Catégorie : Yellowstone

Une année de sismicité à Yellowstone // A year of seismicity at Yellowstone

À partir du 1er janvier 2018, on pourra lire les Yellowstone Caldera Chronicles, un nouvel article hebdomadaire rédigé par des scientifiques du Yellowstone Volcano Observatory. Chaque lundi sur la page d’accueil du YVO (https://volcanoes.usgs.gov/observatories/yvo/), ils publieront une nouvelle prose qui abordera un sujet différent, comme la géologie, l’histoire, l’activité en cours, etc. Le premier numéro de ces Chroniques dresse un bilan de l’activité observée à Yellowstone en 2017.
L’année 2017 a commencé assez calmement, avec seulement quelques centaines de séismes enregistrés pendant les premiers mois. Cette tendance était visiblement la suite de la faible sismicité observée en  2015 et 2016, avec seulement un millier de secousses enregistrées chaque année.
La situation a changé à partir du 12 juin 2017, lorsque a débuté l’essaim sismique de Maple Creek dans la partie occidentale du Parc, à quelques kilomètres au nord de West Yellowstone, dans le Montana. Au cours des trois mois suivants, environ 2400 séismes ont été localisés par les sismographes. L’essaim a duré jusqu’au début du mois de septembre et de petits accès de sismicité ont encore eu lieu dans la même région fin septembre et fin octobre. L’événement le plus significatif de la séquence avait une magnitude de M 4,4 le 16 juin 2017. D’autres essaims sismiques ont eu lieu à l’extérieur de la région de Yellowstone, près de Lincoln dans le Montana, et de Soda Springs dans l’Idaho. Cependant, cette sismicité n’était pas causée par le système magmatique de Yellowstone. Les séismes étaient provoqués par des failles liées à l’extension tectonique de l’ouest des États-Unis.
Au total,  pour l’année 2017, plus de 3 300 séismes se sont produits dans la région de Yellowstone, ce qui fait de cette année l’une des plus sismiques jamais enregistrées. Près de 80% de tous ces événements appartiennent à environ 13 essaims, dont celui de Maple Creek qui fut de loin le plus important.
L’essaim séismique de Maple Creek en 2017 arrive en seconde position après celui de 1985. Cette année-là, un essaim enregistré près de West Yellowstone avait duré trois mois, avec plus de 3 000 événements ; le plus significatif atteignait une magnitude de M 4,9. Si le système de surveillance actuel avait existé en 1985, il est probable que beaucoup plus de séismes auraient été répertoriés. L’essaim de Madison en 2010, au sud-ouest de West Yellowstone, est le troisième plus important jamais enregistré, avec environ 2 300 événements.
Les essaims de 1985 et 2010 ont été attribués à une évolution de la déformation de la caldeira. Au cours de ces deux années, la caldeira est passée du soulèvement à l’affaissement, ce qui laisse supposer que les essaims étaient provoqués par une libération de fluides en provenance de la région de la caldeira.
En 2017, toutefois, on n’a pas observé de changement significatif de déformation de la caldeira au moment de l’essaim. Pendant la majeure partie de l’année, la caldeira s’est affaissée et le secteur autour du Norris Geyser Basin a continué à se soulever, comme l’ont indiqué de nombreuses stations GPS dans la région. L’affaissement de la caldeira et le soulèvement de Norris se poursuivent depuis 2015. Au début du mois de décembre, cependant, cette tendance a commencé à changer, avec un début d’affaissement à Norris. Il sera intéressant de voir si cette situation va continuer.
Au lieu d’être lié à une migration des fluides, il se peut également que l’essaim sismique de Maple Creek soit une poursuite de l’effet du séisme de M 7,3 enregistré en 1959 à Hebgen Lake. Ce fut l’événement le plus important jamais enregistré dans la région de Yellowstone. Les recherches à venir permettront probablement de mieux comprendre ce qui se passe dans le sous-sol de Yellowstone.
Source: Observatoire Volcanologique de Yellowstone.

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Starting on January 1st 2018, the Yellowstone Caldera Chronicles is a new weekly article written by scientists of the Yellowstone Volcano Observatory. Each Monday on the YVO homepage (https://volcanoes.usgs.gov/observatories/yvo/), they will post a new article that covers a different topic, including geology, history, current activity, and other subjects.The first issue of the Chronicles reviews the activity that occurred in Yellowstone during 2017.

