Catégorie : Yellowstone

Étude des sources chaudes de Yellowstone avec la tomographie de résistivité électrique (TRE) // Study of Yellowstone hot springs using electrical resistivity tomography (ERT)

Aujourd’hui, de nouvelles technologies sont utilisées pour étudier les systèmes hydrothermaux de Yellowstone. Il y a une vingtaine d’années, j’ai participé à une campagne de mesures de la température des sources chaudes dans le Parc, sous l’égide de l’Observatoire volcanologique (YVO). J’utilisais un thermomètre qui m’a permis de relever les températures d’une vingtaine de sources. Aujourd’hui, la situation est différente. Des capteurs radio ont été installés à divers endroits du Yellowstone Geyser Basin ; ils enregistrent automatiquement les températures des chenaux d’écoulement des geysers, des bassins hydrothermaux, des sols et même de l’air. Les données sont ensuite transmises quotidiennement par radio et Internet aux bureaux de l’USGS à Menlo Park, en Californie, où elles sont archivées et mises à la disposition du public sur le site web de l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone.

Morning Glory Pool, l’une des innombrables sources chaudes de Tellowstone (Photo: C. Grandpey)

Le dernier numéro des Yellowstone Caldera Chronicles , une chronique hebdomadaire rédigée par des scientifiques de l’Observatoire, est consacré à l’étude de l’eau et des roches dans le sous-sol de Yellowstone. Par le passé, les géologues effectuaient des forages pour étudier les conditions géologiques et hydrothermales du sous-sol, notamment en 1967-1968. Cependant, forer dans un système hydrothermal actif est une opération complexe et dangereuse, avec le risque d’une libération brutale de vapeur et d’eau chaude pendant les opérations de forage. La plupart des anciens forages ont été scellés, mais les diagraphies et carottes de roche extraites ont fourni de précieuses informations.
Ces dernières années, la géophysique est devenue une technique essentielle pour imager le sous-sol et étudier le système hydrothermal de Yellowstone sans avoir recours au forage. Des méthodes telles que la sismique, la magnétotellurique, l’électromagnétisme et la gravimétrie permettent aux scientifiques de déterminer les propriétés fondamentales des fluides et des roches. Les méthodes d’imagerie géophysique sont idéales pour le Parc national de Yellowstone car elles sont non invasives : il n’est pas nécessaire de perturber le sol pour étudier le système hydrothermal souterrain.

L’Université du Wyoming utilise depuis une dizaine d’années des méthodes géophysiques terrestres pour imager les réseaux hydrothermaux situés sous les sources chaudes et les geysers de Yellowstone. En 2018, un groupe d’étudiants a parcouru plus de 3 kilomètres avec un encombrant matériel géophysique afin de recueillir différents types d’images du sous-sol sous Sentinel Meadows, un bassin hydrothermal actif du Lower Geyser Basin.

Un ensemble de données a pu cibler le réseau hydrothermal sous la source Rosette (Rosette Spring, également appelée Bison Pool) grâce à la tomographie de résistivité électrique (TRE). L’eau hydrothermale étant conductrice, cette méthode est particulièrement efficace pour en réaliser l’imagerie en sous-sol. Les étudiants et leurs enseignants ont déployé cinq lignes parallèles de capteurs électriques autour de Rosette Spring afin de mesurer la résistivité du sous-sol. Cela a permis d’obtenir une image des eaux hydrothermales souterraines sans forer ni endommager la surface.

Source : YVO

Les résultats de la tomographie de résistivité électrique indiquent la présence d’eau hydrothermale près de la Rosette Spring à une profondeur de 5 à 10 mètres. Cependant, aucun conduit ne semble relier cette eau à la surface. Cela signifie que l’eau hydrothermale alimentant la source circule probablement à travers un réseau dense de petits canaux dans les dépôts glaciaires qui constituent la géologie de surface de la région. Ces canaux sont si étroits qu’ils sont difficiles à observer avec l’équipement utilisé par l’équipe de terrain. De plus, la ligne de TRE la plus proche de la source Rosette présente un signal plus résistif, caractéristique de dépôts de geysérite formés par le refroidissement et la précipitation de la silice par l’eau chaude de la source. Ceci démontre que les dépôts de silice observés en surface s’étendent en sous-sol jusqu’à une profondeur d’environ 7 mètres. L’image TRE ne révélant aucun conduit ou structure tubulaire reliant les eaux profondes à la surface, l’origine de l’eau de Rosette Spring demeure un mystère.

