Catégorie : Yellowstone

Yellowstone : Le Steamboat Geyser déconcerte les scientifiques // Steamboat Geyser puzzles the scientists

Le Steamboat Geyser dans le Parc National de Yellowstone inquiète les scientifiques qui se posent beaucoup de questions après sa huitième éruption depuis le mois de mars. Elle s’est produite à 9h04 le 4 juin 2018 et a propulsé de l’eau bouillante à plusieurs dizaines de mètres de hauteur. Le geyser a ensuite laissé échapper de volumineux panaches de vapeur.
Le Steamboat Geyser se manifeste très rarement, contrairement au Vieux Fidèle qui est très régulier. Sa dernière grosse éruption remonte à 2014. Les scientifiques ne savent pas pourquoi le geyser connaît subitement ce regain d’activité. Il se peut qu’un petit séisme ait ouvert un nouveau passage à la vapeur suchauffée qui fait jaillir l’eau à la surface. Il se peut aussi que la source magmatique ait subi une modification à la verticale du Steamboat. Les scientifiques prévoient de le surveiller plus activement et de mieux l’étudier pour comprendre ce qui a provoqué le changement soudain de son comportement. Ainsi, les géologues de l’Université de l’Utah ont mis en place une série de capteurs sismiques autour du geyser pour enregistrer les vibrations pendant les éruptions. Ils espèrent obtenir un modèle du réseau d’alimentation du geyser en mesurant les ondes sonores qui le traversent.
Les éruptions d’un geyser sont en surface les expressions de la libération de la pression dans le sous-sol. Au fur et à mesure que l’eau s’écoule dans le sol, elle se rapproche de la roche chauffée par le magma et se transforme en vapeur. Ce processus crée de l’eau surchauffée et sous pression qui se trouve piégée sous la surface de la Terre. Finalement, cette eau bouillante et cette vapeur rassemblent assez de pression pour surmonter la pression de l’eau qui les surmonte. Elles sont brusquement expulsées et donnent naissance à une éruption spectaculaire.
Les autorités du Parc conseillent aux personnes qui ont l’intention de se rendre à Yellowstone de prévoir la visite du Steamboat Geyser vers le 11 ou 12 juin, soit sept à huit jours après la dernière éruption.

Source: Yellowstone Volcano Observatory, Yellowstone National Park.

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The Steamboat Geyser in Yellowstone National Park is puzzling scientists after it erupted for the eighth time since March. The most recent eruption occurred at 9:04 a.m. on June 4th, 2018 and spewed boiling water several tens of metres into the air, followed by hours of steam plumes coming out of the geyser basin.

Steamboat Geyser, unlike the regular Old Faithful Geyser, erupts very infrequently. The last time it came to life was in 2014. Scientists are unsure why all of a sudden the geyser is experiencing a string of eruptions. Perhaps a small earthquake caused a more open flow path from the heated steam and water to the surface. Perhaps there is an increased magma source under Steamboat. Experts are unsure of the reason and plan to actively monitor and study the geyser to better understand what prompted the sudden change in its behaviour. Geologists with the University of Utah set up an array of seismic sensors across the geyser to capture the rumbling during eruptions. Their hope is to reconstruct the plumbing of the geyser by measuring the sound waves as they travel through the geyser up to the sensors.

Geyser eruptions are surface expressions of pressure release from the subsurface. As water trickles down into the soil and rocks in the ground, it continues to travel closer to heated rock and magma and becomes heated and turned to vapour. This process creates superheated and pressurized water to be trapped far below Earth’s surface. Eventually, there is enough boiling water and steam to overcome the overburden pressure of rock and water above. When this happens, the contained boiling water and steam is suddenly released in a dramatic eruption.

The park authorities say that if you plan to visit Yellowstone National Park, it is advisable to plan a visit to Steamboat around June 11th or 12th, seven to eight days after the latest eruption.

Source: Yellowstone Volcano Observatory, Yellowstone National Park.

