Surtsey è un'isola vulcanica a largo della costa meridionale dell'Islanda. L'eruzione vulcanica che la formò, iniziò a 130 metri sotto il livello del mare e raggiunse la superficie il 14 novembre 1963. L'eruzione probabilmente iniziò alcuni giorni prima e durò fino al 5 giugno 1967, quando l'isola raggiunse la sua massima estensione pari a 2,7 km². Da allora, il vento e le onde hanno eroso la sua superficie facendola diminuire costantemente, nel 2005 essa misurava 1,4 km².

Le eruzioni sottomarine che hanno creato Surtsey sono parte del sistema vulcanico sottomarino Vestmannaeyjar (in islandese: isole dell'uomo dell'ovest) facente parte della Dorsale Medio Atlantica, una immensa fenditura del fondale marino lungo la quale si verificano numerosi fenomeni sismici e vulcanici.

La nuova isola è stata ampiamente studiata dai vulcanologi durante la sua creazione, e dalla fine dell'eruzione è stata di grande interesse per i botanici e i biologi che hanno potuto osservare come le forme di vita l'hanno gradualmente colonizzata.

L'eruzione - Alle 07:15 del 14 novembre 1963, il cuoco del Ísleifur II, un peschereccio in navigazione al largo dell'arcipelago Vestmannaeyjar a sud dell'Islanda, vide qualcosa a sud-ovest della barca, che si verificò essere una colonna di fumo scuro. I componenti del vascello pensarono a una nave in fiamme, ma avvicinandosi per capire meglio cosa stesse accadendo, si trovarono di fronte a eruzioni esplosive che producevano grandi colonne di polvere nera, chiara indicazione che un'eruzione vulcanica stava avvenendo sotto la superficie del mare.

Sebbene l'eruzione arrivò inaspettata, ci furono alcune indicazioni che una attività vulcanica era imminente. Una settimana prima, un sismografo, a Reykjavík, registrò deboli oscillazioni, di cui però non venne determinata la provenienza. Due giorni prima che l'eruzione iniziasse, un vascello per le ricerche marine notò che il mare nell'area circostante era più calda del normale, e allo stesso tempo, la popolazione della città costiera di Vík í Mýrdal a 80 km di distanza notò un odore di acido solfidrico.

È probabile che l'eruzione iniziò qualche giorno prima del 14 novembre. Il fondale marino è a 130 metri sotto il livello del mare, e a questa profondità le eruzioni esplosive vengono annullate dalla pressione marina, esse tuttavia emettono materiale piroclastico che, accumulandosi, forma un vulcano che si avvicina sempre più alla superficie. Raggiunta una altezza sufficiente la pressione marina non era più in grado di contenere le esplosioni, e l'eruzione emerse in superficie.

Alle 11:00 del 14 novembre 1963, la colonna eruttiva aveva raggiunto un'altezza di svariati chilometri. All'inizio le eruzioni provenivano da tre diverse fratture del fondale, ma nel pomeriggio le tre fratture si erano unificate a formarne una sola di forma allungata lungo la direzione north-est sud-ovest. Durante la settimana seguente, le esplosioni erano continue, e dopo solo pochi giorni la nuova isola, formata principalmente di roccia magmatica, misurava più di 500 metri di lunghezza e aveva raggiunto una altezza di 45 metri.

Alla nuova isola venne dato il nome di isola di Surtur, Surtsey in islandese, dal nome del gigante del fuoco appartenente alla Mitologia norrena. L'eruzione si concentrava oramai in un unico punto e ciò iniziò a dare una forma più arrotondata all'isola. Il 24 novembre l'isola misurava 900 metri per 650. Essa era formata principalmente da roccia vulcanica che le tempeste invernali del nord Atlantico erodevano velocemente. Tuttavia, le eruzioni continuarono per tutto l'inverno, annullando l'azione erosiva del mare e nel febbraio 1964, il diametro maggiore dell'isola misurava 1,300 metri.

Le eruzioni esplosive causate dal contatto dell'acqua con le bocche eruttive facevano volare rocce a chilometri di distanza dall'isola, e creavano colonne di polvere vulcanica alte fino a 10 km. Il vulcano sarebbe stato facilmente spazzato via dalla forza dell'acqua se nuovo magma non fosse continuato ad uscire continuamente.

Tuttavia, già all'inizio del 1964, le continue eruzioni avevano fatto crescere l'isola ad una altezza tale, che l'acqua non poté più arrivare facilmente alle bocche eruttive, e l'attività del vulcano perse gran parte del suo carattere esplosivo. Essa iniziò ad essere caratterizzata da flussi e fontane di lava. Questo portò alla formazione di uno strato di roccia dura estremamente resistente all'erosione, che permise all'isola di non essere spazzata via. Le eruzioni effusive continuarono fino al 1965, quando ormai l'isola aveva una superficie di 2,5 km².

