Surtsey - Définition

Introduction

Surtsey
Géographie
Pays	Islande
Archipel	Îles Vestmann
Localisation	Océan Atlantique
Coordonnées
Superficie	1,41 km2
Point culminant	Austurbunki (155 m)
Géologie
Géologie	Île volcanique
Type	Volcan rouge
Activité	Actif
Dernière éruption	10 novembre 1963 - 5 juin 1967
Code	1702-01=
Observatoire	Nordic Volcanological Institute
Administration
Statut	Patrimoine mondial de l'UNESCO
Islande
Région	Suðurland
Ville indépendante	Îles Vestmann
Municipalité	Îles Vestmann
Démographie
Population	Aucun habitant
Autres informations
Découverte	14 novembre 19631
Fuseau horaire	UTC+0
Site officiel	Surtsey Research Society
Surtsey
Îles d'Islande

Surtsey 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 130 mètres sous le niveau de la mer aux alentours du 10 novembre 1963, a atteint la surface le 14 novembre 1963 et s'est terminée le 5 juin 1967. C'est à cette date que l'île a atteint sa superficie maximale avec 2,65 km² et sa hauteur maximale avec 173 mètres d'altitude. Depuis, sous l'action érosive du vent et des vagues, l'île a diminué de superficie pour ne mesurer plus que 1,41 km² en 2008. Elle a perdu aussi en altitude à cause de l'érosion essentiellement maritime, du compactage des couches sédimentaires sous-jacentes et à 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. L'île de Surtsey est inscrite comme site du patrimoine mondial au cours de la 32^e session 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 ou géant du feu de la mythologie nordique.

Géographie

Localisation

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. Plus précisément, l'île est située à l'extrémité sud des îles Vestmann auxquelles elle appartient et qui constituent une municipalité de l'Islande. Cet archipel est constitué de dix-huit îles et de nombreux récifs. La plus grande de ces îles, Heimaey, a une superficie de 13,6 km² et est distante de Surtsey de dix-huit kilomètres en direction du nord-est ; avec environ 4 200 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 depuis sa formation.

De prime abord difficile en raison de l'inexistence d'infrastructures de transport, l'accès à Surtsey est quasiment impossible hormis pour les scientifiques obtenant une autorisation du muséum d'histoire naturelle de Reykjavík 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

En mer, la profondeur autour de Surtsey est variable et différentes éruptions ont formé quelques petites îles aujourd'hui disparues sous les eaux.

Le plus ancien site volcanique est celui de Surtla situé à environ deux kilomètres et demi au nord-est de Surtsey. Cet endroit est situé à une profondeur d'environ soixante mètres et mesure entre 600 mètres de largeur et 900 mètres de longueur. Cette zone s'est formée lors de l'éruption de décembre 1963 à janvier 1964. Plus proche de Surtsey se trouve la plate-forme sous-marine de Syrtlingur, ancienne île éphémère érodée par les vagues et dont l'éruption s'est déroulée en 1965. Sise à une profondeur comprise entre soixante-dix et quatre-vingts mètres, cette plate-forme d'un diamètre de un kilomètre et demi est située à environ 500 mètres à l'est-nord-est de Surtsey. Formée de manière similaire durant l'éruption de 1965 à 1966, l'ancienne île de Jólnir a connu le même sort que Syrtlingur puisqu'elle forme aujourd'hui un mont sous-marin de 1,7 kilomètres 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 5,8 kilomètres.

Topographie aérienne

Surtsey, volcan à la fois aérien et sous-marin, forme l'île du même nom. D'un volume sous-marin et aérien de 1,1 km³, le diamètre maximal du volcan à sa base est de 2,9 kilomètres pour une superficie de 13,2 km². Sa hauteur est de 285 mètres dont 130 mètres sous la mer soit une altitude maximale de 155 mètres. 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 1,33 kilomètre de largeur d'est en ouest et 1,80 kilomètre 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 141 mètres d'altitude et l'Austurbunki à l'est avec 155 mètres 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 135 mètres environ. Ces deux cratères sont de taille moyenne par rapport aux autres volcans d'Islande avec une largeur de 430 mètres pour Surtur et de 520 mètres 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 150 m² 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

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

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. 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 100 000 ans. Il est alimenté par du magma produisant du basalte alcalin à olivine 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.

