Mont Melbourne -Mount Melbourne

Mont Melbourne
MontMelbourne.jpg
Le mont Melbourne vu de la mer de Ross couverte de glace
Le point le plus haut
Élévation 2733 m (8967 pieds)
Importance 1699 m (5574 pieds) Modifier ceci sur Wikidata
Référencement Ultra
Coordonnées 74°21′S 164°42′E / 74.35°S 164.70°E / -74,35 ; 164,70 Coordonnées: 74°21′S 164°42′E / 74.35°S 164.70°E / -74,35 ; 164,70
Géographie
Le mont Melbourne est situé en Antarctique
Mont Melbourne
Mont Melbourne
Géologie
L'âge du rocher Inconnue
Type de montagne Stratovolcan
Ceinture volcanique Groupe volcanique McMurdo
Dernière éruption 1892 ± trente ans

Le mont Melbourne est un stratovolcan recouvert de glace de 2 733 mètres de haut (8 967 pieds) situé dans la Terre Victoria , en Antarctique , entre Wood Bay et Terra Nova Bay . C'est une montagne allongée avec une caldeira sommitale remplie de glace avec de nombreuses bouches parasites ; un champ volcanique entoure l'édifice. Le mont Melbourne a un volume d'environ 180 kilomètres cubes (43 milles cubes) et se compose de dépôts de téphra et de coulées de lave ; des dépôts de tephra se trouvent également enfermés dans la glace et ont été utilisés pour dater la dernière éruption du mont Melbourne à 1892 ± 30 ans . Le volcan estfumaroliquement actif.

Le volcan fait partie du groupe volcanique McMurdo et, avec les Pléiades , le mont Overlord , le mont Rittmann et le plateau de Malte, forme une sous-province, la province volcanique de Melbourne. Le volcanisme est lié à la fois au rift antarctique occidental et aux structures tectoniques locales telles que les failles et les grabens . Le mont Melbourne a principalement produit de la trachyandésite et de la trachyte , qui se sont formées dans une chambre magmatique ; les roches basaltiques sont moins courantes.

Le flux de chaleur géothermique sur le mont Melbourne a créé un écosystème unique formé de mousses et d' hépatiques qui poussent entre les fumerolles, les tours de glace et les buttes de glace . Ce type de végétation se trouve sur d'autres volcans de l'Antarctique et se développe lorsque la chaleur volcanique génère de l'eau de fonte à partir de la neige et de la glace, permettant ainsi aux plantes de pousser dans l'environnement froid de l'Antarctique. Ces mousses sont particulièrement communes dans une zone protégée connue sous le nom de Cryptogam Ridge à l'intérieur et au sud de la caldeira sommitale.

La description

Le mont Melbourne se trouve dans le nord de Victoria Land , face à Wood Bay de la mer de Ross . Au sud-est se trouve le cap Washington et plein sud se trouve la baie de Terra Nova ; Le glacier Campbell s'étend à l'ouest du volcan et le glacier Tinker se trouve au nord du champ volcanique . La station saisonnière italienne Mario Zucchelli se trouve à 40 kilomètres (25 mi) du volcan; la 5e station chinoise en Antarctique (qui devrait être achevée en 2022), la station coréenne Jang Bogo et la station allemande Gondwana se trouvent également dans la zone. Le mont Melbourne a été découvert et reconnu pour la première fois comme un volcan par James Ross en 1841 et nommé d'après William Lamb, 2e vicomte de Melbourne , qui était alors premier ministre du Royaume-Uni . Le volcan et ses environs ont été étudiés par des parties basées en Nouvelle-Zélande dans les années 1960, par des parties allemandes dans les années 1970 et 1980 et par des parties basées en Italie dans les années 1980 et 1990. Le volcan et son sommet sont accessibles depuis les stations en hélicoptère.