Les recherches se poursuivent afin de comprendre comment les eaux hydrothermales circulent depuis les réservoirs profonds jusqu’à l’émergence des sources chaudes de Yellowstone. Les géologues de l’Observatoire volcanologique de Yellowstone nous expliquent que de nouvelles données géophysiques haute résolution apporteront sans aucun doute de nouveaux éclairages concernant le système d’alimentation en eau chaude de Yellowstone.

L’intégralité de l’étude se trouve à cette adresse :

https://www.usgs.gov/observatories/yvo/news/path-least-resistance-investigating-hot-spring-plumbing-systems-yellowstone

Source : USGS, Observatoire volcanologique de Yellowstone.

Parmi les résultats de tomographie de résistivité électrique du sous-sol de Rosette Spring figure une coupe transversale de la ligne R3 comparée aux images de Google Earth. Les anomalies de résistivité élevée (du jaune au rouge) près de la surface correspondent à des dépôts de geysérite en surface. À côté de cela, la zone plus profonde à faible résistivité (bleu foncé) est interprétée comme étant constituée d’eau hydrothermale alimentant la source. (Source : Wyoming State Geological Survey)

Among the surface imagery and subsurface electrical resistivity tomography results from Rosette Spring, there is a cross sectional view of line R3 compared to Google Earth imagery. High-resistivity anomalies (yellow to red) in the near-surface correlate with white sinter deposits on the ground surface. In contrast, the deeper, low-resistivity zone (dark blue) is interpreted as hydrothermal water that feeds Rosette Spring. (Source : Wyoming State Geological Survey)

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Today, new technologies are being used to study the hydrothermal systems at Yellowsrone. Two decades ago, I participated in a campaign to measure the temperatures of the hot springs under the auspices of the Volcanological Observatory (YVO). I used a hand-held thermometer and collected the readings for about two dozen springs. Today, things are different. Radio-equipped sensors have been installed at different spots within the geyser basin, recording temperatures within runoff channels from geysers, hot pools, soils, and even air. The data are saved by the sensors and are then transmitted daily via small radios and the Internet back to the USGS offices in Menlo Park, California, where they are archived and distributed to the public on the Yellowstone Volcano Observatory website.

The latest issue of the Yellowstone Caldera Chronicles, a weekly column written by scientists of the Yellowstone Volcano Observatory (YVO) is dedicated to the study of water and rocks that are underground in Yellowstone.

In the past, geoscientists drilled boreholes to investigate subsurface geologic and hydrothermal conditions, most recently in 1967–68. However, drilling into an active hydrothermal system is complicated and risky. Many of the holes can erupt with steam and hot water during drilling operations. Most of the old boreholes were sealed, and the drilling logs and rock cores that were extracted provided valuable information.

More recently, geophysics has emerged as a key technique to image the subsurface and study the Yellowstone hydrothermal system without drilling into it. Methods such as seismic, magnetotelluric, electromagnetic, and gravity allow for scientists to determine fundamental material properties of fluid or rock. Geophysical imaging methods are ideal for Yellowstone National Park because they are noninvasive, meaning you do not have to significantly disturb the ground to learn about the subsurface hydrothermal system.

The University of Wyoming has been using ground-based geophysical methods for a decade to image the “plumbing systems” below hot springs and geysers in Yellowstone.

In 2018, a group of students hiked more than 3 kilometers with a very heavy collection of geophysical equipment to collect multiple types of subsurface images beneath Sentinel Meadows, a hydrothermally active drainage in Lower Geyser Basin. One data set targeted the plumbing system beneath Rosette Spring (aka Bison Pool) using electrical resistivity tomography (ERT). Hydrothermal water is electrically conductive, which makes this method very effective at imaging hydrothermal water in the subsurface. The students and instructors laid out five parallel lines of electrical sensors across Rosette Spring to measure the resistivity of the subsurface, which yielded an image of the hydrothermal waters below the ground without requiring any drilling or other damage.