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 5 000 à 6 000 ans 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

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 1 000 °C, 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.

L'éruption entre alors dans sa phase aérienne où l'eau joue un rôle moindre voire mineur car cet élément ne peut plus atteindre aussi facilement la lave, au lieu de sa sortie de la cheminée volcanique. L'éruption se déroule alors de manière classique suivant le type de lave émis par le volcan, de type hawaïen dans le cas de Surtsey qui a émis des laves basaltiques ayant formé un lac, des fontaines et des coulées de lave qui se sont jetées dans la mer.

Pétrologie

Surtsey est un tuya, c'est-à-dire une montagne au sommet aplati construit par une éruption sous une profondeur d'eau relativement faible. Le terme de tuya n'était à l'origine réservé qu'aux volcans se formant au cours d'une éruption sous-glaciaire mais il a été étendu aux volcans se formant dans un lac ou en mer peu profonde car leur formation est très similaire à celle des volcans subglaciaires. Les roches de la surface de Surtsey se présentent sous deux formes principales : les téphras et la lave.

Les téphras forment le cœur de l'île et apparaissent à sa surface sur 0,34 km² sous la forme des deux principaux cratères du volcan, Surtungur et Surtur, dont les flancs sont morcelés de nombreuses fissures et ponctués de bouches éruptives. Les téphras, formés par fragmentation de la lave au cours de son passage dans l'eau de mer, ayant subi une palagonitisation, ces deux cratères sont appelés « anneaux de tuf ». Une quarantaine d'années après la fin de l'éruption, 85 % de ces téphras se sont changés en tufs qui couvrent ainsi une superficie de 0,24 km². Au-dessus de la surface de la mer, les téphras se sont accumulés sous la forme de fines couches qui se sont empilées les unes sur les autres. La porosité de ces téphras aériens est très élevée puisqu'elle représente 45 à 50 % de leur volume. À l'inverse, les téphras sous-marins sont de tailles beaucoup plus variables. Les caractéristiques de ces téphras formés au cours d'explosions hydromagmatiques en eau peu profonde ont défini les téphras surtseyens. Lorsque ces téphras se sont formés et ont constitué le tuf de l'île, des bulles de vapeur d'eau ont été emprisonnées entre les particules, donnant ainsi naissance à du tuf vésiculé ce qui a été décrit pour la première fois au monde sur Surtsey. Certains de ces téphras se sont agglomérés pour atteindre la taille de lapillis dont certains mesurent jusqu'à 3,5 centimètres de diamètre.

La lave, qui a les mêmes caractéristiques que celle trouvée dans le reste des îles Vestmann ainsi que dans la péninsule de Snæfellsnes dans l'Ouest de l'Islande, est du basalte alcalin à phénocristaux d'olivine, de plagioclase et de spinelle et recouvre la partie sud de Surtsey. En raison de sa composition chimique, la lave émise par le volcan au niveau de différents hornitos est majoritairement de type pahoehoe bien que le type aa soit aussi rencontré. Ainsi, la lave pahoehoe a formé de nombreux tubes de lave lors de son parcours à la surface de l'île, notamment celles émises depuis le cratère de Surtungur, dont un a vu son toit s'effondrer et former un cratère en puits au sud-ouest de Surtungur. Ces tubes de lave peuvent mesurer jusqu'à 181 mètres de longueur, être profonds de vingt mètres et posséder des stalactites et des stalagmites de lave de vingt centimètres de longueur. Cette lave occupe un volume de 400 millions de m³ au-dessus du niveau de la mer et couvre une superficie de 0,72 km². Construite en deux étapes au cours de deux phases éruptives, sa structure est composée d'une multitude de coulées de lave d'une épaisseur variant d'un à deux mètres et formant deux masses de lave de 0,3 km³ et 0,1 km³ culminant respectivement à cent mètres et soixante-dix mètres au-dessus du niveau de la mer. En plus de ces structures, cinq coulées de lave sont présentes sur les flancs de l'Austurbunki. Sous les eaux, la lave s'est accumulée sous la forme de brèches dont la couche mesure 130 mètres d'épaisseur soit la partie immergée de Surtsey.