Volcan

Le mont Melbourne est un stratovolcan allongé formé par des coulées de lave et des dépôts de chute de tephra , avec des pentes douces. Le volcan n'est pas érodé et forme un cône d'une surface de base de 25 sur 55 kilomètres (16 mi × 34 mi). Vu de loin, le mont Melbourne a un profil en forme de cône presque parfait qui a établi des comparaisons avec le mont Etna en Italie et le mont Ruapehu en Nouvelle-Zélande. Des dômes de lave et de courtes coulées de lave forment le sommet tandis que des monticules volcaniques, des cônes, des dômes et des cônes de scories parsèment ses flancs ; À 6,4 kilomètres (4 mi) du sommet se trouve un grand évent parasite sur le versant nord-nord-est, qui a généré plusieurs coulées de lave. Une partie de l'édifice s'élève sous le niveau de la mer. Des dépôts de coulée pyroclastique - une rareté pour les volcans antarctiques - ont été signalés. Le volume total de l'édifice est d'environ 180 kilomètres cubes (43 milles cubes).

Un cratère ou une caldeira de 1 kilomètre de large (0,62 mi) se trouve au sommet du volcan. Le point culminant du volcan se situe à l'est-nord-est de la caldeira et atteint 2 733 mètres (8 967 pieds) d'altitude. La caldeira a un rebord incomplet et est remplie de neige, laissant une dépression de 500 mètres de large (1 600 pieds). Le bord de la caldeira est recouvert d'éjectas volcaniques, notamment de lapilli et de bombes de lave , probablement les produits de l'éruption la plus récente, qui recouvrent une couche de lapilli de pierre ponce de 15 mètres d'épaisseur (49 pieds). Trois petits cratères imbriqués formés par des éruptions phréatomagmatiques se produisent sur le bord sud de la caldeira sommitale. Des dépôts d'automne pyroclastiques affleurent dans le bord nord de la caldeira et il y a plus de séquences de lave-téphra alternées ailleurs dans la région du sommet. Il existe des preuves d'instabilité structurelle passée (structures effondrées) sur les flancs est et sud-est, et un escarpement arqué (en forme d'arc) de 50 à 100 mètres de haut (160 à 330 pieds) sur le flanc est apparaît être un début d' effondrement du secteur .

À l'exception des zones géothermiques, le sol est rocheux. Certaines des zones côtières autour du volcan sont libres de glace et rocheuses. Un soulèvement par le gel a été observé dans la région du sommet. De petits ruisseaux coulent sur le flanc est du mont Melbourne; ils sont alimentés par les eaux de fonte pendant l'été et disparaissent rapidement lorsqu'il n'y a plus de neige.

Glaciation

La montagne est recouverte de glace permanente, qui s'étend jusqu'à la côte et ne laisse que quelques affleurements de la roche sous-jacente ; les affleurements rocheux sont les plus exposés sur le flanc est. La caldeira abrite un névé qui génère un glacier s'écoulant vers l'ouest . Une cascade de glace se trouve au nord-ouest de la caldeira. Les glaciers émanant des champs de neige sur le volcan ont déposé des moraines ; ceux-ci et les tills des glaciations du Pléistocène et de l'Holocène affleurent à la pointe Edmonson.

Des couches de tephra affleurent dans les falaises de glace et les séracs et témoignent d'éruptions récentes, dont celle qui a déposé les unités d'éjecta et de lapilli ponce sur le sommet. Des bandes de Tephra se trouvent également dans d'autres glaciers de la région. Ils se forment lorsque la neige s'accumule au-dessus du téphra qui est tombé sur la glace et dans le cas du mont Melbourne, ils indiquent des éruptions au cours des derniers milliers d'années. Des sédiments volcaniques du mont Melbourne se trouvent également dans la baie de Terra Nova.

Champ volcanique

Carte topographique du mont Melbourne (échelle 1: 250 000) de l'USGS Mount Melbourne

Le mont Melbourne est entouré d'un champ volcanique composé de 60 volcans exposés, qui ont la forme de cônes de scories et d' anneaux de tuf avec des dépôts d' hyaloclastite , des coulées de lave et des laves en coussin . Certains de ces volcans se sont formés sous la glace. Le champ volcanique forme une péninsule qui est séparée par des failles abruptes des montagnes transantarctiques au nord. Parmi ces volcans se trouve le Shield Nunatak au sud-ouest du mont Melbourne, un volcan sous-glaciaire , maintenant exposé, qui s'est peut-être formé au cours des 21 000 à 17 000 dernières années. La crête du cap Washington se compose principalement de lave, y compris de lave en coussin, recouverte de cônes de scories, et est le vestige d'un volcan bouclier. Edmonson Point est un autre complexe volcanique dans le champ volcanique qui s'est formé en partie lors de l'interaction avec les glaciers et en partie par l'activité phréatomagmatique. D'autres volcans dans le domaine sont Baker Rocks , Oscar Point et Random Hills . Ces volcans sont alignés principalement dans une direction nord-sud, avec des affleurements palagonitisés qui exposent des dykes . Des cônes de scories parfaitement conservés se trouvent à Pinckard Table au nord du champ volcanique, tandis que Harrow Peak est un bouchon de lave fortement érodé . Le volume total de roches volcaniques est d'environ 250 kilomètres cubes (60 milles cubes) et leur mise en place a apparemment modifié la trajectoire du glacier Campbell.