The results from the ERT survey show that there is hydrothermal water near Rosette Spring about 5–10 meters down, but that there is no distinct pipe or conduit leading to the pool at the surface. This leads to the important conclusion that the hydrothermal water feeding the pool likely travels through a dense network of small pathways in the glacial deposits that make up the surface geology in the area. Such pathways are so small that they are hard to see with the equipment that the field team used. Additionally, the ERT line nearest to Rosette Spring shows a more resistive signal indicative of white sinter deposits that are created by the hot spring waters cooling and precipitating silica. This demonstrates that the white sinter deposits seen at the surface extend into the subsurface to a depth of about 7 meters. Because the ERT image does not show a resolvable conduit or pipe-like structure from deeper water to the surface, it remains a mystery as to how Rosette Spring gets its water, and research continues into how hydrothermal waters travel from deep reservoirs and emerge as hot springs in Yellowstone. YVO geologists say that new high-resolution geophysical data will undoubtedly continue to provide insights into Yellowstone’s hot water plumbing systems.

Just click on this link to find the study :

https://www.usgs.gov/observatories/yvo/news/path-least-resistance-investigating-hot-spring-plumbing-systems-yellowstone

Source : USGS, Yellowstone Volcano Observatoty.

Datation des éruptions de Yellowstone // Dating the Yellowstone eruptions

Les scientifiques de l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone (YVO) ont recensé au moins 28 éruptions au sein de la caldeira de Yellowstone depuis sa formation il y a 631 000 ans. Il s’agit d’une estimation minimale basée sur les vestiges géologiques préservés. Les travaux en cours visent à affiner ce décompte en identifiant les éruptions plus anciennes dont les dépôts ont été enfouis ou masqués par des coulées de lave plus récentes. Ces résultats ont été présentés dans les Yellowstone Caldera Chronicles, une publication hebdomadaire rédigée par des scientifiques et des collaborateurs de l’Observatoire. À noter qu’en janvier 2025, un numéro des Yellowstone Caldera Chronicles avait déjà été consacré au passé du super volcan :

Yellowstone (1) : le passé du super volcan // Yellowstone (1) : the past of the super volcano

L’histoire volcanique de Yellowstone comprend trois éruptions qui ont formé la caldeira au cours des 2,1 derniers millions d’années. La plus récente, il y a 631 000 ans, a créé la caldeira que nous connaissons actuellement et a marqué un tournant vers des coulées de lave rhyolitique de plus petite taille et des dômes confinés principalement à l’intérieur de la caldeira, et non plus vers des éruptions d’envergure continentale.
La cartographie géologique et la datation ont permis d’identifier au moins 28 éruptions au sein de la caldeira depuis sa formation. Il s’agit d’un décompte minimal basé sur les éruptions identifiables avec certitude dans les archives géologiques. Les dépôts éruptifs plus anciens sont souvent masqués par des coulées de lave plus récentes, et dans de nombreuses zones, seuls de petits affleurements isolés subsistent, ce qui limite notre compréhension de leur étendue et de leur âge. La glaciation et l’érosion ont par ailleurs modifié le paysage, en déplaçant ou en redistribuant les matériaux volcaniques.
Pour reconstituer l’histoire éruptive de Yellowstone, les géologues ont établi une relation entre une cartographie de terrain détaillée avec la géochimie, la géochronologie et le paléomagnétisme. La composition chimique permet de distinguer les différents types de de magmas ; la datation radiométrique précise le calendrier des éruptions, tandis que les signatures paléomagnétiques conservées lors du refroidissement de la lave permettent de différencier les éruptions survenues à des périodes différentes.
Les rhyolites du Plateau Central (Central Member Plateau) constituent l’une des séquences éruptives post-caldeira les mieux étudiées et recouvrent une grande partie du fond de la caldeira. De nouvelles datations avec la méthode 40Ar/39Ar divisent ces coulées en cinq groupes éruptifs informels, avec des âges moyens rapportés à un niveau de confiance de 95 %, ce qui améliore la résolution entre les éruptions rapprochées.
La région de West Thumb, au bord du lac Yellowstone, enrichit ce tableau. On pense qu’il s’agit de la zone d’émission d’une éruption explosive à l’origine du Tuf de Bluff Point. Cela prouve que le volcanisme post-caldeira ne s’est pas limité aux seules coulées de lave.