Enfin, d'autres formations rocheuses sont présentes à la surface de Surtsey par transformation des matériaux d'origine : c'est le cas du tuf à palagonite formé à partir des téphras, du lœss déposé par les vents qui recouvre 200 m² de superficie, des nombreux sédiments issus de l'érosion des flancs du volcan et des côtes de l'île et qui forment notamment la pointe Nord de l'île ainsi que des dépôts de minéraux et de cristaux issus du refroidissement et du dégazage de la lave ainsi que de leur transformation chimique. Mélangées aux roches formant la structure de l'île se trouvent des roches allochtones de plusieurs types : fossiles, granites, gneiss, dolomite, schiste et quartzite. Toutes ces roches se trouvaient sur le fond marin avant la formation de Surtsey et elles ont été projetées et mélangées aux téphras aux cours des différentes explosions lors de l'éruption volcanique. Tandis que les fossiles sont issus du fond marin même, les autres roches ont été transportées par les icebergs qui les ont relâchées lors de leur fonte dans les eaux au sud de l'Islande. Les roches transportées par ces icebergs proviendraient de l'Est du Groenland, notamment du glacier Daugaard-Jensen.

L'activité hydrothermale de Surtsey est cantonnée sur la côte Ouest de l'île, au pied du cratère de Surtungur. Les infiltrations d'eau de mer qui jaillissent à 80 °C transitent par la structure poreuse de l'île où elles sont réchauffées par les roches qui se trouvent encore à des centaines de degrés dans les couches profondes de Surtsey.

Climat

Les conditions météorologiques de Surtsey sont très similaires à celles de l'île d'Heimaey comme l'a confirmé une campagne menée pendant deux mois en 1996. En effet, durant cette campagne, l'écart entre les températures relevées n'a jamais dépassé 0,1°C et la vitesse du vent a toujours été supérieure à Surtsey qu'à Heimaey.

Son climat océanique, qui est aussi présent dans le reste des îles Vestmann, est provoqué par le passage de la dérive nord atlantique, plus particulièrement du courant d'Irminger, et de sa masse d'air associée le long des côtes Sud et Ouest de l'Islande qui tempère le climat polaire présent dans le reste du pays et provoqué par le passage du courant froid du Groenland oriental et de sa masse d'air associée. La combinaison de ces masses d'eau et d'air chargées d'humidité à des températures différentes entraîne la formation fréquente de brouillard, notamment l'été lorsque la mer est plus froide que l'air ce qui provoque une forte hausse de l'humidité atmosphérique.

Les températures moyennes mensuelles sont rarement inférieures à 0 °C, la température moyenne de juillet est de 10 °C et il ne gèle jamais entre mai et octobre. Les températures supérieures à 20 °C et inférieures à -15 °C sont par conséquent relativement rares.

L'île est soumise à des vents dominants de sud et sud-ouest qui amènent une forte quantité de précipitations, jusqu'à 1 200 mm par an. Ces précipitations se répartissent pour les deux tiers sous forme de pluie, pour 30 % sous forme de pluie et de neige mêlées et pour 4 % sous forme de neige. Ces précipitations sont plus abondantes l'hiver que l'été, notamment lors des fréquentes tempêtes hivernales. Ces vents produisent une houle qui frappe préférentiellement la côte Sud-Ouest de l'île. Ainsi, une bouée située juste au Sud de Surtsey a enregistré des vagues de seize mètres de hauteur au cours de tempêtes hivernales.