Géologie

système de rift ouest-antarctique dans la mer de Ross ; la ligne pointillée rouge est la marge de la faille.

Le mont Melbourne fait partie du groupe volcanique McMurdo , qui comprend le volcan actif du mont Erebus . Ce groupe volcanique est l'une des plus grandes provinces volcaniques alcalines du monde, comparable à celle du rift est-africain , et est subdivisé en provinces volcaniques de Melbourne, de Hallett et d'Erebus. Le groupe volcanique se compose de grands volcans boucliers principalement près de la côte, de stratovolcans et de volcans monogénétiques qui se sont formés parallèlement aux montagnes transantarctiques.

L'activité volcanique du groupe volcanique de McMurdo est liée au rifting continental et a commencé au cours de l ' Oligocène . Il n'est pas clair si cela est causé par un point chaud local sous la zone ou par la convection du manteau dans la zone du rift antarctique occidental . Ce dernier est l'un des plus grands rifts continentaux sur Terre mais peu connu et peut-être inactif aujourd'hui. La mer de Ross et le bassin terrestre de Victoria se sont développés le long de cette faille et ont été profondément enfouis, tandis que les montagnes transantarctiques ont été rapidement soulevées au cours des cinquante derniers millions d'années et se trouvent sur "l'épaule" de la faille. La ligne séparant les deux est une suture crustale majeure , avec de grandes différences d'élévation et d'épaisseur crustale à travers la suture. De nombreux volcans semblent s'être formés sous l'influence de zones de failles dans la région, et l'augmentation de l'activité au cours des trente derniers millions d'années a été corrélée à la réactivation des failles.

Le mont Melbourne fait partie d'un alignement de volcans qui comprend les Pléiades , le mont Overlord , le mont Rittmann  - tous de grands stratovolcans - qui, avec le plateau de Malte, forment la province de Melbourne du groupe volcanique McMurdo. De plus, cette province se compose de nombreux centres volcaniques plus petits, d'intrusions volcaniques et de séquences de roches volcaniques, et est active depuis les vingt-cinq derniers millions d'années. Des édifices volcaniques enfouis sous les sédiments font également partie de la province de Melbourne, dont un cône au sud-est du cap Washington, qui a une taille comparable à celle du mont Melbourne.

Le mont Melbourne et son champ volcanique reposent sur un sous- sol d' âge précambrien à ordovicien , constitué de roches volcaniques et métamorphiques du Wilson Terrane . Le volcan se trouve à l'intersection de trois structures géologiques : le Rennick Graben d' âge crétacé , le Victoria Land Basin  et l' anomalie magnétique Polar 3. Le Terror Rift dans le Victoria Land Basin s'étend entre le mont Melbourne et le mont Erebus et semble être lié à leur existence. Le mont Melbourne semble se trouver dans un graben ; les failles marginales sur le flanc est du mont Melbourne sont toujours actives avec des tremblements de terre. Des failles de direction nord-sud peuvent également être responsables de la tendance de la structure de l'édifice, et des failles décrochantes se produisent sur le flanc est. Le décalage récent sur les failles et le soulèvement côtier de l'Holocène dans la région indiquent que l'activité tectonique est en cours.

Des études tomographiques ont montré une zone de faible vitesse sismique à 80 kilomètres (50 mi) de profondeur sous le volcan, ce qui peut être dû à des températures de 300 ° C (540 ° F) plus chaudes que la normale. Les anomalies sous le mont Melbourne sont liées à des anomalies similaires sous le Terror Rift. Ces anomalies au-dessus de 100 kilomètres (62 mi) de profondeur sont concentrées sous le mont Melbourne et la faille voisine de Priestley. Une anomalie de faible gravité sur le mont Melbourne peut refléter soit la présence de roches volcaniques de faible densité, soit d'une chambre magmatique sous le volcan.