Le canyon de la Yellowstone River présente de beaux exemples de tufs rhyolitiques (Photo: C. Grandpey)

Une coulée de lave affleurant dans la vallée de Hayden (célèbre pour ses meutes de loups) était auparavant associée à une éruption datée d’environ 102 000 ans, mais les nouvelles données montrent que la lave pourrait être plus proche de 160 000 ans, ce qui laisse supposer une éruption jusqu’alors inconnue. Des scientifiques de l’USGS ont prélevé des échantillons de cette coulée en 2025 pour une datation à l’argon ; on attend les résultats.
Des travaux effectués sur le terrain en 2025 ont également permis d’identifier un petit affleurement de lave le long de la Gibbon River, près du ruisseau Nez Perce Creek, qui semble se situer sous une coulée connue. L’analyse géochimique et la datation à l’argon permettront de déterminer si cet affleurement correspond à une éruption distincte ou s’il fait partie d’une unité déjà identifiée.
Par ailleurs, des chercheurs de l’Université du Montana ont identifié des dépôts volcaniques au nord-ouest de la caldeira, près de la Madison Junction. Ces dépôts pourraient provenir d’éruptions survenues peu avant la formation de la caldeira, il y a 631 000 ans. Si c’est le cas, cela permettrait de combler le fossé entre l’activité de pré-caldeira et de post-caldeira.
Source : USGS, The Watchers.

Carte de la caldeira de Yellowstone avec la localisation et l’âge des éruptions rhyolitiques les plus récentes à Yellowstone, et appartenant au Central Plateau Member. La région de West Thumb est indiquée car elle est considérée comme le lieu d’une éruption explosive et la source du Tuf de Bluff Point. Les rhyolites du Central Plateau Member sont divisées en cinq groupes informels d’après les nouvelles datations effectuées avec la méthode 40Ar/39Ar. Chaque groupe informel est représenté par la même couleur. Les numéros figurant sur la carte et dans la légende indiquent l’emplacement des différentes coulées de lave. L’âge moyen par groupe et son intervalle de confiance à 95 % sont indiqués à côté de la liste des unités. (Source : USGS)

Carte de meilleure résolution à cette adresse :

https://www.facebook.com/USGSVolcanoes/posts/how-many-eruptions-has-yellowstone-had-simple-questioncomplex-answer-todays-yell/1300881892086276/

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Scientists at the Yellowstone Volcano Observatory (YVO) have identified at least 28 eruptions within the Yellowstone Caldera since it formed 631 000 years ago, a minimum estimate based on preserved geologic evidence. Ongoing work is focused on refining this count by identifying older eruptions whose deposits were buried or obscured by younger lava flows. The findings were presented in Yellowstone Caldera Chronicles, a weekly column written by scientists and collaborators of the Yellowstone Volcano Observatory. In January 2025, an issue of the Yellowstone Caldera Chronicles was already dedicated to the supervolcano’s past (see above).

Yellowstone’s volcanic history includes three caldera-forming eruptions over the past 2.1 million years. The most recent, 631 000 years ago, created the present-day caldera and marked a shift toward smaller rhyolite lava flows and domes confined largely within the caldera rather than continent-wide eruptions.

Geologic mapping and age dating identify at least 28 eruptions within the caldera since its formation. This is a minimum count based on eruptions that can be confidently recognized in the geologic record. Earlier eruptive deposits are often obscured by younger lava flows, and in many areas, only small, isolated outcrops remain, limiting insight into their extent or age. Glaciation and erosion have further modified the landscape, removing or redistributing volcanic material.

To reconstruct Yellowstone’s eruptive history, geologists combined detailed field mapping with geochemistry, geochronology, and paleomagnetics. Chemical compositions distinguish magma batches, radiometric ages constrain eruption timing, while paleomagnetic signatures preserved during lava cooling separate eruptions that formed at different times.

The Central Plateau Member rhyolites form one of the best-studied post-caldera eruptive sequences and cover much of the caldera floor. New 40Ar 39Ar dating divides these flows into five informal eruption groups, with mean ages reported at the 95 percent confidence level, improving resolution between closely spaced eruptions.

The West Thumb region of Yellowstone Lake adds another layer to this picture. It is thought to be the vent area for an explosive eruption that produced the Tuff of Bluff Point, showing that post-caldera volcanism was not limited to lava flows alone.

A lava flow exposed in Hayden Valley was previously linked to an eruption dated at about 102 000 years but the new data suggest the lava may be closer to 160 000 years old, suggesting a previously unrecognized eruption. USGS scientists collected samples from this flow in 2025 for argon dating, with results pending.

Field work in 2025 also identified a small lava exposure along the Gibbon River near Nez Perce Creek that appears to lie beneath a known flow. Geochemical analysis and argon dating will determine whether this exposure represents a distinct eruption or part of an already identified unit.

