Pollution et source de vie

Volcans source de vie!

Naissance dans le soufre

Le volcans sont présentés comme étant la source de l’ atmosphère et des océans et participent ainsi à la formation de la biosphère, cette petite couche d’à peine 6 kilomètres d’épaisseur dans laquelle nous sommes nés et nous pouvons vivre.

La vie est probablement apparue au fond des océans à l’abri des rayonnements ultraviolets avant que l’atmosphère terrestre ne se forme: là où l’on peut l’observer actuellement par 3000 mètres de fond, en absence de lumière dans la chaleur des " fumeurs noirs " ces sources hydrothermales chargées d’acide et de métaux lourds, produits que nous considérons comme éminemment toxiques lorsqu’ils sortent de nos usines et qui ont fourni l’énergie nécessaire à la vie, par la dégradation du soufre.

Carbone et photosynthèse

Aujourd’hui la présence de la vie sur terre n’est plus liée au soufre mais au carbone qui fournit la texture de la substance même de la vie: la matière organique dont tous les être vivants sont constitués: Ce carbone vient des volcans et par la photosynthèse il stocke l’énergie solaire dans les végétaux. Ce stockage en dégradant le dioxyde de carbone libère l’oxygène qui constitue 20% de l’atmosphère terrestre, déchet de la photosynthèse il est le " comburant " indispensable à toute l’énergie qu’utilise les êtres vivants . Energie indispensable à nos cellules mais également énergie du bois que brûlait l’homme des cavernes ou aujourd’hui carburants fossiles qui alimentent nos foyers domestiques ou les moteurs de nos véhicules.

La vie s'adapte.

Apparue dans la chaleur et les eaux acides des fumeurs noirs sous marins la vie se niche encore dans des endroits que l'on pourrait au premier abord considérer comme hostile .

Des algues dans les glaces Antarctique

A trois reprises j'ai eu la chance de visiter les pentes du volcan Erebus. Ce qui m' a le plus frappé, c'est que dès que l'on quitte la côte, la vie disparaît totalement. Dans toutes les montagnes que j'avais jusqu'alors fréquentées j'avais été frappé par l'omniprésence de la vie . Dans les plus forts blizzards des Alpes, qui n' a pas eu la surprise de contempler les pirouettes de choucas malicieux, les anfractuosités de la neige sont riches d'insectes morts ou tout simplement tombés en léthargie comme les milliers de coccinelles de l 'Etna? En Antarctique, à partir de quelques centaines de mètres d'altitude, rien de tout cela, le monde minéral est sans concession et pourtant...Il existe sur le flanc de l' Erebus une zone interdite: interdite par les savants biologistes car les semelles du promeneur pourraient déranger un sol fragile qui abrite la vie. Lors de mon expédition de 1990, invité par les Néo-zélandais j' ai eu l'occasion d'effectuer des prélèvements pour Paul Broady biologiste chercheur à l'Université de Canterbury à Christchurch en Nouvelle Zélande. Cette vie se présente sous forme d'une sorte de fine écume verdâtre très semblable aux algues chevelues qui se développent l' été dans les abreuvoirs de mon Jura natal.

Photo François Le Guern
Erebus Antarctique (F. Le Guern 1980)  : Sous la glace, des algues microscopiques ont colonisé les fumerolles qui leur fournissent chaleur et humidité.

Il s'agt bien d'algues mais celles-ci supportent des températures de -2°C à +62°C et se trouvent au meilleur de leur forme entre 35 et 50°C. Elles se développent dans une mince couche à la surface du sol où les fumerolles entretiennent une température constante malgré des hiver où la température peut descendre à -60°C et les vents atteindre prés de 200 km heure le tout dans une obscurité totale de plusieurs mois. Seuls deux endroits en Antarctique sont connus pour abriter cette forme de vie. Tous deux se situent à une altitude comprise entre 2400m et 3700m. Ces deux montagnes sont des volcans et leurs fumerolles abritent dans le sol chaud et humide des algues, des lichens et des mousses.

Les algues sont très communes dans toutes les sources chaudes de notre planète mais l' espèce décrite sur le Mt Erebus semble bel et bien originale et unique.

Ces algues présentent une exceptionnelle adaptation à des conditions de climat extrêmes: elles supportent la dessiccation , la congélation et une obscurité de plusieurs mois en hiver

Leur existence est essentiellement attachée à la chaleur du sol qui les protège et leur fourni l' humidité. Les résultats de cette présence de vie en milieu extrême nous montre comment la vie peut sommeiller , prête à s'adapter pour coloniser un espace rendu plus accueillant sur Terre, sur Mas ou ailleurs...

Les pins de l’ Etna

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Nous avons eu l'occasion d'étudier plusieurs cas mais le plus intéressant est probablement celui de l' Etna que nous avons étudié avec J.P. Garrec et R.X. Faivre-Pierret. Ce volcan émet un énorme panache qui débite au minimum d'activité journellement 37 millions de tonnes d'eau, 4000 tonnes d'acide sulfurique 200 tonnes d' acide chlorhydrique et 200 tonnes d'acide fluhorhydrique sous forme de fines gouttelettes et particules par ailleurs chargées en sodium, potassium et métaux lourds. Cette énorme panache n' a rien à envier aux plus polluantes de nos usines . En hiver ces retombées transforment la neige en une pâte semblable aux bouillies formées lorsque l’on sale nos autoroutes. A plus basse altitude elle attaque la surface des coulées de lave ou les accumulations de cendres en transformant la roche en argiles qui neutralisent l' acidité et retiennent l' eau transformant les sols arides en vergers aux fruits succulents.