Composition

La trachyandésite et la trachyte sont les roches les plus courantes du mont Melbourne, le basalte étant moins courant et se produisant principalement autour de sa base. Les roches définissent une suite légèrement alcaline riche en potassium , contrairement aux roches ailleurs dans le domaine volcanique. Le reste du champ volcanique comprend également des basaltes alcalins , de la basanite et de la mugearite . Les phénocristaux comprennent l'aegirine , l' amphibole , l' anorthoclase , l' augite , le clinopyroxène , la fayalite , l' hédenbergite , l'ilménite , la kaersutite , la magnétite , l'olivine , le plagioclase et la sanidine . Des xénolithes de gneiss , de granulite , de harzburgite , de lherzolite et de tholéiite se trouvent dans le champ volcanique et forment le noyau de nombreuses bombes de lave. Les inclusions dans les xénolithes indiquent que les composants gazeux des magmas du champ volcanique du mont Melbourne sont principalement constitués de dioxyde de carbone . Les roches du champ volcanique ont des textures porphyriques à vitrophyriques .

Les trachytes et les mugearites se sont formés par différenciation magmatique dans une chambre magmatique crustale à partir de basaltes alcalins, définissant une série de différenciation basalte-trachyte alcalin. Les basaltes ont principalement éclaté au début de l'histoire du volcan. Au cours des cent mille dernières années, la chambre magmatique s'est établie; cela a permis à la fois la différenciation des trachytes et l'apparition de grandes éruptions. Un écart dans le spectre rocheux («écart Daly») avec une rareté de benmoreite et de mugearite a été noté au mont Melbourne et sur d'autres volcans de la région. Il n'y a pas d'accord sur les processus qui ont contribué à la pétrogenèse dans le champ volcanique du mont Melbourne, mais divers domaines du manteau et des processus d'assimilation et de cristallisation fractionnée semblent avoir joué un rôle. Le système magmatique qui alimente le mont Melbourne semble avoir une composition distincte de celle associée au champ volcanique du mont Melbourne.

L'altération hydrothermale a affecté des parties de la zone sommitale, laissant des dépôts jaunes et blancs qui contrastent avec les roches volcaniques noires. Des dépôts d' aggloméré hydrothermaux se sont formés dans les zones géothermiques à partir d'un écoulement d'eau liquide passé. De l' argile contenant de l' allophane , de la silice amorphe et du feldspath se trouve dans la zone sommitale.

Historique des éruptions

Le mont Melbourne était actif il y a 3,0 à 2,7  millions d'années. L'activité a été subdivisée en un stade plus ancien du Pliocène Cape Washington , un stade précoce du Pléistocène Random Hills , le stade Shield Nunatak vieux de 400 000 à 100 000 ans et le stade récent du mont Melbourne . L'activité volcanique a migré vers le nord du cap Washington vers les montagnes transantarctiques et s'est finalement centralisée au mont Melbourne. Au cours des cent mille dernières années, le mont Melbourne a produit environ 0,0015 kilomètre cube par an (0,00036 cu mi/a) de magma. Les premiers enregistrements du volcan ont noté son apparence jeune.

Champ volcanique du mont Melbourne

Les âges obtenus sur le champ volcanique du mont Melbourne comprennent 2,96 ± 0,20  millions d'années, 740 000 ± 100 000 ans et 200 000 ± 40 000 ans pour Baker Rocks, 2,7 ± 0,2  millions d'années et 450 000 ± 50 000 ans pour le cap Washington, 74 000 ± 110 000 ans et 50 000 ± 20 000 ans. ans pour Edmonson Point, moins de 400 000 ans pour Markham Island , 745 000 ± 66 000 ans pour Harrows Peak, 1,368 ± 0,090  million d'années pour Pinkard Table , 1,55 ± 0,05  million d'années, 431 000 ± 82 000 et 110 000 ± 70 000 ans pour Shield Nunatak, et 2,5 ± 0,1  million d'années pour Willows Nunatak . Le cône parasite nord-est s'est formé après la masse du volcan et semble être plus jeune que le sommet.

