Surtsey (Prononciation en islandais retranscrite phonémiquement selon la norme API. ) est une île volcanique située au large de la côte méridionale de l'Islande, à l'extrémité sud des îles Vestmann. Elle s'est formée à la suite d'une éruption volcanique qui a commencé à sous le niveau de la mer aux alentours du , a atteint la surface le et s'est terminée le . C'est à cette date que l'île a atteint sa superficie maximale avec et sa hauteur maximale avec d'altitude. Depuis, sous l'action érosive du vent et des vagues, l'île a diminué de superficie pour ne mesurer plus que en 2008. Elle a perdu aussi en altitude à cause de l'érosion essentiellement maritime, du compactage des couches sédimentaires sous-jacentes et à un moindre degré du réajustement isostatique de la lithosphère.
Dès son apparition, l'île a été étudiée par de nombreux volcanologues et depuis la fin de son éruption, elle suscite l'intérêt des botanistes et des zoologistes car la vie a peu à peu colonisé cette nouvelle terre vierge. Pour cette raison, elle est interdite d'accès au public, seuls les scientifiques sont autorisés à s'y rendre. Surtsey est inscrite comme site du patrimoine mondial au cours de la du comité d'évaluation de l'UNESCO qui s'est déroulée en 2008.
Surtsey, qui signifie en français « Île de Surt », tire son nom de Surt, l'équivalent islandais de Vulcain chez les Romains ou jötunn du feu de la mythologie nordique.
Géographie Localisation vignette|Carte des îles Vestmann indiquant la position de Surtsey dans l'archipel et par rapport au reste de l'Islande.
Surtsey est une île européenne appartenant à l'Islande et située à trente-deux kilomètres au sud des côtes méridionales de l'île principale de ce pays, dans l'Atlantique nord.
L'île est située à l'extrémité sud de l'archipel des îles Vestmann auquel elle appartient. Cet archipel, qui compte dix-huit îles et de nombreux récifs, constitue une municipalité de l'Islande. La plus grande de ces îles, Heimaey, a une superficie de et est distante de Surtsey de dix-huit kilomètres en direction du nord-est ; avec environ habitants, Heimaey est aussi la seule île habitée de l'archipel.
À 63° 18' de latitude nord et 20° 36' de longitude ouest, Surtsey constitue le point le plus méridional de l'Islande.
D’un abord difficile en raison de l'inexistence d'infrastructures de transport, l'accès à Surtsey est réservé aux scientifiques et soumis à autorisation du Muséum d'histoire naturelle de Reykjavik en raison du niveau de protection élevé de l'île et de ses abords.. Toutefois, son survol est autorisé sans restriction ce qui permet d'appréhender l'intégralité de l'île.
Topographie sous-marine vignette|gauche|Vue aérienne de Surtsey depuis l'ouest en 1999.
En mer, la profondeur autour de Surtsey est variable et différentes éruptions ont formé plusieurs petites îles aujourd'hui disparues sous les eaux.
Le plus ancien site volcanique est celui de Surtla, qui s'est formé lors de l'éruption de à . Situé à environ deux kilomètres et demi au nord-est de Surtsey, le site se trouve à une profondeur d'environ soixante mètres et mesure environ de largeur et de longueur.
La plate-forme sous-marine de Syrtlingur est le vestige d'une île éphémère formée par l'éruption de 1965 et depuis érodée par les vagues. Sise à une profondeur comprise entre soixante-dix et quatre-vingts mètres, cette plate-forme d'un diamètre d'un kilomètre et demi est située à environ à l'est-nord-est de Surtsey.
Formée de manière similaire durant l'éruption de 1965 à 1966, l'île de Jólnir a connu le même sort que Syrtlingur. Elle forme aujourd'hui un mont sous-marin de de diamètre culminant entre soixante et soixante-dix mètres au-dessus des fonds marins et situé à un kilomètre au sud-ouest de Surtsey.
L'ensemble de ces structures, y compris Surtsey, s'est formé le long de la même fissure volcanique orientée sud-ouest-nord-est sur une distance de .