  Relevés aux îles Vestmann (124 m)

Mois	Janv	Fév	Mars	Avr	Mai	Juin	Juil	Août	Sept	Oct	Nov	Déc	Année
Températures moyennes (°C)	1	2	2	3	6	8	10	10	7	5	2	1	4,75
Précipitations moyennes (mm)	158	139	141	117	105	102	95	140	131	162	154	144	1 588

Flore terrestre

Phytocénose

L'ensemble des végétaux, soit la phytocénose, de Surtsey constitue une toundra tout comme dans le reste de l'Islande. Cette dernière est fragmentée, dispersée sur l'intégralité de l'île en formant des tâches de végétation dont les plus importantes en étendue et en densité se situent sur le plateau de lave dans le Sud de l'île, au pieds des deux cratères Surtur et Surtungur.

Cette toundra est organisée en quatre communautés végétales :

• celle du littoral sur les plages dominée par le Pourpier de mer, le Seigle de mer et la Mertensie maritime avec une couverture du sol de 25 % maximum ;
• celle des étendues de gravier dont les espèces les plus courantes sont une cardaminopsis, la variété maritime de Silene vulgaris et l'Armérie maritime avec une couverture du sol de 5 % maximum ;
• celle des coulées de lave présente notamment à proximité des colonies d'oiseaux et majoritairement composée de la Sagine couchée, la variété boréale de Puccinellia distans, la Cochléaire officinale et une dizaine d'espèces de mousses dont Bryum dichotomum, Ceratodon purpureus et Schistidium maritimum avec une couverture du sol allant jusqu'à 95 % ;
• celle des prairies à dicotylédone, là où les colonies d'oiseaux de mer sont installées depuis le plus longtemps, avec une couverture du sol variant de 40 % à 100 % et la plus grande richesse en termes d'espèces de plantes vasculaires dont le Pâturin annuel, la Fétuque rouge, le Seigle de mer, le Céraiste commun, la Matricaire de mer, le Mouron des oiseaux, les cochléaires et le Pourpier de mer ainsi qu'une petite dizaine d'espèces de mousses.

Lichens

Les premiers lichens à avoir colonisé Surtsey sont des spécimens de Trapelia coarctata qui se sont établis autour de fumerolles sur le bord externe du cratère Surtungur vraisemblablement à partir du milieu de l'année 1969. Par la suite, le nombre d'espèces connaît une forte augmentation puisqu'il est recensé douze espèces en 1973 puis une période de plus faible augmentation jusqu'en 1990 avec 38 espèces. À partir de cette période, l'accroissement des colonies de goélands provoque à nouveau une nette augmentation de la diversité des lichens dont le nombre d'espèces passe à 58 en 1998. Ces nouvelles espèces qui sont présentes également dans le reste de l'Islande ont pu être transportées sous la forme de propagules dans le plumage ou sous les pattes des oiseaux. Certaines espèces des genres Cladonia ou Peltigera n'ont pu se développer qu'à partir du moment où un sol s'est formé autour des colonies du fait des apports de matériaux pour la construction des nids.

Ainsi, une quarantaine d'années après l'émersion de Surtsey, l'île compte 71 espèces de lichens. Bien que la majorité des espèces de lichens soit présente dans le reste de l'Islande, les deux espèces les plus communes sur les coulées de lave de ce pays, Rhizocarpon geographicum et Tremolecia atrata, sont absentes de l'île. Les coulées de lave de Surtsey sont notamment recouvertes par Stereocaulon capitellatum tandis que Psilolechia leprosa affectionne les cavités et les anfractuosités et Acarospora smaragdula les pics de lave.

Champignons

Les champignons ont commencé à coloniser Surtsey dès la fin de l'éruption puisque les premiers spécimens de cinq espèces de champignons maritimes vraisemblablement arrivés par le biais de débris marins ont été retrouvés sur l'île en avril 1965. Trois ans plus tard, trois nouvelles espèces sont retrouvées mélangées à des algues situées à proximité de fumerolles près des cratères de Surtur et Surtungur. Au cours des décennies suivantes, plusieurs espèces seront découvertes notamment des agarics, des pézizes et des entolomes, si bien qu'une quarantaine d'années après la fin de l'éruption et malgré une étude incomplète de ce règne du vivant, Surtsey comporte 24 espèces de champignons.