La datation radiométrique a montré que l'apparence d'un relief au mont Melbourne n'est pas indicative de son âge; certains évents bien conservés sont plus anciens que ceux fortement érodés. D'un autre côté, le manque de marges d'erreur appropriées et le manque de détails sur les échantillons datés ont été problématiques pour les efforts de datation radiométrique.

Téphra

Les téphras trouvés dans les collines Allan , dans le dôme C et dans les carottes de glace du dôme Siple peuvent provenir du mont Melbourne. Certaines couches de téphras marins attribuées à l'origine au mont Melbourne peuvent plutôt provenir du mont Rittmann, et de nombreuses couches de téphras de la région ont des compositions qui ne correspondent pas à celles du mont Melbourne. Il existe des couches de tephra supplémentaires attribuées au volcan :

  • Des couches de tephra de moins de 500 000 ans dans les zones de glace bleue de Frontier Mountain et de Lichen Hills ont été attribuées à des volcans de la province volcanique du mont Melbourne.
  • Une couche de tephra de moins de 30 000 ans dans une carotte de sédiments de la mer de Ross a une composition indiquant qu'elle a éclaté au mont Melbourne. Son dépôt a été utilisé pour déduire que cette partie de l'ouest de la mer de Ross était libre de glace à cette époque.
  • Une couche de tephra trouvée dans la mer de Ross a été interprétée comme provenant d'une éruption du mont Melbourne il y a 9 700 ± 5 300 ans.
  • Dans l' enregistrement de la carotte de glace du Talos Dome , deux couches de tephra mises en place il y a 2 680 et 5 280 ans ont des compositions similaires à celles du mont Melbourne.
  • Les couches de Tephra au Siple Dome indiquent des éruptions au mont Melbourne en 304  CE, qui ont déposé des quantités substantielles de sulfate sur la calotte glaciaire.
  • Une couche de téphra à Siple Dome datée de 1810  CE pourrait avoir éclaté par le mont Melbourne, mais son attribution est moins certaine que pour le  téphra 304 CE.

Mont Melbourne proprement dit

L' ignimbrite d'Edmonson Point est une ignimbrite trachytique qui affleure à Edmonson Point. Il se compose de trois unités de dépôts riches en cendres, en lapilli et en pierre ponce avec des lentilles de brèche intercalées qui atteignent une épaisseur de 30 mètres (98 pieds). Ce sont deux unités d'ignimbrite séparées par un dépôt de surtension de base . Des failles ont décalé les séquences, qui sont pénétrées par des digues. L'ignimbrite d'Edmonson Point a été produite par de grandes éruptions pliniennes et a environ 120 000 ans. L'éruption a déposé du téphra dans la mer de Ross et des couches de téphra corrélatives ont été trouvées dans la carotte de glace du dôme de Talos.

Après cette ignimbrite, une série de digues a donné naissance au champ de lave Adelie Penguin Rookery. Ce champ de lave, qui s'est probablement formé sous-glaciaire, est constitué de nombreuses coulées de lave en blocs avec des marges vitreuses qui atteignent une épaisseur de 300 mètres (1000 pieds) et sont formées d' hawaiite et de benmoreite . Ils étaient alimentés par de nombreuses digues, qui donnaient également naissance à de petits cônes de scories et à des cônes d' éclaboussures , et étaient mis en place de manière non contemporaine. Un cône de tuf s'élève du champ de lave et est formé par des éjectas de volcan monogénétiques, y compris des bombes de lave renfermant des fragments de granit et des bombes suffisamment grandes pour laisser des cratères dans les cendres dans lesquelles elles sont tombées. le cône s'élève au-dessus du champ de lave et complète le système d'Edmonson Point. Le champ de lave Adelie Penguin Rookery a éclaté il y a environ 90 000 ans, et sa mise en place peut avoir été accompagnée de l'émission de téphra enregistrée dans la carotte de glace du Talos Dome.