In addition, researchers from Montana State University have identified volcanic deposits northwest of the caldera near Madison Junction. The deposits may represent eruptions that occurred shortly before the caldera-forming event 631 000 years ago, helping overcome the gap between pre-caldera and post-caldera activity.

Source : USGS, The Watchers.

Sismicité, fluides hydrothermaux et systèmes de failles dans le Parc national de Yellowstone // Seismicity, hydrothermal fluids and fault systems in Yellowstone National Park

Une étude d’une durée de 15 ans menée par l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone et l’USGS sur les données sismiques dans le Parc, et publiée dans Science Advances en juillet 2025, montre comment des milliers de petits séismes se regroupent dans le temps et l’espace. Elle met ainsi en évidence des interactions complexes entre les fluides hydrothermaux et les systèmes de failles sous la caldeira de Yellowstone. Grâce à l’intelligence artificielle, les chercheurs ont pu démontrer que le sous-sol du Parc national de Yellowstone est bien plus dynamique qu’on ne le pensait jusqu’à présent.

Photo: C. Grandpey

De 2008 à 2022, les scientifiques ont analysé les mesures en continu des mouvements du sol, fournies par le réseau sismique qui détecte les vibrations les plus infimes à travers le Parc. En appliquant les derniers modèles d’apprentissage automatique à cet immense ensemble de données, les chercheurs ont détecté plus de 86 000 séismes, ainsi qu’une multitude de petits événements auparavant inconnus. Ces données confirment que le sous-sol de Yellowstone est un paysage en perpétuel mouvement. Les séismes ne sont pas répartis uniformément, mais se regroupent en essaims, où des centaines, voire des milliers d’événements se produisent en quelques jours ou semaines. Certains de ces essaims sont liés au mouvement de fluides hydrothermaux, d’autres au lent réajustement des zones de failles, et quelques-uns à des processus volcaniques profonds. Ce catalogue, réalisé à l’aide de l’intelligence artificielle, révèle que nombre de ces épisodes sont interconnectés sur plusieurs années, voire des décennies, et racontent ainsi une période bien plus longue de l’évolution de la croûte de Yellowstone.

Réseau sismique de Yellowstone (Source: YVO)

Cette étude démontre comment une surveillance sur le long terme et en haute résolution, combinée à l’intelligence artificielle, peut éclairer des processus allant bien au-delà de la portée de l’observation directe.
Le nouveau catalogue sismique offre un aperçu inédit de la façon dont les séismes dessinent l’anatomie de la caldeira de Yellowstone. La plupart des 86 000 séismes enregistrés se sont produits à des profondeurs comprises entre 1 et 4 km, formant des groupes denses et linéaires qui suivent les systèmes de failles sous le Parc. À environ 8 km de profondeur, l’activité sismique disparaît presque complètement, ce qui indique probablement la présence de roches partiellement fondues qui absorbent l’énergie au lieu de se fracturer. Les chercheurs ont obtenu cette précision grâce à un modèle tridimensionnel des vitesses des ondes sismiques sous Yellowstone. Ce modèle montre comment différents types de roches, avec des températures différentes, modifient la vitesse des ondes sismiques, ce qui permet aux scientifiques de localiser les séismes avec exactitude.
Les résultats affinés révèlent des couloirs de failles complexes, certains orientés nord-est à travers la caldeira et d’autres longeant sa lèvre ouest. Au sein de ces structures, les scientifiques ont observé des différences marquées entre les zones situées à l’intérieur et à l’extérieur de la caldeira. À l’intérieur, les séismes ont tendance à se propager verticalement le long de failles grossières et encore mal définies. Ce mouvement vertical reflète la remontée de fluides sous pression, principalement de l’eau chaude et des gaz, au sein du système hydrothermal actif de Yellowstone. À l’extérieur de la caldeira, en revanche, les failles apparaissent plus stables et les séismes présentent une faible migration verticale. Ces zones représentent probablement des failles plus anciennes et plus matures, réagissant aux variations latérales des contraintes crustales.