Mousses

Les mousses font partie des premiers végétaux à avoir colonisé le sol de Surtsey avec Funaria hygrometrica et Bryum argenteum qui sont rencontrées dès 1967. Leur colonisation est très rapide puisque le nombre d'espèce de mousses est de 69 en 1973 comparé aux 75 espèces présentes en 2003.

Ces mousses, qui se rencontrent ailleurs en Islande et notamment sur les coulées de lave, sont dispersées à travers l'île et sont surtout représentées par Schistidium maritimum, Bryum dichotomum, Bryum argenteum, Ceratodon purpureus et Niphotrichum ericoides. Racomitrium lanuginosum forme quant à elle un tapis abondant dans le cratère de Surtungur.

Plantes vasculaires

Sur les 51 espèces de plantes vasculaires répertoriées sur Surtsey en 2005, 27 sont des fleurs sauvages, 12 sont des graminées, cinq sont des cypéracées et des joncacées, quatre sont des buissons et enfin trois des ptéridophytes. Parmi ces 51 espèces, trente sont installées durablement sur Surtsey et y étendent leur territoire dont le Pourpier de mer, la Sagine couchée, le Céraiste des Alpes, le Pâturin annuel ou encore le Seigle de mer. L'établissement de certaines espèces fut néanmoins un échec puisque neuf espèces de plantes vasculaires ont été répertoriées sur Surtsey depuis son émersion mais ne sont plus présentes sur l'île en 2005.

Sur l'ensemble des espèces de plantes vasculaires répertoriées sur Surtsey, la plupart sont présentes dans le reste des îles Vestmann et sur l'île principale de l'Islande ce qui laisse peu de doute sur leur provenance. Parmi les différentes îles de l'archipel, en établissant une relation entre la taille de l'île et le nombre d'espèces de plantes vasculaires, Surtsey peut encore accueillir entre vingt et trente de ces espèces. Cette modélisation permet de prévoir l'augmentation du nombre d'espèces vasculaires dans les décennies à venir puis sa diminution progressive en fonction de l'érosion de l'île.

Faune terrestre

Invertébrés

De tous les invertébrés présents sur Surtsey jusqu'en 2004, les plus représentés sont les arthropodes avec 324 espèces contre deux d'annélides, deux de mollusques, six de rotifères et deux de nématodes. Sur les 324 espèces d'arthropodes recensées, 136 sont des diptères, 62 des acariens, dont des tiques, 28 des hyménoptères, 24 des collemboles, 22 des coléoptères et 21 des lépidoptères représentés par les papillons et les hétérocères. Les autres arthropodes sont quant à eux représentés par quelques espèces de protoures, d'hémiptères, de thrips, de pous, de névroptères, de trichoptères, de puces et enfin d'araignées. Parmi les invertébrés non arthropodes retrouvés sur Surtsey ont été identifiés le lombric, une espèce d'escargot et une espèce de limace.

Une grande partie des individus invertébrés ont été observés dans la colonie de guillemots qui se trouve dans le Sud de l'île, sur le plateau basaltique. En effet, ce sont les oiseaux qui ont majoritairement participé à l'arrivée des invertébrés sur Surtsey en les transportant dans leur plumage à l'état d'adulte, de larve ou d'œuf. Ainsi, aucune espèce d'invertébré n'est endémique à Surtsey mais Ceutorrhynchus insularis, une espèce relativement rare de charançon qui se nourrit de cranson, y est présente. Quelques espèces sont néanmoins dépendantes de la colonie de guillemots pour leur survie.