Les roches au sommet ont des âges compris entre 260 000 et 10 000 ans. Les éruptions individuelles ont été datées d'il y a 10 000 ± 20 000, 80 000 ± 15 000, 260 000 ± 60 000 et 15 000 ± 35 000 ans. Des âges très imprécis de la fin du Pléistocène à l'Holocène ont été obtenus à partir de la couche d'éjecta au sommet. Une grande éruption a eu lieu il y a 13 500 ± 4 300 ans ;

Dernière éruption et activité actuelle

La téphrochronologie a donné un âge de 1892 ± 30  CE pour la dernière éruption. Cette éruption a déposé une importante couche de tephra autour du volcan, qui affleure principalement sur son côté est et dans les glaciers Aviator et Tinker. Les trois petits cratères sur le bord du cratère sommital du mont Melbourne se sont formés à la fin de cette éruption.

Aucune éruption n'a été observée au cours de l'histoire, et le volcan est considéré comme calme et un volcan à faible risque. Une déformation et une activité sismique en cours se produisent au mont Melbourne, et cette dernière peut être causée soit par le mouvement des fluides souterrains, soit par des processus de fracturation. Des tremblements de glace causés par le mouvement des glaciers se produisent également. L'activité géothermique a été stable entre 1963 et 1983, tandis que la déformation du sol a commencé en 1997. Cette déformation a probablement été causée par des changements dans le système géothermique.

Dangers et surveillance

De futures éruptions explosives modérées à importantes telles que les éruptions pliniennes sont possibles. Les vents dominants transporteraient les cendres volcaniques vers l'est à travers la mer de Ross, et les cendres pourraient affecter les stations de recherche proches du mont Melbourne telles que Mario Zucchelli, Gondwana et Jang Bogo. Les risques d'éruptions volcaniques en Antarctique sont mal connus. Le mont Melbourne est éloigné et, par conséquent, de nouvelles éruptions n'auraient probablement pas d'impact sur les habitations humaines, mais des impacts environnementaux régionaux ou même climatiques mondiaux, ainsi que des perturbations du transport aérien, sont possibles.

Des scientifiques italiens ont lancé un programme de recherche en volcanologie sur le mont Melbourne à la fin des années 1980, établissant un observatoire volcanologique en 1988. En 1990, ils ont installé des stations sismiques autour du mont Melbourne et entre 1999 et 2001 un réseau de stations de mesure géodésique autour de la baie de Terra Nova, dont plusieurs visant à surveiller le volcan du mont Melbourne. À partir de 2012, des scientifiques coréens de la station Jang Bogo ont ajouté un autre réseau de stations sismiques pour surveiller le volcan. En 2016-2019, des recherches géochimiques, sismologiques et volcanologiques ont été menées au mont Melbourne dans le cadre du projet ICE-VOLC.

Activité géothermique

L'activité géothermique se produit autour du cratère sommital , sur les parties supérieures du volcan et sur le versant nord-ouest entre 2 400 et 2 500 mètres (7 900 et 8 200 pieds) d'altitude. Une autre zone géothermique existe près d'Edmonson Point, comprenant des fumerolles, des anomalies thermiques et des étangs d'eau douce. Leurs températures de 15 à 20 ° C (59 à 68 ° F) sont considérablement plus élevées que les températures atmosphériques normales en Antarctique. Les zones géothermiques sont visibles en lumière infrarouge depuis les avions. Les images satellites ont identifié des zones avec des températures supérieures à 100 à 200 ° C (212 à 392 ° F).

Les zones individuelles chauffées par géothermie couvrent des surfaces de quelques hectares. Typiquement, le sol est constitué d'une fine couche de sable avec de la matière organique recouvrant du gravier de scories . À certains endroits, le sol est trop chaud pour être touché. Le mont Melbourne est l'un des nombreux volcans de l'Antarctique qui présentent de tels sols géothermiques.

Les reliefs fumaroliques comprennent les tours de glace, les fumerolles, les «toits» de glace, les grottes dans la neige et le névé, le sol nu, les hummocks de glace entourant les évents fumaroliques, les flaques formées par la vapeur d'eau condensée et le sol fumant:

