Empreinte de fruit de Pandanus dans une coulée de lave, Kalapana, Hawaii

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

15/10/2007

Résumé

Empreinte de fruit à la surface d'une coulée de lave.



Revenons aux figures polygonales trouvées dans des roches volcaniques. Cette structure correspond à une cavité hémisphérique de quelques centimètres de diamètre, creusée dans la surface d'une coulée de lave, cavité tapissée de cellules hexagonales ou pentagonales. L'image 2 montre la même structure vue d'un peu plus loin. Les images 3 à 5 montrent une cavité identique (mais un peu remplie de cendres) et la replacent dans son contexte, la surface d'une coulée de lave.

Que sont ces objets ?

Figure 2. La même empreinte de Pandanus, vue de plus loin, Kalapana, Hawaii


Figure 3. Autre empreinte de Pandanus dans une coulée de lave, gros plan, Kalapana, Hawaii




L'image suivante montre une vue générale de la surface de cette coulée de Kalapana, où se trouvent de telles mini cavités à cellules polygonales.


Cette coulée, issue du Pu'u O'o a envahi un village, ses maisons, ses arbres et leur fruits entre 1990 et 1992 (voir images 7 et 8).


Localisation de Kalapana, à l'Est du Pu'u O'o (Hawaii) via Google Earth.

Figure 8.  Carte géologique montrant les coulées du Pu'u O'o émises depuis 25 ans

Kalapana se trouve à l'extrême Est de ces coulées.


Ces coulées ont envahi forêt, jardin, maisons… Comme la lave était très fluide, elle a conservé sans trop les déformer les restes des objets englobés. Si ces objets n'était pas combustibles et/ou putrescibles, on les retrouve encore parfaitement reconnaissables (voir l'image 14). Si ces objets étaient faits de matière organique (bois….), ils ont été transformés en charbon de bois mais ont gardé leur forme. Avec le temps, ce charbon de bois a disparu, et il ne reste plus que le moulage en creux de l'objet englobé. Classiquement, on retrouve des restes d'objets anthropiques comme le montre la figure 14. Les images 1 à 5 montrent des empreintes de fruit de Pandanus, arbre à gros fruits très fréquent sur cette côte Sud-Est d'Hawaii. Les images 9 à 12 montrent à quoi ressemblent les fruits et les plants de Pandanus.

Figure 9. Gros plan sur un fruit de Pandanus sp., Hawaii



Figure 11. Pandanus tectorius dans un jardin, Hawaii


Figure 12. Planche concernant la familles des Pandanacées (anciennement Pandanées), classe des monocotylédones

Planche extraite du Traité Général de Botanique Descriptive et Analytique, E. LE MAOUT et J.H. DECAISNE, 1876.


Pourquoi ces fruits de Pandanus sont-ils divisés en « loges » hexagonales ? L'hexagone est la forme géométrique régulière qui permet de faire un "pavage" parfaitement jointif (sans vide) et où chaque "pavé" individuel a le plus faible rapport périmètre/surface. C'est pour cette raison que les prismes volcaniques sont statistiquement hexagonaux, que les fentes de rétraction des argiles le sont aussi. La vie "utilise" abondamment cette propriété de l'hexagone. Tout le monde pense aux alvéoles des abeilles ou des guêpes. Les coraux coloniaux "utilisent " aussi cette propriété. Chaque polypier individuel "cherche" à occuper le maximum d'espace, à ne pas laisser de trou entre lui et ses voisins, mais est "gêné" dans sa croissance par les autres polypiers. Là encore, ce sont des loges statistiquement hexagonales qui vont occuper tout l'espace en minimisant l'importance des contacts entre individus. Dans le cas du fruit (ou plus précisément de l'infructescence) de Pandanus, chaque fruit individuel (les « loges ») dérive d'une fleur, fleurs regroupées en inflorescence de type spadice (qui est une grappe particulière). Lors de leur transformation de fleur en fruit, les fruits individuels ont grossi, et, comme les polypiers, ont acquis une forme quasi-hexagonale.

Le site de l'US Geological Survey montre un album de 100 photographies de l'éruption du Pu'u O'o prises entre 1983 et 1997. En voici deux, l'une montrant une coulée envahissant un jardin, et l'autre « l'empreinte » d'un bus.


Figure 14. Bus et toits de tôles dépassant d'une coulée du Pu'u O'o, Kalapana, Hawaii

Photographie prise le 4 décembre 1990.