2017 began calmly enough, with only a few hundred earthquakes during the first months of the year. This trend continued the low earthquake rates of 2015 and 2016, during which only about 1,000 earthquakes were located per year.

The situation changed on June 12th, 2017, when the Maple Creek earthquake swarm began on the west side of the Park, a few kilometres north of West Yellowstone, Montana. Over the ensuing three months, about 2,400 earthquakes were located by the seismographs. The swarm lasted until early September, and small bursts of seismicity occurred in the same area in late September and late October. The largest event in the sequence was an M 4.4 event on June 16th, 2017. Additional seismic swarms occurred outside the Yellowstone area, near Lincoln, Montana, and Soda Springs, Idaho. However, this seismicity was not related to the Yellowstone magmatic system. Instead, the earthquakes were caused by faulting associated with tectonic extension of the western United States.

Overall for 2017, over 3,300 earthquakes were located in the Yellowstone region, making this year one of the most seismically active ever recorded. Almost 80% of all the earthquakes that were located occurred as part of approximately 13 swarms, of which the Maple Creek swarm was by far the largest.

The 2017 Maple Creek seismic swarm comes in a distant second to that of 1985. In that year, an earthquake swarm also near West Yellowstone lasted for 3 months and included over 3,000 events, with the largest reaching M 4.9. If today’s monitoring system had been in place in 1985, it is likely that many more earthquakes would have been located. The 2010 Madison swarm, just southwest of West Yellowstone, is now the third largest swarm ever recorded, with about 2,300 events.

The 1985 and 2010 swarms were associated with a change in deformation style of the caldera. During both years, the caldera switched from uplift to subsidence, suggesting that the swarms were associated with a release of fluids from the caldera region.

In 2017, however, there was no significant change in deformation at the time of the swarm. Throughout most of the year, the caldera subsided and the area around Norris Geyser Basin continued to uplift, as indicated by numerous continuous GPS stations in the region. Both caldera subsidence and Norris uplift have been ongoing since 2015. In early December, however, that pattern began to change, with subsidence beginning at Norris. Whether this pattern will continue remains to be seen.

Instead of being related to fluid migration, it is also possible that the Maple Creek earthquake swarm is a lingering effect of the 1959 M7.3 Hebgen Lake earthquake, the largest earthquake ever recorded in the Yellowstone region. Future research will help understand better what is happening at Yellowstone.

Source: Yellowstone Volcano Observatory.

Voici quelques vues du Norris Geyser basin, l’une des zones des plus chaudes et les plus dangereuses du Parc de Yellowstone. Les visiteurs sont priés de ne pas quitter les sentiers.

Photos: C. Grandpey

Une découverte des chercheurs de Clermont-Ferrand // A discovery by researchers of Clermont Ferrand (France)

Ça ne va pas révolutionner la volcanologie, mais la découverte a le mérite d’exister et, en plus, elle a été faite par 7 chercheurs du laboratoire Magmas et Volcans de Clermont-Ferrand. Ils ont confirmé la présence d’une fine couche de magma sur la quasi-totalité du manteau terrestre, à plus de 350 km de profondeur. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Nature communications.

La théorie en question, vieille d’une quinzaine d’années, n’avait jamais été prouvée expérimentalement. L’idée de départ était de comprendre la source et la formation du magma, notamment pour le volcanisme de « point chaud », comme celui que l’on observe à Yellowstone ou Hawaï. Ces points chauds prennent leur source très profondément, dans le manteau terrestre, à plusieurs centaines de kilomètres.

Le travail des chercheurs s’est appuyé sur l’étude de la roche et des minéraux qui la composent, selon les différentes strates du manteau terrestre. Ils ont pu établir le rôle prédominant de l’eau dans la fusion de la roche. Le manteau supérieur et la croûte terrestre se composent surtout d’olivine qui ne contient pas d’eau. Or, ce n’est pas le cas du minéral qui compose la phase de transition, quelques centaines de kilomètres plus en profondeur.

La question était de savoir ce que devient cette eau lorsque la roche remonte sous l’effet des mouvements du manteau terrestre. Aucun forage n’a pu, jusqu’à aujourd’hui, creuser à plus de 13 kilomètres dans la croûte terrestre, ce qui est très peu à l’échelle de la structure interne de la planète.