  • Les hummocks de glace sont des structures glaciaires creuses qui renferment des fumerolles. Ils atteignent des hauteurs de 4 mètres (13 pieds) et des largeurs de 1 à 6 mètres (3 à 20 pieds). Ils se forment principalement sur un sol plus froid et des évents fumeroliens largement espacés.
  • Les tours de glace sont répandues autour de la caldeira, en particulier dans les secteurs nord-nord-ouest et sud-sud-est, tandis que le sol chaud est plus restreint. Dans le secteur nord du volcan, les tours de glace et le sol nu forment un linéament orienté sud-est-nord-ouest. Les tours de glace se forment lorsque les gaz fumaroliques gèlent dans l'air froid de l'Antarctique.
  • Les grottes glaciaires se forment lorsque la chaleur géothermique fait fondre la glace, laissant des cavités. Certaines de ces grottes se trouvent dans la caldeira sommitale et atteignent des longueurs de plusieurs centaines de mètres, avec des plafonds atteignant 3 mètres (9,8 pieds) de hauteur. Plusieurs grottes ont été accessibles par des tours de glace ou par des lacunes où la glace entourant la grotte repose sur la roche, et une grotte de glace ("Aurora Ice Cave") a été cartographiée en 2016.

Les grottes et les tours de glace libèrent de l'air chaud riche en vapeur d'eau . Les températures des fumerolles peuvent atteindre 60 ° C (140 ° F), contrastant avec l'air froid. Les fumeroles libèrent des gaz contenant des excès de dioxyde de carbone volcanique et de méthane . De l' hydrogène sulfuré gazeux a également été détecté, mais seulement à de faibles concentrations qui n'empêchent pas le développement de la végétation. Les dépôts jaunes ont été identifiés comme étant du soufre .

Les manifestations géothermiques semblent être alimentées principalement par la vapeur , car il n'y a aucune preuve de formes de relief géothermiques liées à l'écoulement de l'eau liquide et la conduction de la chaleur n'est pas assez efficace sur la plupart des sites. Il est cependant possible que des réservoirs souterrains d'eau liquide se forment dans certaines régions. La vapeur est produite par la fonte et l'évaporation de la neige et de la glace, puis est acheminée à travers les roches jusqu'aux évents. L'air atmosphérique circule probablement sous terre et est chauffé, pour finalement sortir dans des tours de glace. Une première théorie selon laquelle les tours de glace se sont formées au sommet d'une coulée de lave refroidissante est considérée comme improbable compte tenu de la longue durée de l'activité fumerolienne; un système chauffé à la lave se serait déjà refroidi.

Climat

Il n'y a pas de relevés météorologiques détaillés de la région du sommet. Les vents soufflent principalement de l'ouest et plus rarement du nord-ouest. Des vents catabatiques soufflent des vallées Priestly et Reeves. Les précipitations sont rares. En hiver, la nuit polaire dure environ trois mois. Les températures dans la région du sommet ont été signalées de diverses manières comme ne dépassant pas -30 ° C (-22 ° F) ou comprises entre -6 et -20 ° C (21 et -4 ° F). La variation saisonnière de température est élevée et atteint 30 ° C (54 ° F).

Au cours du dernier maximum glaciaire (LGM), une calotte glaciaire marine occupait la baie de Terra Nova. La « dérive Terra Nova » s'est déposée il y a entre 25 000 et 7 000 ans et est recouverte par des moraines ultérieures provenant du retrait des glaces au cours de la période post-LGM. Au cours de la fin de l'Holocène après 5 000 ans avant le présent , les glaciers ont de nouveau avancé dans le cadre du Néoglaciaire . Une avancée mineure s'est produite au cours du dernier c.  650 ans.

La vie

Les algues , les lichens , les hépatiques et les mousses poussent sur un terrain chauffé par géothermie sur les parties supérieures du mont Melbourne. Les algues forment des croûtes sur le sol chauffé. Les mousses forment des coussins et se produisent souvent autour des évents à vapeur et sous les monticules de glace . L'espèce de mousse Campylopus pyriformis ne pousse pas de feuilles sur le mont Melbourne. Pohlia nutans forme de petites pousses. Les deux espèces de mousse forment des peuplements séparés qui se produisent à différents sites du volcan. Avec les occurrences du mont Erebus, elles constituent les plus hautes mousses poussant en Antarctique. De petits dépôts de tourbe ont été découverts.

La végétation est particulièrement commune sur une crête à l'intérieur et au sud du cratère principal, "Cryptogam Ridge". Il dispose d'un long espace déneigé avec un sol graveleux, de petites terrasses et des bandes de pierre . Les températures du sol enregistrées y atteignent 40 à 50 ° C (104 à 122 ° F). Ce sont les seules occurrences de Campylopus pyriformis sur sol chaud en Antarctique.