Oiseaux

Les premiers êtres vivants recensés sur Surtsey sont des oiseaux puisque des goélands ont été repérés sur l'île le 1^er décembre 1963, seulement deux semaines après le début de l'éruption. Aux débuts de l'observation des oiseaux sur Surtsey, seuls des oiseaux migrateurs s'y arrêtent et il est effectué des opérations de reconnaissance et de recherche de nidification tous les printemps et automnes. Une fois la nidification de ces espèces avérée en 1970, une cartographie des nids est réalisée et le comptage des individus est entrepris. Enfin, une cartographie des oiseaux nidificateurs est réalisée en 1990 et en 2003 après leur comptage.De ces observations, il en résulte la composition suivante : sur les 84 espèces d'oiseaux observées sur Surtsey, 57 sont présentes ailleurs en Islande, 12 migrent régulièrement en Islande, 5 migrent régulièrement au Groenland et au Canada et peuvent faire escale en Islande, 9 se retrouvent accidentellement à Surtsey et 6 sont des espèces voyageuses. La très grande majorité des espèces migratrices viennent d'Europe, seule une est originaire de l'Holarctique et une autre d'Amérique du Nord. Parmi toutes ces espèces, 45 sont maritimes et 44 sont terrestres.

Les premières espèces dont la nidification a été confirmée sur Surtsey sont le Guillemot à miroir et le Fulmar boréal en 1970 soit trois ans après la fin de l'éruption. Ces deux espèces étaient déjà rencontrées dans les parages de l'île lors de son éruption, sûrement en prospection de nouveaux sites de nidification. Elles seront suivies par le Goéland marin en 1974, la Mouette tridactyle et la Sterne arctique un an plus tard, le Goéland argenté en 1981, le Goéland brun en 1985, le Goéland bourgmestre en 1993, le Bruant des neiges en 1996, la Bergeronnette grise, le Pipit farlouse et l'Oie cendrée en 2002 et enfin le Macareux moine en 2004. Parmi ces espèces, en 2003, les populations les plus nombreuses sont celles du Fulmar boréal, du Goéland brun et de la Mouette tridactyle avec plus de cent couples chacune, les autres étant présentes en moindre proportion et la Sterne arctique n'étant plus rencontrée. Par rapport aux données de 1990, la population des oiseaux a augmenté mais le classement des espèces les plus nombreuses reste stable hormis pour la Mouette tridactyle qui a connu la plus forte progression entre 1990 et 2003, passant de quatre à 130 couples. Le Grand Corbeau est également rencontré et nidifie à l'intérieur des deux cratères mais des œufs n'y ont jamais été trouvés. Le Macareux moine a été observé pour la première fois en 2004 lorsque deux couples s'occupaient de leurs nids. Chez les espèces migratrices, les plus fréquemment rencontrées sont des passériformes comme le Traquet motteux, le Pipit farlouse, le Bruant des neiges, le Grand Corbeau ou encore la Bergeronnette grise mais aussi deux espèces d'échassiers limicoles, le Tournepierre à collier et l'Huîtrier pie ainsi que des anatidés comme le Cygne chanteur ou des oies. Certaines espèces comme le Crabier chevelu et l'Oriole de Baltimore ont été observées à de rares occasions ce qui laisse penser qu'elles se sont retrouvées sur Surtsey par accident.

Ces espèces nidificatrices se répartissent sur l'île en fonction de leur mode de vie et de la nature du terrain. Ainsi les espèces maritimes se rencontrent majoritairement à proximité des côtes tandis que les terrestres sont plus enclines à nidifier à l'intérieur des terres. Le plateau de lave situé dans le Sud de Surtsey reste le lieu de nidification privilégié, notamment des guillemots qui y forment une importante colonie, toutes espèces confondues, de près de 500 individus.

Vie marine

Flore marine

Environ quatre-vingts espèces différentes de macroalgues ont été répertoriées sur les côtes et les fonds rocheux de Surtsey. La diversité est bien moindre qu'autour des autres îles Vestmann. Les grandes Fucales littorales et les algues rouges encroûtantes sont notablement absentes. Ce déficit serait principalement dû à l'instabilité persistante du bord de l'île, sans cesse érodé par les déferlantes lors des tempêtes, car seules des algues à cycle annuel sont capables de s'adapter à de si fréquents remaniements. Pour les Corallinales, dont les spores lourdes ne sont pas transportées par les courants, l'éloignement des sources potentielles de colonisation jouerait également un rôle déterminant dans leur absence.