Il monte sottomarino Surtla - Il 28 dicembre 1963 vide l'inizio di una attività sottomarina a 2,5 km a nord-est di Surtsey, che formò un monte sottomarino alto 100 metri a partire dal fondo marino. Il monte, che non riuscì mai a raggiungere la superficie del mare, fu chiamato Surtla. Le eruzioni di Surtla finirono il 6 gennaio 1964, e da allora si è eroso sempre più, passando da 23 a 47 metri sotto il livello del mare.

L'isolotto Syrtlingur - Nel 1965 l'attività sull'isola principale diminuì, alla fine di maggio dello stesso anno una erizione iniziò a 0,6 km a largo della costa settentrionale. Il 28 maggio, da quella eruzione comparve un'isola, che fu chiamata Syrtlingur. Le eruzioni a Syrtlingur continuarono fino ad ottobre e fecero raggiungere all'isolotto una superficie di 0,15 km², ma iniziò ad essere velocemente erosa una volta che le eruzioni cessarono, e scomparve sotto le onde il 24 ottobre.

L'isolotto Jólnir - Durante il dicembre 1965, altra attività vulcanica fu registrata a 0,9 km a sud-ovest di Surtsey. Si formò un'altra isola. Fu chiamata Jólnir, e negli otto mesi successivi crebbe fino a una altezza di 70 metri, coprendo una superficie di 0,3 km². Come Syrtlingur, tuttavia, dopo che l'attività cessò l'8 agosto 1966, fu rapidamente erosa, e finì sotto il livello del mare nell'ottobre 1966.

L'eruzione si spegne - Il 19 agosto 1966 vide il ritorno delle eruzioni effusive sull'isola principale, conferendole così una maggiore resistenza all'erosione. Tuttavia le eruzioni diminuirono costantemente, fino a cessare completamente il 5 giugno 1967. Il vulcano è rimasto inattivo da allora. Le eruzioni durano in totale tre anni e mezzo, emettendo un volume di lava pari a circa un chilometro cubico, e il punto più alto dell'isola raggiungeva i 174 metri sopra il livello del mare.

Dalla fine dell'attività eruttiva, l'erosione ha visto l'isola diminuire nelle sue dimensioni. Una larga parte del lato sud-est è stato eroso via completamente, mentre una striscia di sabbia chiamata Norðurtangi (punto nord) è cresciuta nel lato nord dell'isola. È stato stimato che circa 0,024 km³ di materiale è andato perduto a causa dell'erosione, questo rappresenta circa un quarto del volume originale dell'isola sopra il livello del mare.

Surtsey fu dichiarata riserva naturale nel 1965, quando era ancora in corso la fase eruttiva. Divenne un sito fondamentale per lo studio della biocolonizzazione da parte di una popolazione fondatrice che arriva dall'esterno. Oggi solo un piccolo numero di scienziati ha il permesso di atterrare su Surtsey; l'unico modo che hanno tutti gli altri di vederla da vicino è utilizzando un piccolo aereo.

La vita è arrivata lentamente sull'isola. Le prime forme di vita furono i muschi e licheni, che iniziarono ad apparire sull'isola sin dal 1965. Muschi e licheni ora occupano quasi completamente l'isola. Durante i primi 20 anni di esistenza dell'isola, 20 specie diverse di piante si sono insediate, seppur in tempi diversi; solo 10 di queste, infatti, sono riuscite a rimanere in modo permanente su un terreno sabbioso poco fertile.

Come gli uccelli iniziarono a nidificare sull'isola, le condizioni del suolo migliorarono, e specie più complesse di piante furono in grado di sopravvivere. Nel 1998, il primo cespuglio comparve sull'isola: si trattava di un esemplare di Salix phylicifolia, che può crescere fino all'altezza di 4 metri. In totale sono state osservate circa 60 specie di piante, delle quali circa 30 si sono insediate stabilmente. Nuove specie continuano ad arrivare, ad un tasso di circa 2-5 nuove specie all'anno.

L'espansione della presenza di uccelli si è basata sulla presenza delle piante ma ne ha anche incentivato lo sviluppo. Gli uccelli usano le piante come materiale per i nidi, ma aiutano anche a spargere i semi delle piante su superfici molto più ampie, e fertilizzano il suolo con il loro guano. Gli uccelli iniziarono a nidificare su Surtsey tre anni dopo la fine delle eruzioni, le prime specie a mettere casa furono i fulmari e le urie. Otto specie sono ora regolarmente presenti sull'isola.

Una colonia di gabbiani è stata presente sin dal 1986, sebbene singoli esemplari furono avvistati sulle coste della nuova isola sin dalle prime settimane della sua comparsa. La colonia di gabbiani è stata particolarmente importante per lo sviluppo della flora su Surtsey, essi hanno avuto un impatto molto più importante delle altre specie in riproduzione sull'isola per la colonizzazione della vita vegetale, soprattutto per l'abbondanza del numero di esemplari presenti. Nel 2004 una spedizione scientifica trovò tracce evidenti di nidificazione dei pulcinella di mare sull'isola. I pulcinella sono estremamente comuni nel resto dell'arcipelago.