Afin de déterminer l'influence de ces brouillards acides sur la végétation nous avons récolté des végétaux le long du versant soumis aux retombées du panache sur le versant Est du volcan soumis aux retombées du panache du volcan prés de 300 jours par an . Les végétaux présentaient une très forte anomalie en fluor: desséchés ils contenaient de 100 à 500 microgammes de fluor par gramme alors que la concentration normale est de 10 à 20 microgrammes par grammes, soit 10 à 30 fois moins . La teneur en soufre était beaucoup moindre car le soufre est utilisé (métabolisée comme " digérée ")par la plante et il ne s'accumule pas comme le fluor. Malgré cette forte concentration la végétation se porte merveilleusement bien : elle s'est adaptée. Ce qui est encore plus remarquable est la rapidité de cette adaptation, en effet les pentes Nord et Est de l' Etna sont couverte de pin noir d'Autriche importés au début du siècle. Lors de leur implantation seulement 20 pour cent ont atteint leur maturité mais aujourd'hui cette souche est parfaitement adaptée et ne semble aucunement souffrir de conditions atmosphériques 4 fois plus concentré que dans nos vallées de la Maurienne où la même espèce meurt auprès des usines raffinant l' aluminium..

Cette accumulation de substances chimiques par les plantes est même maintenant utilisée pour cartographier la pollution ainsi sur l' Etna les lichens, moins soumis à l'influence du sol car ils n'ont pas de racines ont ils été utilisés pour cartographier les retombées acides sous le vent du panache.

Culture sur les volcans

de la Soufrière de la Guadeloupe au Sakurajima

La cohabitation ne va pas toujours sans problèmes car si le volcan s’agite, si le débit de gaz ou la température augmentent si des gaz acides atteignent la surface, la végétation va être très rapidement affectée.

Ce sont généralement les zones situées sous le vent du panache qui vont étre les plus affectées. On va observer des plantes dont les feuilles flétrissent pour finalement mourir "brûlées " chimiquement par les émissions acides des gaz volcaniques comme à La Soufrière de La Guadeloupe en 1998. Ce peut être de grands arbres qui meurent sans que l' atmosphère ne paraisse contaminé comme à Long Valley en Californie en 1997 où l'explication la plus vraisemblable est que le gaz carbonique envahissant le sol, prends la place de l' oxygène et asphyxie les racines. Lorsqu'il s'agit de plantes cultivées cette situation peut avoir des conséquences sociales graves . La crise de La Soufrière de La Guadeloupe en 1976 fut ma première occasion d’être confronté à ce type de problèmes. Les poussières ou cendres volcaniques lorsqu'elles tombent en abondance se mêlant à l'eau des pluies forment d'énorme coulées de boue. Elles enfouissent les végétaux et seuls ceux dont une bonne partie n' a pas été recouverte ont des chances de survie. Ces cendres sont chargées d'acides résultant de la dissolution des acides sulfuriques, chlorhydriques et fluorhydriques dans l'eau condensée. En plus de leur toxicité propre elle peuvent former en surface une croûte dure et imperméable qui , en favorisant le ruissellement empêche la pluie de laver le sol en profondeur elles libèrent des ions aluminium phénomènes qui peuvent à la longue entraîner la stérilité des sols.

Des altérations mineurs peuvent avoir des conséquences économiques importantes: en 1976 la Soufrière saupoudrait les plantations de bananes d'une fine couche de poussière qui n' affectait nullement les fruits mais provoquait des petites taches noires sur la peau, les fruits bien que parfaitement comestibles devenaient impropre à la vente de par leur seul aspect. Pendant cette crise de la Soufrière les maraîchers de Matouba et Papaye ont, avec l' aide de l' INRA, vite compris comment réagir: afin de rendre leurs sols moins acides il les amendaient avec du calcaire pris dans les récifs coralliens émergés de la Grande Terre voisine. Dans certains cas les agriculteurs réadaptent leurs cultures comme ces paysans japonais au pied du Sakurajima qui sont passés de la culture des agrumes à la culture de gros radis quand les chutes de cendre répétées venaient leur poser les mêmes problèmes qu'aux maraîchers de la Soufrière.

La culture et le tourisme sont les deux activités que devraient connaître les volcans en activité: en sommeil ou en éruption. Malheureusement beaucoup de volcans dominent de grandes villes ou des zones d'intérêt économique et là nous héritons d'une situation qui deviendrait ingérable en cas de crise.

Fogo (Cap Vert)1995

En 1995 Haroun Tazieff sollicité par l’Ambassadeur de France au Cap Vert m’envoyait étudier l’éruption aussi soudaine qu’imprévue qui venait d’éclater dans l’Ile de Fogo. Une grande fontaine de lave et une coulées snt restées contenues dans la Caldera.

Cette caldera est un effondrement de 8 kilomètres de diamètre bordé à l’Ouest par une paroi rocheuse de prés de 700 mètres de haut. L’altitude entre et le relief accidenté (1800 et 2830 mètres ) font de cette zone la partie la plus arrosée de l’ Ile.

La population répartie dans les villages de Portela et Bangaira cultive sur des sols d’alluvions ou de scories volcaniques et les bonnes années réussit 2 récoltes, pendant et après la saison des pluies. Ils cultivent la vigne, les arbres fruitiers, le manioc, le ricin, les haricots ainsi que du fourrage.

Ces sols volcaniques sont devenus cultivables par l’altération au contact des agents atmosphériques.épisodiquement mélangés à des gaz volcaniques

Cette agriculture a un intérêt local mais si elle n’est pas économiquement très rentable, elle permet à une population de prés de 1300 personnes de vivre de façon traditionnelle dans un environnement qu’elle a sû maitriser.