La colonisation d'une coulée de lave par des mousses en climat atlantique froid, coulée du Lakagigar (Laki), Islande

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

17/10/2011

Résumé

Végétaux pionniers sur basaltes : les mousses et lichens islandais.


Figure 1. Un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

Un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

La surface de cette coulée du Laki est complètement colonisée par des mousses, « végétaux » pionniers reviviscents qui forment des « coussins » (chaque coussin est un clone) de plusieurs décimètres de diamètre, avec une épaisseur pouvant atteindre 10 cm. Il s'agit d'une coulée basaltique de type aa, émise en 1783-1784, photographiée en 2003, soit 220 ans plus tard. Cette photo a été prise là où la route côtière recoupe cette coulée historique. Il s'agit d'un exemple typique de la colonisation d'une coulée de lave en climat océanique froid, climat régnant près de la côte Sud islandaise (~25 km de la côte), à basse altitude (~ 100 m).


Figure 2. Coussins de mousses sur un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

Coussins de mousses sur un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

Les mousses, qui ont mis 2 siècles à pousser, forment des « coussins » de plusieurs dm de diamètre, avec une épaisseur pouvant atteindre 10 cm. On voit aussi des lichens vivants poussant sur des lichens morts. Quelques angiospermes arrivent à pousser entre ces coussins de mousses-lichens.


Figure 3. Coussins de mousses sur un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

Coussins de mousses sur un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

Les mousses, qui ont mis 2 siècles à pousser, forment des « coussins » de plusieurs dm de diamètre, avec une épaisseur pouvant atteindre 10 cm. On voit aussi des lichens vivants poussant sur des lichens morts. Quelques angiospermes arrivent à pousser entre les coussins de mousses-lichens.


La nature met souvent à jour des surfaces vierges, indemnes de tout sol et végétal : zones d'arrachement de glissements de terrain et d'éboulements, surfaces nues libérées par le retrait des glaciers, et, bien sûr, surfaces des coulées et des recouvrements volcaniques. La colonisation débute par les tapis bactériens (biofilms) peu visibles à l'œil nu, puis par des végétaux, mousses (bryophytes) et lichens (dans la mesure où l'on peut mettre les lichens dans le règne végétal, puisqu'il s'agit d'êtres symbiotiques, association de champignons et d'algues ou de cyanobactéries), le tout formant une couverture bryo-lichénique. La nature de ces « végétaux » pionniers dépend de la nature et de l'état (meuble ou massif) du substrat, mais aussi du climat. Pendant trois semaines, nous regarderons les « végétaux » pionniers colonisant de jeunes coulées de lave en basse altitude, près des côtes. Seul changera le climat : océanique froid, intertropical humide, et intertropical sec.

En attendant, et pour le simple plaisir des yeux des SVTistes amateurs de géologie et de biologie, voici quelques vues de la coulée historique du Laki. Il ne s'agit que de vues locales puisque cette coulée mesure plus de 75 km de long. Il s'agit de la plus grande coulée de lave historique, émise en 1783-1784 et qui prend sa source sur une des plus belles fissures émissives d'Islande.

Figure 4. Vue d'un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

Vue d'un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

Photo prise en 2003, là où la route côtière recoupe la coulée de 1783-1784. Il y a tellement de mousses que l'étude géologique de la coulée est très difficile.


Figure 5. Vue d'un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

Vue d'un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

Photo prise en 2003, là où la route côtière recoupe la coulée de 1783-1784. Il y a tellement de mousses que l'étude géologique de la coulée est très difficile.


Figure 6. Vue d'un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

Vue d'un secteur de la coulée du Lakagigar (Laki en français) près de la côte Sud islandaise

Photo prise en 2003, là où la route côtière recoupe la coulée de 1783-1784. Il y a tellement de mousses que l'étude géologique de la coulée est très difficile.


Figure 7. Vue sur la coulée du Laki (Islande) prise en direction de l'Ouest

Vue sur la coulée du Laki (Islande) prise en direction de l'Ouest

Au fond, on voit la calotte glaciaire qui recouvre le volcan Katla, le voisin potentiellement dangereux du célèbre Eyjafjallajökull qui se trouve juste derrière le Katla.


Figure 8. Mousses et structures géologiques, coulée Laki (Islande)

Mousses et structures géologiques, coulée Laki (Islande)

Malgré les mousses qui rendent plus difficile la reconnaissance des éléments caractéristiques des coulées de type aa, on en retrouve quelques uns, comme ces magnifiques stries de progression.


 

Figure 9. Vue Google Earth de la côte Sud de l'Islande

Vue Google Earth de la côte Sud de l'Islande

Les photos présentées ont toutes été prises dans le secteur de la punaise jaune. La punaise rouge localise les fissures émissives du Lakagigar / Laki. Les croix bleues et violettes représentent respectivement les volcans Katla (sous le Mýrdalsjökull) et Eyjafjöll (sous l'Eyjafjallajökull).


La côte et les îles Sud-islandaises permettent d'étudier la colonisation de coulées de même nature (coulées basaltiques de type aa), localisées à une même altitude (faible), sous le même climat (atlantique froid), mais d'âges différents. Les deux figures suivantes montrent l'état en 2002 de la colonisation de la coulée de l'Helgafell, coulée émise sur l'île d'Heimaey lors de l'éruption de 1973. La différence entre la colonisation d'une coulée de 220 ans avec celle d'une coulée de 29 ans saute aux yeux.

Figure 10. Vue d'ensemble de la coulée de l'Helgafell (île d'Heimaey, Islande du Sud), coulée aa émise en 1973 et photographiée en 2002

Vue d'ensemble de la coulée de l'Helgafell (île d'Heimaey, Islande du Sud), coulée aa émise en 1973 et photographiée en 2002

Les 29 ans de colonisation par les organismes pionniers ont permis l'installation de quelques plaques de mousses, à comparer avec les coussins de mousses du Laki âgés de 220 ans.


Figure 11. Zoom sur un secteur de la coulée de l'Helgafell (île d'Heimaey, Islande du Sud), coulée aa émise en 1973 et photographiée en 2002

Zoom sur un secteur de la coulée de l'Helgafell (île d'Heimaey, Islande du Sud), coulée aa émise en 1973 et photographiée en 2002

Les 29 ans de colonisation par les organismes pionniers ont permis l'installation de quelques plaques de mousses, à comparer avec les coussins de mousses du Laki âgés de 220 ans.