Histogramme montrant le nombre de séismes par période de trois mois dans la région du Parc national de Yellowstone, de 1973 à 2023. Les barres rouges représentent tous les séismes survenus dans la région de Yellowstone, et les barres bleues indiquent une sismicité en essaim. (Source : YVO)

L’utilisation d’outils d’apprentissage profond tels qu’EQTransformer et PhaseLink a permis aux auteurs de l’étude de détecter des phases sismiques subtiles souvent négligées par les méthodes traditionnelles. Les chercheurs ont relocalisé 67 000 événements avec une précision remarquable. Ils ont pu ainsi cartographier une croûte complexe et finement stratifiée qui fait le lien entre tectonique et volcanisme. Ce niveau de détail offre une nouvelle base pour l’étude du sous-sol de Yellowstone. Les données révèlent non seulement la localisation des séismes, mais aussi l’évolution de leur profondeur et de leur direction au fil du temps. Chaque essaim sismique témoigne d’un mouvement, illustrant l’évolution continue du réseau hydrographique interne du Parc. L’une des découvertes les plus remarquables est le lien à long terme entre différents essaims sismiques. Alors que chaque essaim ne dure généralement que quelques semaines, la nouvelle analyse montre que des essaims séparés par des années se produisent souvent quasiment au même endroit.
Par exemple, l’essaim de 2020-2021, survenu près de l’extrémité nord du lac Yellowstone, s’est produit immédiatement au sud de la séquence de 2008-2009, après plus d’une décennie de calme. Un tel comportement laisse supposer l’existence d’un système dynamique de réservoirs souterrains où l’eau et le gaz migrent lentement à travers les fractures de la roche. Lorsque ces fluides rencontrent des zones étanches ou de faible perméabilité, la pression augmente jusqu’à provoquer la fissuration de la roche, engendrant des salves de sismicité. Une fois la pression relâchée, le système retrouve son calme lorsque les conduits de fluides se referment. Ce processus d’arrêts et de reprises crée un rythme d’essaims sismiques spatialement liés mais temporellement séparés. Ces essaims sont particulièrement fréquents près des zones hydrothermales comme le Yellowstone Lake et le Norris Geyser Basin, où l’eau chaude circule à travers des fractures superficielles.

Norris Geyser Basin (Photo: C. Grandpey)

La récurrence de ces essaims illustre comment la croûte de Yellowstone emmagasine et libère de l’énergie sur des échelles de temps bien plus longues que celles de chaque épisode individuel. La reprise d’activité dans les mêmes zones de failles après des années de repos révèle un lent cycle d’accumulation et de libération de pression qui façonne l’évolution continue du Parc.
Source : Observatoire Volcanologique de Yellowstone.

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A 15-year study of Yellowstone’s seismic record by the Yellowstone Volcano Observatory and the U.S. Geological Survey (USGS), published in Science Advances in Jult 2025, reveals how thousands of small earthquakes cluster in time and space. It thus shows complex interactions between hydrothermal fluids and fault systems beneath the caldera. By using artificial intelligence, the researchers demonstrate that the ground beneath Yellowstone National Park is far more dynamic than previously understood.

From 2008 to 2022, scientists analyzed continuous ground motion recordings collected from the seismic network which surrounds the park and detects even the faintest vibrations. By applying advanced machine learning models to this enormous dataset, the researchers detected over 86 000 earthquakes, with countless small events that were previously invisible. Through this data, Yellowstone’s subsurface appears as a restless landscape in constant motion. Earthquakes are not distributed evenly but instead cluster in swarms, where hundreds or thousands of events occur over days or weeks. Some of these swarms have been linked to the movement of hydrothermal fluids, others to the slow readjustment of fault zones, and a few to deeper volcanic processes. The AI-based catalog now shows that many of these bursts are connected across years or even decades, telling a much longer story of Yellowstone’s evolving crust.

This study demonstrates how long-term, high-resolution monitoring combined with artificial intelligence can illuminate processes far below the reach of direct observation.

The new seismic catalog provides an unprecedented look at how earthquakes outline the anatomy of the Yellowstone Caldera. Most of the 86 000 recorded earthquakes occurred at depths between 1 and 4 km, forming dense, linear clusters that trace fault systems beneath the park. Beneath about 8 km, seismic activity nearly disappears, suggesting the presence of partially molten rock that absorbs energy rather than fracturing. Researchers achieved this precision using a three-dimensional model of seismic wave velocities beneath Yellowstone. This model shows how different rock types and temperatures alter the speed of seismic waves, allowing scientists to locate earthquakes with accuracy.

The refined results reveal intricate fault corridors, some trending northeast across the caldera and others running along its western rim. Within these structures, scientists observed distinct differences between areas inside and outside the caldera boundary. Inside, earthquakes tend to migrate upward through rough, immature faults. This vertical movement reflects the rising motion of pressurized fluids, primarily hot water and gases, within Yellowstone’s active hydrothermal system. Outside the caldera, by contrast, the faults appear more stable, with earthquakes showing little vertical migration. These zones likely represent older, more mature faults responding to lateral shifts in crustal stress.