Oltre a essere un sito di riproduzione per alcune specie, Surtsey è stata anche un punto di approdo per uccelli migratori, e in particolare per quelli sulla via tra le Isole Britanniche e l'Islanda. Tra le specie viste brevemente fermarsi sull'isola ci sono i cigni selvatici, varie specie di oche e corvi. Sebbene Surtsey si trovi a est delle principali vie migratorie verso l'Islanda, è diventata un punto di approdo molto comune da quando la sua vegetazione si è sviluppata.

Subito dopo la sua formazione, otarie furono avvistate intorno all'isola. Si posizionarono principalmente sulla lingua di terra presente a nord, la quale cresceva sempre più man mano che le onde erodevano quella parte dell'isola. Nel 1983 le otarie iniziarono a riprodursi, e un gruppo di 70 elementi fece dell'isola il suo sito riproduttivo. Le foche grigie sono più presenti delle foche comuni, ma entrambe le specie sono ben stanziate. La presenza di otarie attira le orche, che storicamente sono molto presenti nell'arcipelago Vestmannaeyjar, e ora frequentano molto anche le acque di Surtsey.

Sulla parte sottomarina dell'isola, si trovano molte specie marine. Le stelle marine sono abbondanti, come i ricci di mare e le patelle. Le rocce sono coperte di alghe, e alghe marine coprono gran parte dei pendii sottomarini del vulcano, con una maggiore densità a 10 e 20 metri sotto il livello del mare.

Gli insetti arrivarono a Surtsey subito dopo la sua formazione, e furono individuati nel 1964. I primi arrivi furono insetti volanti, portati sull'isola dal vento o con le proprie forze. Alcuni si crede che furono trascinati dal vento a partire dall'Europa continentale. Successivamente altri insetti arrivarono su tronchi d'albero alla deriva, o portati da altri animali che, lavandosi sull'isola li lasciavano cadere al suolo.

L'arrivo di insetti fornì agli uccelli del cibo, e gli uccelli a loro volta aiutarono molte specie di insetti ad insediarsi. I corpi di uccelli morti fornivano cibo per insetti carnivori, mentre la fertilizzazione del suolo e la conseguente fioritura di vita vegetale forniva un valido habitat per gli insetti erbivori.

Forme di vita superiori stanno ora colonizzando il suolo di Surtsey. Il primo verme fu trovato durante un'ispezione del suolo nel 1993, probabilmente portato da Heimaey da un uccello. Lumache furono trovate nel 1998, e sembrarono essere simili alle varietà presenti sulla terraferma dell'Islanda meridionale. Sono infine stati avvistati ragni e coleotteri che oramai si sono insediati stabilmente.

Dopo la fine dell'eruzione, gli scienziati stabilirono una griglia di punti di riferimento grazie ai quali poterono misurare i cambiamenti dela forma dell'isola. Nei 20 anni seguenti la fine dell'eruzione, le misurazioni rilevarono che l'isola si stava costantemente riducendo in altezza e era meno alta di un metro. Il tasso di riduzione era di circa 20 cm all'anno, per poi ridursi a 1-2 cm l'anno negli anni 90. La riduzione era dovuta a varie cause: sedimentazione della pietra vulcanica che forma la massa del vulcano, consolidamento dei sedimenti nel fondo marino sottostanti l'isola e deformazione verso il basso della litosfera dovuto al peso del vulcano.

In genere nell'arcipelago Vestmannaeyjar il modello eruttivo prevede una sola eruzione per ogni sito, e così l'isola difficilmente potrà vedere nel futuro altra attività eruttiva che possa allargarne le dimensioni. Il mare che circonda l'isola la sta erodendo sin dal primo momento in cui essa è emersa, e dalla fine dell'eruzione, circa la metà della sua area originale è andata perduta. L'isola al momento perde circa un ettaro di superficie ogni anno.

Tuttavia, l'isola difficilmente scomparirà completamente nel breve termine. L'area erosa consisteva principalmente di pietra lavica, che facilmente viene portata via dal vento e dalle onde. L'area rimanente è coperta da lava solidificata, molto più resistente all'erosione. Inoltre, le complesse reazioni chimiche nella roccia lavica hanno gradualmente formato un materiale altamente resistente all'erosione. Su Surtsey questo processo è avvenuto molto rapidamente, grazie alle alte temperature vicino alla superficie.

L'isola sicuramente diventerà ancora più piccola, ma molto probabilmente continuerà ad esistere per secoli prima di scomparire completamente. Una idea di come potrà apparire nel futuro la possono dare le altre piccole isole nell'arcipelago Vestmannaeyjar, che si sono formate nello stesso modo della Surtsey molte migliaia di anni fa, e si sono erose considerevolmente dal quando si formarono.