past, submarine volcanoes in that specific area of Italy erupted once with the appearance of small islands which disappeared into the sea shortly afterwards.

This is what happened on July 18th, 1831, a few kilometers from the recent discovery. A volcanic island broke the surface of the Mediterranean, about 50 km off the town of Sciacca. Soon after, Captain Sir Humphrey Le Fleming Senhouse led a British naval party to the summit of the new island and named it after the first lord of the admiralty, Sir James Robert George Graham. The king of the Two Sicilies, Ferdinand II, was furious at losing a potentially strategic base and sent a warship to replace the union flag. A French party also landed and named it Giulia. However, the controversy ended in a few months. By December 1831, the island called by Sicilians Isola Ferdinandea, in honour of Ferdinand II, had disappeared. In November 2000, Sicilian divers planted a flag on this bubbling underwater volcano to thwart any claims of British sovereignty should it resurface. A plaque was lowered into the waves. It reads: “It will always be Sicilian.” My posts of August 5th, 2019 gives more details about the story of Isola Ferdinandea.

Source : The Guardian.

Illustration de Ferdinandea en éruption en 1831.

Découverte de 19 000 nouveaux volcans sous-marins // Discovery of 19,000 new seamounts

Comme je l’ai écrit à plusieurs reprises sur ce blog, nous connaissons la surface de Mars, la Lune ou Venus, et même les lunes de Jupiter, mieux que le fond de nos océans. En conséquence, avec la cartographie de seulement un quart du plancher océanique à l’aide du sonar, nous sommes incapables de savoir combien de volcans sous-marins existent sur notre propre planète ! C’est par ailleurs un vrai problème car la plupart des séismes les plus dévastateurs se déclenchent dans les zones de subduction, en particulier les fosses océaniques. L’envoi d’instruments au plus profond des abysses pourrait permettre d’observer, comprendre – sans parler de prévoir – ce qui s’y passe.
Peut-être allons nous bientôt en savoir plus. Une équipe d’océanographes de la Scripps Institution of Oceanography, en collaboration avec des chercheurs de l’Université nationale de Chungnam et de l’Université d’Hawaii, a réussi à cartographier 19 000 volcans sous-marins jusqu’alors inconnus, grâce aux données satellitaires radar. Armée de données provenant de satellites radar à haute résolution, dont le CryoSat-2 de l’Agence Spatiale Européenne et le SARAL des agences spatiales indienne et française, l’équipe scientifique a pu détecter ces nouveaux édifices sous-marins.Les résultats de ces observations ont été publiés dans la revue Earth and Space Science. Même si elles n’apportent pas un nouvel éclairage sur l’activité sismique dans les profondeurs des océans, ces découvertes sont essentielles pour améliorer notre compréhension des fonds marins, améliorer la modélisation des courants océaniques et permettre une navigation sous-marine plus sûre.
Les chercheurs ont utilisé les données satellitaires radar pour mesurer l’altitude de la surface de la mer qui change en raison des variations de l’attraction gravitationnelle liée à la topographie des fonds marins. Cela a permis de détecter et de cartographier 19 325 volcans sous-marins jusque-là inconnus. Leurs découvertes ont étoffé le catalogue précédemment publié qui comportait 24 643 édifices. Il en présente désormais 43 454.
Dans leur étude, les scientifiques expliquent que les volcans sous-marins sont extrêmement importants pour créer des modèles océaniques et étudier les courants océaniques dans le monde. Comme indiqué plus haut, jusqu’à présent seul un quart du plancher océanique avait été cartographié, ce qui représentait une lacune importante dans notre connaissance de l’emplacement et du nombre de volcans sous-marins. Ce manque d’informations a provoqué des accidents, comme ceux impliquant des sous-marins américains. En 2005, l’USS San Francisco à propulsion nucléaire est entré en collision à grande vitesse avec un volcan sous-marin, tuant un membre d’équipage et blessant la plupart des militaires à bord. Un accident semblable s’est produit en 2021 lorsque l’USS Connecticut a heurté un volcan sous-marin dans la Mer de Chine méridionale, endommageant son réseau de sonars.
En plus de la création de modèles de courants océaniques plus précis, la cartographie des fonds marins contribue aux efforts d’exploitation minière à grande profondeur et fournit des données précieuses aux géologues qui étudient les plaques tectoniques et le champ géomagnétique terrestre. De plus, les volcans sous-marins servent d’habitats à une importante vie marine.
Source : The Watchers, Science.

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As I have put it several times on this blog, we know the surface of Mars, the Moon or Venus, and even the moons of Jupiter, better than the bottom of our oceans. As a consequance, with only one-quarter of the sea floor mapped with sonar, it is impossible to know how many seamounts exist. This is also a real problem beacuse most of the most devastating earthquakes are triggered in subduction zones including ocean trenches. Sending instruments deep into the abysses could help understand , let alone predict, what is happening down there.

A team of oceanographers at the Scripps Institution of Oceanography, collaborating with researchers from Chungnam National University and the University of Hawaii, have successfully mapped 19 000 previously unknown undersea volcanoes, or seamounts, using radar satellite data. Now, armed with data from high-resolution radar satellites, including the European Space Agency’s CryoSat-2 and SARAL from the Indian and French space agencies, the team could detect the new seamounts Their findings have been published in the journal Earth and Space Science. Even if it does not bring a new light on seismic activity in the depths of the oceans, this breakthrough is crucial in enhancing our understanding of the ocean floor, improving ocean current modeling, and ensuring safer submarine navigation.

The researchers utilized radar satellite data to measure the altitude of the sea surface, which changes due to variations in gravitational pull related to seafloor topography. This method allowed scientists to detect and map the 19 325 previously unknown seamounts. The discovery expanded a previously published catalog having 24 643 seamounts to a total of 43 454.

In their paper, the team noted that seamounts are crucial in creating ocean models and studying the flow of ocean water around the world. Previously, only one-fourth of the ocean floor had been mapped, leaving a significant gap in our knowledge of the location and number of seamounts. This lack of information has caused accidents, such as the two incidents involving U.S. submarines colliding with seamounts. In 2005, the nuclear-powered USS San Francisco collided with an underwater volcano, or seamount, at top speed, killing a crew member and injuring most aboard. It happened again in 2021 when the USS Connecticut struck a seamount in the South China Sea, damaging its sonar array.

Apart from helping to create more accurate ocean current models, mapping the ocean floor also assists in sea-floor mining efforts and provides valuable data for geologists studying the planet’s tectonic plates and geomagnetic field. Additionally, seamounts serve as habitats for a diverse range of marine life.

Source : The Watchers, Science.

Image bathymétrique de la Patton Seamount Chain dans le Golfe d’Alaska (Source : NOAA)