Photo: C. Grandpey

Les éruptions du Steamboat Geyser (Parc de Yellowstone) // The Steamboat Geyser eruptions (Yellowstone National Park)

Comme je l’ai écrit il y a quelques jours, le Steamboat Geyser dans le Parc National de Yellowstone est entré en éruption à trois reprises en deux mois – le dernier événement a eu lieu le 27 avril 2018 – et les scientifiques ne savent pas pourquoi.
Selon les données sismiques, les dernières éruptions ont été un peu moins spectaculaires que par le passé. Malgré tout, même si elles étaient de moindre intensité, elles étaient impressionnantes comparées à celles du Vieux Fidèle. Chaque éruption du Steamboat Geyser en avril a fait jaillir entre 200 et 400 mètres cubes d’eau, soit environ 10 fois plus que les éruptions du Vieux Fidèle. Le problème est que Steamboat n’a pas la régularité de son homologue dans le Parc. .
Le Steamboat Geyser se trouve dans le Norris Geyser Basin, connu pour être la zone thermale la plus chaude et la plus instable de Yellowstone. Avant le 15 mars, la dernière éruption s’était produite en septembre 2014. S’agissant de la première éruption, le personnel du parc a détecté l’activité sur les sismomètres, les thermomètres et les jauges de décharge. Quand les rangers sont arrivés sur place, ils n’ont pu qu’observer la vapeur du geyser mais pas de colonne d’eau. Selon l’USGS, cette émission de vapeur se produit souvent après une éruption et peut durer plusieurs heures.
Apparemment, personne n’a été témoin de la colonne d’eau émise par les trois éruptions. À cette période de l’année, le Norris Geyser Basin est fermé aux touristes jusqu’à ce que la neige ait fondu et que les sentiers soient remis en état après l’hiver. Sans les capteurs sismiques près du site de l’éruption, les roches et la boue qui ont été éjectées par le geyser, personne n’aurait su que le Steamboat s’était manifesté.
Les scientifiques ont raté la deuxième éruption du 19 avril de quelques minutes. Une équipe de géologues du Parc était dans le secteur, mais le geyser s’est manifesté un quart d’heure après leur départ.
L’activité de la troisième éruption a été observée par un automobiliste qui traversait la zone.
Les géologues de l’USGS expliquent que les dernières éruptions du Steamboat Geyser n’ont rien à voir avec l’activité volcanique de Yellowstone et ne sont pas le signe d’une prochaine éruption. Bien que la caldeira soit considérée comme active, ils pensent qu’il est peu probable qu’il y ait une éruption au cours du prochain millénaire. Les geysers reflètent des processus qui se produisent à des dizaines ou des centaines de mètres de profondeur tandis que le système magmatique commence à environ 5 km de profondeur.
D’un point de vue volcanique, la caldeira de Yellowstone est en phase d’affaissement depuis la fin de l’année 2015 et il n’y a eu aucun changement dans les deux derniers mois susceptible d’être lié aux récentes éruptions du Steamboat Geyser. Les scientifiques ne savent pas si la nouvelle activité est due à une perturbation intervenue dans le système hydrothermal ou si le geyser est en train d’entrer dans une période d’éruptions plus fréquentes, comme dans les années 1980, époque pendant laquelle de nombreuses éruptions étaient séparées par des semaines ou même des jours. Des éruptions multiples ont également eu lieu en 2003. Il se peut aussi que les éruptions actuelles reflètent simplement le caractère aléatoire des geysers. Il faudra peut-être attendre des années avant que le Sreamboat Geyser entre à nouveau en éruption.
Les scientifiques espèrent qu’il y aura d’autres éruptions pour qu’ils puissent essayer de les détecter. Ils vont installer des sismomètres près du Steamboat Geyser. Ainsi, s’il se manifeste à nouveau, ils pourront enregistrer les signes annonciateurs. Avec un sismomètre près du geyser proprement dit, ils espèrent pouvoir capter des signaux impossibles à enregistrer dans une station plus éloignée. Les données sismiques pourront peut-être permettre aux géologues de prévoir les éruptions du geyser, mais elles donneront aussi des indications précieuses sur ce qui se passe sous la surface de la Terre avant une éruption.
Sources : National Park Service, USGS, Yellowstone Volcano Observatory.