Le mont Melbourne avec le mont Erebus, le mont Rittmann et l'île de la Déception est l'un des quatre volcans de l'Antarctique connus pour avoir des habitats géothermiques, bien que d'autres volcans mal étudiés tels que le mont Berlin , le mont Hampton et le mont Kauffman puissent également en avoir. En Amérique du Sud, des environnements géothermiques de haute altitude similaires au mont Melbourne se trouvent à Socompa . La végétation sur un terrain chauffé par géothermie est inhabituelle en Antarctique, mais d'autres se produisent ailleurs, notamment sur Bouvet , l'île de la Déception , le mont Erebus et les îles Sandwich du Sud .

La zone géothermique au sommet du mont Melbourne constitue la zone spécialement protégée de l'Antarctique  118, qui contient deux zones spécialement restreintes autour de Cryptogam Ridge et certains marqueurs utilisés dans les études de déformation des volcans. Certaines algues du mont Melbourne ont été accidentellement transférées sur l'île de la Déception ou le mont Erebus.

Edmonson Point et Cape Washington abritent des colonies de manchots Adélie et de manchots empereurs , ainsi que des labbes antarctiques et des phoques de Weddel . Plus de vingt-quatre espèces de lichens et six espèces de mousses (y compris la mousse Bryum argenteum ) ont été trouvées à la pointe Edmonson, ainsi que des tapis microbiens formés par des cyanobactéries. Des nématodes et des collemboles complètent le biote d'Edmonson Point.

La biologie

La végétation du mont Melbourne pousse principalement sur un terrain chauffé à des températures supérieures à 10 à 20 ° C (50 à 68 ° F), et il existe des gradations dans le type de végétation des températures les plus froides aux plus chaudes. Il existe des différences entre la végétation et les communautés bactériennes de Cryptogam Ridge et celles du versant nord-ouest du mont Melbourne; des sols distincts peuvent être la raison de telles différences.

Ces communautés doivent avoir atteint le mont Melbourne de très loin. Le transport se faisait probablement par le vent car il n'y a pas d'eau courante dans la région. Le mont Melbourne a été récemment actif, a une nuit polaire de treize semaines, a des sols contenant des éléments toxiques comme le mercure , est éloigné des écosystèmes qui pourraient être à l'origine d'événements de colonisation et se trouve à l'écart des vents d'ouest , ce qui peut expliquer pourquoi la végétation est pauvre en espèces. Pohlia nutans n'est peut-être arrivé que récemment sur le mont Melbourne, ou ce volcan n'est pas aussi favorable à sa croissance que le mont Rittmann, où cette mousse est plus commune. Ses colonies sont moins vigoureuses sur le mont Melbourne que Campylopus pyriformis .

Les gaz de condensation des fumerolles et l'eau de fonte de la neige constituent l'approvisionnement en eau de cette végétation. Les mousses sont concentrées autour des évents fumeroliens car il y a plus d'eau douce disponible là-bas. La vapeur gèle dans l'air froid, formant des buttes de glace qui agissent comme un abri et maintiennent une humidité et une température stables. Le chauffage géothermique et la disponibilité d'eau douce distinguent ces communautés biologiques volcaniques des autres communautés végétales antarctiques chauffées par le soleil.

Certaines espèces bactériennes sont fixatrices d'azote . L'analyse génétique a révélé que certaines mousses du mont Melbourne mutent, entraînant une variation génétique. Les sols chauds et humides du mont Melbourne abritent des organismes thermophiles , faisant du mont Melbourne une île de vie thermophile sur un continent glacé. Les microbes résistants au froid coexistent avec les thermophiles.

D'autres espèces associées à la végétation sont le protozoaire Corythion dubium , qui est une amibe testée commune en Antarctique et le seul invertébré trouvé dans les habitats géothermiques du mont Melbourne, des actinobactéries et divers actinomycètes et genres fongiques . Plusieurs espèces bactériennes ont été décrites pour la première fois dans les terrains géothermiques du mont Melbourne :

Voir également

Remarques

Références

Sources

Lectures complémentaires

Liens externes