Les 7 chercheurs clermontois ont donc décidé de recréer les conditions qui règnent à 400 kilomètres de profondeur dans leur laboratoire, avec un échantillon d’olivine, ce qui ‘avait encore jamais été réalisé. Avec une pression de 12 à 15 Giga Pascal – soit plus de 100.000 fois la pression atmosphérique – et à une température de 1400 °C exercée par une gigantesque presse, les chercheurs ont pu observer en direct la fusion de la roche, grâce à l’eau excédentaire lorsque le minéral change de phase. Un deuxième essai, sans apport d’eau, montre qu’aucune fusion ne se réalise. La présence de magma mélangé à de la roche à cette profondeur n’avait jamais été prouvée. Cela pourrait aider à expliquer le volcanisme de point chaud.

Source : Journal La Montagne.

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It will not revolutionize volcanology, but the discovery has the merit to exist and, in addition, it was made by 7 researchers from the laboratory Magmas et Volcans of Clermont-Ferrand. They confirmed the presence of a thin layer of magma on almost the entire Earth’s mantle, more than 350 km deep. Their work was published in the journal Nature Communications.
The theory, about fifteen years old, had never been experimentally proved. The initial idea was to understand the source and formation of magma, especially for « hot spot » volcanism, such as that observed in Yellowstone or Hawaii. These hot spots have their source very deep – several hundred kilometres – in the Earth’s mantle.
The researchers’work was based on the study of the rock and the minerals that compose it, according to the different layers of the Earth’s mantle. They were able to establish the predominant role of water in the melting of the rock. The upper mantle and the Earth’s crust are mainly composed of olivine which does not contain water. However, this is not the case of the mineral that makes up the transition phase, a few hundred kilometres deeper.
The question was to know what happens to this water when the rock rises under the effect of the movements of the Earth’s mantle. To date, no drilling has been able to dig more than 13 kilometres into the Earth’s crust, which is very little at the scale of the planet’s internal structure.
The 7 researchers have therefore decided to recreate the conditions that prevail 400 kilometres deep in their laboratory, with an olivine sample, which had never been done before. With a pressure of 12 to 15 Giga Pascal – more than 100,000 times the atmospheric pressure – and at a temperature of 1400°C exerted by a gigantic press, the researchers were able to observe live the melting of the rock, thanks to the excess water when the mineral changes phase. A second test, without any water supply, showed that no fusion happened. The presence of magma mixed with rock at such a depth had never been proven. This could help explain hot spot volcanism.
Source: La Montagne.

Hawaii, un parfait exemple de point chaud (Source: Wikipedia)

Nouvelle théorie sur Yellowstone // New theory about Yellowstone

Les scientifiques se sont toujours posé des questions sur le super volcan de Yellowstone. Ils ont essayé de comprendre son fonctionnement interne et les résultats de leurs études ont souvent été remis en question ou débattus. Un exemple des incertitudes concernant Yellowstone est donné par une étude récente menée par des chercheurs de l’Université de l’Illinois.
Les scientifiques ont utilisé des simulations informatiques pour étudier l’histoire de Yellowstone sur plus de 20 millions d’années, et leurs résultats contredisent la théorie la plus répandue sur l’activité volcanique dans la région. Ils ont constaté que l’activité volcanique à Yellowstone est beaucoup plus complexe et dynamique qu’on ne le pensait auparavant. Ils ont utilisé la tomographie sismique pour scruter les profondeurs du sous-sol de l’ouest des États-Unis et reconstituer l’histoire géologique qui se cache derrière le volcanisme.
À l’aide de puissants ordinateurs, l’équipe scientifique a imaginé différents scénarios tectoniques et leurs résultats ne valident pas l’hypothèse traditionnelle du panache mantellique qui s’élève verticalement vers la surface et provoquerait l’activité volcanique dans la région. Les observations des chercheurs révèlent que c’est plutôt une activité proche de la surface de la planète qui serait responsable du volcanisme, même si la cause exacte reste un mystère.
Selon l’étude, il semble que le panache mantellique sous l’ouest des États-Unis se soit enfoncé de plus en plus profondément dans la Terre au fil du temps. Cela laisse supposer qu’un obstacle proche de la surface – peut-être une plaque océanique en provenance de la limite tectonique occidentale – interfère avec l’ascension du panache. En conséquence, la source de chaleur dont dépend le volcanisme à l’intérieur des terres proviendrait en fait du manteau océanique peu profond à l’ouest de la côte nord-ouest du Pacifique.
La chaleur qui provoque le volcanisme naît habituellement dans les zones où les plaques tectoniques se rencontrent et où l’une d’elles glisse sous une autre dans un processus de subduction. Cependant, Yellowstone et d’autres zones volcaniques de l’ouest des États-Unis sont loin des limites de la zone de subduction le long de la côte ouest. S’agissant du volcanisme à l’intérieur des terres, on pensait qu’une source de chaleur profonde – un panache mantellique – faisait fondre la croûte et générait le volcanisme en surface. L’hypothèse du panache mantellique a été controversée pendant de nombreuses années et la dernière étude vient s’ajouter aux preuves d’un nouveau scénario tectonique.
Dans une étape suivante, l’équipe de chercheurs de l’Université de l’Illinois espère inclure dans les modélisations des données chimiques provenant des roches volcaniques. Cela permettra de mieux localiser la source exacte du magma car les roches des panaches mantelliques profonds et des plaques tectoniques proches de la surface ont des composantes chimiques différentes.
University of Illinois at Urbana-Champaign.