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As I put it a few days ago, Yellowstone National Park’s Steamboat Geyser has erupted three times in two months the last one was on April 27th – and scientists do not know why.

According to seismicity data, the recent eruptions have been a little bit smaller than in the past. Even if they are smaller, they are still impressive, even compared with those of Old Faithful. Indeed, the April Steamboat eruptions discharged about 200 to 400 cubic metres of water each, about 10 times the amount of water released by an Old Faithful eruption. The problem is that Steamboat lacks the faithfulness of its colleague in the Park. .

The Steamboat Geyser is located in the Norris Geyser Basin, known to be the hottest and most changeable thermal area in Yellowstone. Before March 15th, the last time this geyser spewed was in September 2014. The day of the first eruption, park staff detected activity on nearby seismometers, thermal and water discharge gauges. The rangers arrived in time to observe steam from the geyser but no water column. According to USGS, this is a usual occurrence after a vigorous water eruption with the steam phase lasting several hours.

Not one person is known to have witnessed the initial water column from these three eruptions. This time of year, the Norris Geyser Basin is closed to tourists until the snow melts and winter damage to trails can be repaired. If it wasn’t for sensors near the eruption site, and the rocks and mud that were ejected by the geyser, nobody would have realised an eruption took place..

Scientists missed the second eruption by only minutes. A team of Yellowstone National Park geologists was in the area for the April 19th eruption, but the geyser became active only 15 minutes after they had left the site.

The activity of the third eruption was observed from a driver passing through the area.

USGS geologists say that the Steamboat Geuser’s latest eruption have nothing to do with volcanic activity ay Yellowstone and are not a sign that an eruption is going to occur in the short term. Although the caldera is considered active, scientists believe that it is unlikely to erupt in the next thousand years. Geysers are reflecting processes that are occurring in the shallowest part of the system – tens to perhaps a few hundreds of metres deep – whereas the magmatic system starts about 5 km down.

From a volcanic point of view, the Yellowstone caldera has been subsiding since late 2015 and there has not been any change in that behaviour in the last couple of months that could be related to the recent Steamboat activity. Scientists aren’t sure whether the new activity is due to a new thermal disturbance or whether the geyser is merely entering a period of more frequent eruptions, as in the 1980s, when numerous eruptions from the geyser were separated by weeks or even days. Multiple eruptions also occurred in 2003. Or, it could be that the current eruptions simply reflect the randomness of geysers. It could be years until the Sreamboat erupts again.

Scientists hope that there will be more eruptions so that they can figure out how to detect them before they start. They are going to place seismometers near Steamboat Geyser. If it erupts again, they should be able to record any precusory activity. With a seismometer near the geyser itself, they hope to pick up on signals they can’t record in a station farther away. The seismic date can possibly give geologists a way to predict when the geyser will erupt but can also give them insights into what is happening in the subsurface plumbing system before an eruption.

Sources : National Park Service, USGS, Yellowstone Volcano Observatory.

Quelques vues du Norris Geyser Basin. Attention! Ne pas quitter les sentiers de visite. Danger de mort. (Photos: C. Grandpey)

 

Eruptions du Steamboat Geyser (Parc de Yellowstone)

Dans le Parc National de Yellowstone, le Steamboat Geyser (= geyser du bateau à vapeur) est réputé pour être le plus grand geyser actif au monde. Durant ses éruptions majeures, il peut projeter de l’eau à 90 mètres de hauteur. Elles durent de 3 à 40 minutes et sont difficiles à prévoir. Le reste du temps, les jets d’eau chaude atteignent en moyenne 7 mètres de hauteur, environ toutes les 5 minutes. Après les grosses éruptions, le geyser crache de la vapeur pendant parfois 2 jours.