Topographie aérienne vignette|Carte topographique de Surtsey et des monts sous-marins de Syrtlingur et de Jólnir.
Surtsey, volcan à la fois aérien et sous-marin, forme l'île du même nom. D'un volume sous-marin et aérien de , le diamètre maximal du volcan à sa base est de pour une superficie de . Sa hauteur est de dont sous la mer soit une altitude maximale de . Ces mesures ont été obtenues par l'administration maritime d'Islande qui a opéré une mission autour du volcan en 2000. L'île a beaucoup changé depuis sa formation et la fin de l'éruption en 1967. L'érosion, notamment maritime, a joué un grand rôle dans son aspect actuel.
En 2008, l'île possède une forme de poire avec de largeur d'est en ouest et de longueur du nord au sud. La majorité de l'île au relief accidenté est composée d'un plateau incliné vers le sud et l'est, situé à une altitude moyenne d'une quarantaine de mètres. Ce dernier est cerné de falaises littorales formées par l'érosion marine d'une vingtaine de mètres de hauteur et qui atteignent quatre-vingts mètres de hauteur sur la côte sud-ouest, là où les vagues sont les plus puissantes et les plus nombreuses. Ce plateau se prolonge au nord par deux demi-cratères ouverts vers le sud en forme de croissants : Surtungur à l'ouest et Surtur à l'est dont les points culminants sont respectivement Vesturbunki à l'ouest avec d'altitude et l'Austurbunki à l'est avec d'altitude, plus haut sommet de Surtsey. Ces altitudes font de la face occidentale de Surtungur la plus haute falaise de Surtsey avec une hauteur de environ. Ces deux cratères sont de taille moyenne par rapport aux autres volcans d'Islande avec une largeur de pour Surtur et de pour Surtungur. Au nord de ces deux cratères, qui se présentent alors sous la forme d'une falaise, s'est constituée au fil du temps une flèche de sédiments de de superficie dont les matériaux ont pour la plupart été arrachés aux côtes de l'île et déposés à cet endroit au gré des courants marins. L'altitude de cette côte nord de l'île bordée de blocs basaltiques arrondis dont certains atteignent un mètre et demi de diamètre ne dépasse pas trois mètres.
Les infrastructures présentes sur l'île sont constituées d'une aire d'atterrissage pour hélicoptère, une cabane et un phare abandonné dont le démantèlement a été effectué à l'été 2007.
Hydrologie vignette|Surtsey le 20 septembre 2007.
En raison de la porosité de la roche de Surtsey, l'île ne comporte aucun réseau hydrographique. Toutefois, après de fortes précipitations, quelques ruisseaux temporaires peuvent naître sur les pentes des deux cratères, permettant ainsi la mobilisation du téphra les recouvrant et son dépôt à leurs pieds sous la forme de petits cônes de déjection. Ces ruisseaux atteignent des dimensions d'un demi mètre à deux mètres de largeur sur la face nord des cratères.
Géologie Système volcanique des îles Vestmann vignette|left|Carte des systèmes volcaniques de l'Islande dont celui des îles Vestmann au sud de l'île principale.
Surtsey est un des nombreux volcans d'Islande qui constitue un des rares endroits au monde où une dorsale, en l'occurrence la dorsale médio-atlantique, émerge au-dessus de la mer. Parmi les nombreux systèmes volcaniques de ce pays, Surtsey fait partie de celui des îles Vestmann situé au sud de l'arc volcanique islandais et faisant partie de la formation Norðurklettar Environment Agency of Iceland - Surstey, nature reserve. Malgré une activité volcanique relativement réduite durant l'Holocène, ce système des îles Vestmann est relativement récent d'un point de vue géologique car son activité a débuté il y a ans. Il est alimenté par du magma produisant du basalte alcalin à olivine Volcano World - Surtsey formant des tufs à palagonite, des brèches surmontées de lave et caractérisé par une absence d'activité hydrothermale..