Au niveau de la zone de balancement des marées, le recouvrement algal, sporadique au début, a sensiblement progressé au cours des dernières années pour atteindre, quarante ans après la fin de l'éruption, un taux global de recouvrement de plus de 60 %. Même les gros rochers enchâssés dans le sable peuvent se couvrir, durant la période estivale, d'algues à croissance rapide. La frange médiolittorale est dominée à 80 % par deux types principaux, des diatomées du genre Schizonema ou apparentées qui vivent en colonies dans des tubes de mucilage et des algues vertes filamenteuses de l'espèce Ulothrix flacca. On distingue nettement une ceinture supérieure à dominante verte où Enteromorpha intestinalis et Urospora penicilliformis accompagnent Ulothrix flacca et une ceinture inférieure à dominante brune ou apparaissent des algues brunes comme Petalonia fascia, Petalonia zosterifolia, Scytosiphon lomentaria ou Ectocarpus siliculosus et des algues rouges comme Porphyra umbilicalis. En limite basse, apparaît enfin la lisière supérieure du kelp à Alaria esculenta.

Dans l'étage infralittoral, les secteurs les moins profonds accueillent des espèces opportunistes annuelles à croissance rapide telles que les algues brunes Alaria esculenta, Chorda filum et Desmarestia aculeata et les algues rouges Porphyra miniata et Polysiphonia stricta. À partir de 15 m et jusqu'à 25 ou 30 m de profondeur se développe la "forêt" de kelp à Laminaria hyperborea qui abrite aussi des algues rouges persistantes comme Delesseria sanguinea, Lomentaria orcadensis, Phycodrys rubens. Au-delà des vingt-cinq à trente mètres, les fonds marins sableux deviennent prédominants et les rares zones de substrat dur ne portent plus de végétation mais seulement des animaux sessiles et libres.

Faune marine

La faune benthique autour de Surtsey est caractérisée par une pauvreté relative en nombre d'espèces et en individus, 180 espèces seulement y ont été recensées en 2007. C'est dans la zone où les algues sont présentes que la diversité biologique est la plus importante. On y trouve plusieurs espèces de crustacés dont la balane Semibalanus balanoides, l'animal benthique sessile le plus courant vivant sur l'estran et qui se rencontre au printemps et en été mais disparaît au début de l'hiver. Harpacticus arcticus, un petit copépode, vit parmi les algues vertes filamenteuses. Associés à la communauté des algues brunes, on trouve aussi des bivalves tels la Moule commune, alors que des éponges comme Grantia compressa, des échinodermes comme l'ophiure Ophiopholis aculeata, des hydrozoaires et des bryozoaires se rencontrent dans la communauté plus profonde des algues rouges ; l'étoile de mer Asterias rubens se nourrit de moules et de balanes dans l'une et l'autre communautés. Au-delà de vingt-cinq à trente mètres de profondeur, les fonds marins sont constitués de sable où se fixent des animaux marins sessiles tels que le corail mou Alcyonium digitatum, des hydrozoaires et notamment Tubularia larynx dont se nourrissent des nudibranches.

Les mammifères marins sont représentés par des cétacés dont la Baleine de Minke, le Marsouin commun, des dauphins lagénorhynques et l'Orque, ce dernier se nourrissant pour une bonne part des spécimens des deux espèces de phoques présentes sur l'île, le Phoque gris et le Phoque commun. Ces derniers forment une colonie sur la côte nord où, contrairement au reste de l'île, le littoral comporte des plages de sable, de graviers et de blocs de lave arrondis. Ils n'étaient pas présents sur l'île avant les années 1980 en raison de la trop forte érosion qui affectait les côtes mais ils avaient été observés dans les parages dès son émersion. La reproduction du Phoque gris sur Surtsey est attestée depuis 1983 et celle du Phoque commun n'est pas prouvée mais elle est quasi certaine en raison de la présence de jeunes phoques sur l'île. Ainsi, ce sont de trente à cinquante jeunes phoques qui sont présents chaque automne sur l'île.