Les géologues du Parc ont signalé la troisième éruption du Steamboat Geyser au cours des six dernières semaines. Elle a eu lieu le 27 avril 2018 et a probablement commencé à 6h30 du matin. Le geyser s’est également manifesté avec vigueur le 15 mars et le 19 avril. Cependant, ces trois éruptions ont été moins spectaculaires que la dernière éruption majeure survenue le 3 septembre 2014.

Source : CBS News.

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In Yellowstone National Park, the Steamboat Geyser is known as the world’s largest active geyser. During its major eruptions, it can project water up to 90 metres in height. They last from 3 to 40 minutes and are difficult to predict. The rest of the time, the jets of hot water reach on average 7 metres high, approximately every 5 minutes. After the biggest eruptions, the geyser may emit steam for 2 days.

Park geologists have reported the third eruption from the geyser in the past six weeks. It took place on April 27th and probably started at 6:30 a.m. The geyser also erupted on March 15th and April 19th. However, all three eruptions were smaller than the last major eruption that occurred on September 3rd, 2014.

Source: CBS News.

Photos: C. Grandpey

Le magma du super volcan de Yellowstone // Magma of the Yellowstone super volcano

J’ai écrit plusieurs articles sur ce blog concernant la source magmatique de Yellowstone et la présence d’un double réservoir sous le super volcan.
À l’aide d’une modélisation par superordinateur, des scientifiques de l’Université de l’Oregon ont pu fournir de nouvelles hypothèses concernant ce double réservoir qui se cache sous le Parc National de Yellowstone. L’étude a été publiée dans Geophysical Research Letters.
À des profondeurs de 5 à 10 kilomètres, des forces opposées donnent naissance à une zone de transition où les roches froides et rigides de la croûte supérieure cèdent la place à des roches chaudes et partiellement fondues qui se trouvent en dessous. Cette zone de transition piège les magmas ascendants et les pousse à s’accumuler et à se solidifier dans un filon horizontal appelé sill qui, selon la modélisation informatique réalisée par les chercheurs, peut atteindre 15 kilomètres. Les résultats de la modélisation confirment les observations effectuées précédemment en envoyant des ondes sismiques à travers cette zone.
Le sill se compose essentiellement de gabbro solidifié. Au-dessus et au-dessous se trouvent des corps magmatiques distincts. Celui du dessus contient un magma rhyolitique qui peut produire de temps en temps des explosions très puissantes. Des structures similaires existent probablement sous des super volcans ailleurs dans le monde. La morphologie du sill peut aussi expliquer des signatures chimiques différentes que l’on observe dans les matériaux éruptifs.
En 2014, un article publié dans Geophysical Research Letters par une équipe scientifique de l’Université de l’Utah a révélé, grâce à l’analyse d’ondes sismiques, la présence d’un grand volume de magma dans la croûte supérieure. Les scientifiques avaient toutefois remarqué que d’énormes quantités de dioxyde de carbone et d’hélium s’échappaient du sol, ce qui laissait supposer la présence d’une autre poche de magma sous la précédente. Ce mystère a été résolu en mai 2015, lorsqu’une étude réalisée par l’Université de l’Utah, publiée dans la revue Science, a identifié, au moyen d’ondes sismiques, la présence d’un deuxième volume de magma, encore plus important, à une profondeur de 20 à 45 kilomètres.
Cependant, les études des données sismiques n’ont pas permis de déterminer la composition, ou la quantité de magma dans ces deux réservoirs, ni comment et pourquoi ils se sont formés. Pour comprendre les deux structures, les chercheurs de l’Université de l’Oregon ont créé de nouveaux codes de modélisation pour les superordinateurs afin de savoir à quel niveau le magma est susceptible de s’accumuler dans la croûte. Le travail a été réalisé en collaboration avec des chercheurs de l’Institut fédéral suisse de technologie de Zurich.
Les résultats de la modélisation ont révélé qu’une importante couche de magma refroidi, avec un point de fusion élevé, existait au niveau du sill séparant deux corps magmatiques avec un magma à un point de fusion inférieur ; une grande partie de cette couche de magma refroidi proviendrait de la fusion de la croûte. Les auteurs de l’étude pensent que cette structure est à l’origine du volcanisme rhyolite-basalte que l’on trouve dans l’ensemble du point chaud de Yellowstone, y compris les matériaux produits par les super éruptions. En particulier, la modélisation a permis d’identifier la structure géologique du secteur où se trouve le matériau rhyolitique.
Pour le moment, la dernière étude ne permet pas de savoir quand se produiront les prochaines éruptions du super volcan de Yellowstone, mais elle permet d’expliquer la structure du système d’alimentation magmatique. Elle montre l’endroit où le magma prend sa source et là où il s’accumule.
Étudier l’interaction de l’ascension du magma avec la zone de transition dans la croûte terrestre, et comment ce processus influence les propriétés des poches magmatiques qui se forment au-dessus et au-dessous, devrait permettre de mieux comprendre le rôle joué par les panaches mantelliques dans l’évolution et dans la structure de la croûte continentale.
Source: Université de l’Oregon.