Quatre-vingts volcans dont dix-sept aériens, y compris Surtsey, composent ce système volcanique des îles Vestmann.. Leur construction et émersion éventuelle est similaire à celle qu'a connue Surtsey : débutant par une phase sous-marine ou une phase sous-glaciaire suivie d'une phase hydromagmatique, l'éruption devient éventuellement aérienne dans le cas où le volcan émerge au-dessus de la surface de la mer. Depuis plusieurs dizaines d'années, le système volcanique était considéré comme éteint mais les deux éruptions volcaniques de Surtsey entre 1963 et 1967 et de l'Eldfell sur l'île de Heimaey en 1973 ont prouvé le contraire Renewed activity in the Vestmannaeyjar Volcanic System, Iceland and the associated volcanic risks from European Geosciences Union 2006.
Les plus importantes activités volcaniques du système des îles Vestmann se rencontrent sur l'île de Heimaey. Il s'agit du point central de l'activité du système qui se serait formé il y a à avec les volcans de Stórhöfði et Sæfell-Helgafell. La zone est considérée comme à haut risque volcanique pour la population de l'archipel en raison de son isolement sur ces îles, ce qui rend difficile d'éventuelles évacuations dans le cas d'une éruption, et du régime magmatique du complexe associé au peu d'informations annonciatrices d'une éruption qui peut surprendre la population comme ce fut le cas en 1973 avec l'Eldfell.
Mode éruptif vignette|Diagramme du type éruptif surtseyen montrant le cratère à fleur d'eau d'où s'élèvent des panaches cypressoïdes et le panache de vapeur d'eau.
Surtsey est un modèle en termes de volcanisme et a permis de mieux comprendre le mode de formation des différentes îles de l'archipel des îles Vestmann. De plus, c'est un des tuyas sous-marins les mieux préservés au monde. Pour ces raisons, c'est l'un des volcans les plus étudiés et observés d'Islande. Il a donné son nom à un type éruptif appelé « surtseyen » qui définit les volcans entrant en éruption sous quelques mètres d'eau.
L'unique éruption connue de Surtsey, qui fait ainsi de lui un volcan monogénique, et qui a servi à définir le type surtseyen est caractérisée par trois phases : une sous-marine, une hydromagmatique et une aérienne. Lorsque le lieu de sortie de la cheminée volcanique est situé à une trop grande profondeur, la pression de l'eau ne permet pas à la lave d'exploser ou de former des coulées. Cette dernière s'accumule alors au sommet du volcan sous la forme de basalte alcalin à phénocristaux d'olivine, de plagioclase et de spinelle en lui donnant un profil caractéristique de montagne sous-marine au sommet aplati appelé tuya. Toutefois, en raison de la faible profondeur du sommet de Surtsey au moment de sa formation, la lave ne s'est pas accumulée sous la forme de lave en coussins. La montagne s'élevant au-dessus des fonds marins par l'accumulation progressive de lave, son sommet se rapproche de la surface de l'eau et par conséquent la pression exercée par l'eau sur la lave diminue. Lorsque cette pression devient suffisamment faible pour ne plus pouvoir contrecarrer la pression engendrée par la lave qui se fragmente, l'éruption passe dans sa phase hydromagmatique.
Sous l'effet du choc thermique engendré par la rencontre entre de l'eau à quelques degrés Celsius et de la lave chauffée à plus de , cette dernière se fragmente sous le coup d'explosions et l'eau se vaporise. De la surface de l'eau s'élève alors un panache volcanique essentiellement composé de vapeur d'eau mais aussi de gaz et de cendres volcaniques qui peut s'élever à des milliers de mètres d'altitude.. Les gerbes de lave fragmentée peuvent, elles aussi, percer la surface de l'eau, donnant alors naissance à des panaches dits « cypressoïdes » car faisant penser à des cyprès. Par accumulation de lave fragmentée nommée téphras, le volcan grandit au point d'émerger peu à peu puis complètement au point que la cheminée volcanique débouche au-dessus du niveau de l'eau.