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Scientists have always been asking questions about the super volcano of Yellowstone. They have tried to understand the inner workings of the volcano and the results of their studies have often been questioned or debated. An example of the uncertainties about Yellowstone is given by a recent study led by researchers at the University of Illinois.

The scientists used computer simulations to study the history of Yellowstone over 20 million years, with findings contradicting the traditional theory of volcanic activity in the region. They digitally played back a portion of the park’s geologic history, finding that volcanic activity at Yellowstone is far more complex and dynamic than was previously thought. They used seismic tomography to peer deep into the subsurface of the western US and piece together the geologic history behind the volcanism.

Using supercomputers, the team ran different tectonic scenarios to simulate a range of possible geologic histories for the region. The results gave little support for the traditional mantle plume hypothesis, which argues that heat from deep within the Earth rising vertically toward the surface is the cause of volcanic activity in the area. The team’s observations instead suggest activity much closer to the planet’s surface is responsible, although the exact cause remains a mystery.

According to the study, it appears that the mantle plume under the western US is sinking deeper into the Earth through time. This suggests that something closer to the surface – an oceanic slab originating from the western tectonic boundary – is interfering with the rise of the plume. A robust result from these models is that the heat source behind the extensive inland volcanism actually originated from the shallow oceanic mantle to the west of the Pacific Northwest coast.

The heat needed to drive volcanism usually occurs in areas where tectonic plates meet and one slab subducts under another. However, Yellowstone and other volcanic areas of the inland western US are far away from the active plate boundaries along the west coast. In these inland cases, a deep-seated heat source – a mantle plume – was suspected of driving crustal melting and surface volcanism. The mantle plume hypothesis has been controversial for many years and the new findings add to the evidence for a revised tectonic scenario.

Eventually, the team hopes to include chemical data from volcanic rocks in their models.

This should help them to further pinpoint the exact source of the magma, as rocks from deep mantle plumes and near-surface tectonic plates would have different chemical components.

University of Illinois at Urbana-Champaign.