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I have written several posts on this blog about the magma source of Yellowstone and the presence of two magma bodies beneath the volcano.

Using supercomputer modelling, University of Oregon scientists have unveiled a new explanation for the geology underlying magma bodies below Yellowstone National Park. The study was published in Geophysical Research Letters.

At depths of 5-10 kilometres, opposing forces counter each other, forming a transition zone where cold and rigid rocks of the upper crust give way to hot, partially molten rock below. This transition traps rising magmas and causes them to accumulate and solidify in a large horizontal body called a sill, which can be up to 15 kilometres, according to the team’s computer modelling. The results of the modelling matches observations done by sending seismic waves through the area.

The sill is comprised of mostly solidified gabbro. Above and below lay separate magma bodies. The upper one contains rhyolitic magma that occasionally erupts in very powerful explosions. Similar structures may exist under super volcanoes around the world. The geometry of the sill also may explain differing chemical signatures in eruptive materials.

In 2014, a paper in Geophysical Research Letters by a University of Utah-led team revealed evidence from seismic waves of a large magma body in the upper crust. Scientists had suspected, however, that huge amounts of carbon dioxide and helium escaping from the ground indicated that more magma is located farther down. That mystery was solved in May 2015, when a second University of Utah-led study, published in the journal Science, identified by way of seismic waves a second, larger body of magma at depths of 20 to 45 kilometres.

However, the seismic-imaging studies could not identify the composition, state and amount of magma in these magma bodies, or how and why they formed there. To understand the two structures, University of Oregon researchers wrote new codes for supercomputer modelling to understand where magma is likely to accumulate in the crust. The work was done in collaboration with researchers at the Swiss Federal Institute of Technology, also known as ETH Zurich.

The researchers repeatedly got results indicating a large layer of cooled magma with a high melting point forms at the mid-crustal sill, separating two magma bodies with magma at a lower melting point, much of which is derived from melting of the crust. The authors of the study think that this structure is what causes the rhyolite-basalt volcanism throughout the Yellowstone hotspot, including supervolcanic eruptions. More particularly, the modelling helps to identify the geologic structure of where the rhyolitic material is located.

The new research, for now, does not help to predict the timing of future eruptions. Instead, it helps explain the structure of the magmatic plumbing system that fuels these eruptions. It shows where the eruptible magma originates and accumulates.

Studying the interaction of rising magmas with the crustal transition zone, and how this influences the properties of the magma bodies that form both above and below it should boost scientific understanding of how mantle plumes influence the evolution and structure of continental crust.

Source: University of Oregon.

Source: University of Oregon