Photo: C. Grandpey

Les grizzlis de Yellowstone (Etats-Unis) // Yellowstone grizzlies

Depuis 1975, année où ils ont été considérés comme une espèce en voie de disparition, les grizzlis du Parc National de Yellowstone ont plus que quadruplé leur territoire et leur population. On trouve les plantigrades également plus au nord, jusque dans la région de Glacier National Park où ils peuvent entraîner la fermeture de certains sentiers de randonnée. J’en ai personnellement fait l’expérience il y a trois ans.
Les ours migrent désormais si loin qu’ils sont susceptibles d’entrer en contact avec d’autres populations, ce qui pourrait contribuer à assurer la santé et la diversité génétique de l’espèce. Les défenseurs de l’environnement espèrent que les grizzlis pourront également atteindre les étendues sauvages de l’Idaho, ce qui permettrait de recoloniser une petite partie d’un vaste territoire qu’ils occupaient autrefois.
Alors que les grizzlis s’éloignent de plus en plus d’un Parc National qui a longtemps été leur refuge, ils rencontrent plus de gens, de routes et d’activités humaines, ainsi que plus de tentations sous la forme de détritus et de bétail. Alors que leur présence augmente, il en va du risque pour les humains, ce qui rend plus périlleuses les activités comme la chasse et la randonnée. La dure réalité est que les ours seront probablement les perdants dans leur interaction avec les humains, de la même façon que cela se produit dans un pays comme la France. Autoriser les ours à revenir dans une contrée occupée par les hommes et leur agriculture est forcément source de conflits. Ainsi, au moins 58 grizzlis sont morts en 2016 et 51 avaient péri à la mi-novembre de cette année aux Etats Unis. La plupart ont été tués par des personnes qui les ont heurtés accidentellement avec des voitures, les ont croisés pendant la chasse ou les ont abattus parce qu’il avaient blessé des animaux ou attaqué des biens.
Il a fallu quatre décennies et des millions de dollars aux Américains pour sauver les grizzlis de l’extinction. Maintenant, la grande question est de savoir si les gens peuvent accepter de vivre à leurs côtés.
Selon les chiffres avancés par le gouvernement, les conflits avec les populations avaient contribué à faire faire chuter la population de grizzlis de Yellowstone à seulement 136 animaux dans les années 1970. Ce chiffre a rebondi par la suite et atteint aujourd’hui environ 700, voire 1000 plantigrades. C’est pourquoi le Ministère de l’Intérieur a retiré les ours de la région de Yellowstone de la liste des espèces menacées au cours de l’été 2017.
Tout le monde n’est pas d’accord avec cette décision et des protecteurs de l’environnement ont engagé des procès visant à la faire annuler en faisant valoir l’isolement génétique de la population de Yellowstone et l’importance spirituelle de l’espèce pour les tribus amérindiennes. Certains soulignent également l’empreinte grandissante des grizzlis et affirment que le changement climatique a provoqué une diminution des sources d’alimentation naturelles. L’écosystème de Yellowstone a atteint sa capacité maximale d’acceptation des ours, ce qui oblige les mâles, en particulier, à chercher plus d’espace. Cette migration pose donc de nouveaux problèmes.
La disparition des ours des espèces menacées pourrait entraîner un nouveau risque, avec la possibilité, dans les trois États appartenant à l’écosystème de Yellowstone (Montana, Wyoming et Idaho) du retour la chasse au trophée de grizzli. Alors que les scientifiques affirment que des chasses limitées ne nuiraient pas nécessairement à l’ensemble de la population d’ours, les détracteurs critiquent ce qu’ils considèrent comme une menace supplémentaire inutile pour l’espèce.
Source: The Washington Post.

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Since 1975, when they were listed as an endangered species, grizzlies in Yellowstone National Park have more than quadrupled their range and population. Well to the north, grizzlies in the Glacier National Park region also are spreading out. Yjey may cause the closure of some trails in the Park, as this happened to me three years ago.

The bear pioneers are now migrating so far that they are viewed as the vanguard of a possible union between the two populations, a connection that could help ensure the bears’ health and genetic diversity. At some point, conservationists hope, grizzlies might even reach the Idaho wilderness, recolonizing a small portion of the vast territory they once occupied.

But as grizzlies fan out from the parks that have long been their refuges, they are encountering more people, roads and development – and more temptation in the form of trash and livestock. While their presence raises the risk to humans and makes activities like hunting and hiking more perilous, the reality is that bears tend to be on the losing end of interactions with humans. This happens in countries like France. Allowing bears to get into in places occupied by men and their agriculture can only be a source of problems. At least 58 died in 2016 and 51 as of mid-November this year, most killed by people who accidentally hit them with cars, crossed paths with them while hunting or shot them for harming animals or property.

Americans have spent four decades and millions of dollars to rescue grizzlies from the brink of extinction. Now, experts say, one big question is whether people can live alongside them.

Conflicts with people helped to drive the Yellowstone grizzly population to as low as 136 in the 1970s, according to government figures. It has since officially rebounded to around 700, and federal biologists say the number could be as high as 1,000. Such progress prompted the Interior Department to delist that region’s bears in the summer 2017.

Lawsuits are now seeking to overturn the government’s action, citing the Yellowstone population’s genetic isolation and the spiritual importance of the species to Native American tribes. Some also point to the grizzlies’ growing footprint and contend that climate change has caused natural food sources to dwindle. TheYellowstone ecosystem has reached its carrying capacity, forcing male grizzlies, in particular, to seek more space. Their movement is creating new challenges.

Delisting could entail a new risk, given the possibility in all three states in the Yellowstone ecosystem – Montana, Wyoming and Idaho – of allowing grizzly trophy hunting at some point. While federal scientists say limited hunts would not necessarily harm the overall population, critics decry what they see as an unnecessary additional threat.

Source : The Washington Post.

Grizzlis dans le Parc de Yellowstone (Photos: C. Grandpey)

D’autres photos d’ours sont proposées dans le livre « Dans les Pas de l’Ours » (voir colonne de droite de ce blog)