The use of deep learning tools such as EQTransformer and PhaseLink enabled the detection of subtle seismic phases that traditional methods often miss. The researchers relocated 67 000 events with remarkable precision, mapping a complex and finely layered crust that bridges the worlds of tectonics and volcanism. This level of detail provides a new foundation for studying Yellowstone’s subsurface. The data reveal not just where earthquakes happen, but how their patterns shift in depth and direction through time. Each cluster becomes a trace of movement, showing how the park’s internal plumbing continues to evolve.

One of the most remarkable findings is the long-term connection between separate earthquake swarms. While individual swarms typically last only a few weeks, the new analysis shows that swarms years apart often occur in nearly the same place.

For example, the 2020–2021 swarm near the northern end of Yellowstone Lake occurred immediately south of the 2008–2009 sequence, separated by more than a decade of quiet. Such behavior hints at a dynamic system of underground reservoirs where water and gas migrate slowly through fractures in the rock. When these fluids encounter sealed zones of lower permeability, pressure builds until it forces the rock to crack, producing bursts of seismicity. Once released, the system quiets again as the fluid pathways reseal. This stop-and-go process creates a rhythmic pattern of swarms that are spatially linked but temporally separated. Swarms are especially common near hydrothermal areas such as Yellowstone Lake and Norris Geyser Basin, where hot water circulates through shallow fractures. These recurring swarm patterns demonstrate how Yellowstone’s crust stores and releases energy on timescales much longer than any individual episode. The return of activity to the same fault zones after years of rest suggests a slow cycle of pressure accumulation and release that shapes the park’s ongoing evolution.

Source : Yellowstone Volcano Observatory.

L’éruption de Yellowstone et la « Pompéi des rhinocéros » // The Yellowstone eruption and the « Rhino Pompeii »

Il y a 12 millions d’années, une super-éruption à Yellowstone a recouvert une vaste étendue de l’Amérique du Nord d’une épaisse couche de cendres qui a anéanti toute vie.
Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université du Nebraska ont découvert d’anciennes empreintes révélant que de grands canidés, avec des mâchoires capables de broyer des os, parcouraient les étendues désertiques recouvertes de cendres après l’éruption.
Ces empreintes ont été mises au jour au-dessus des squelettes de rhinocéros disparus, les Teleoceras, dans les gisements fossilifères d’Ashfall – Ashfall Fossil Beds – au nord-est du Nebraska. Elles constituent la première preuve directe de la présence de grands carnivores dans cette région surnommée « la Pompéi des rhinocéros » en raison de la richesse des fossiles de rhinocéros Teleoceras qui y ont péri lors des importantes retombées de centres pendant l’activité volcanique de Yellowstone. L’éruption fut si importante que les cendres retombèrent probablement comme de la neige jusqu’en Idaho, à 1 600 kilomètres du site éruptif. Il est probable que le ciel s’est obscurci, la végétation et les sources d’eau ont été ensevelies, et le cataclysme a inévitablement représenté un danger pour tout être vivant doté d’un système respiratoire fragile.
Des chevaux anciens, des chameaux ressemblant à des girafes, de nombreux rhinocéros et divers autres animaux ont été ensevelis sous les cendres du site du Nebraska.

 

Source : Smithsonian Institution

Jusqu’à la découverte de ces empreintes, les chercheurs n’avaient trouvé aucune preuve tangible de la présence de grands carnivores dans la région, ce qui est surprenant compte tenu de l’abondance de proies conservées.
Les empreintes mesurent jusqu’à 8 centimètres de long et 7,5 centimètres de large et correspondent à celles des grands canidés qui broyaient et consommaient des os comme le font les hyènes de nos jours.

 

Squelette d’épicyon, l’un des grands canidés qui fréquentaient la région (Source : Natural History Museum de Los Angeles)

Non seulement ces empreintes confirment la présence de grands carnivores dans les couches de cendres, mais leur position au-dessus des couches de rhinocéros montre que ces canidés ont survécu à l’événement cataclysmique qui a décimé de nombreuses espèces animales.
Selon un chercheur, « la survie de superprédateurs après un désastre écologique est quelque peu inattendue et nous apprend beaucoup de choses sur la façon dont la vie réagit et se rétablit après une catastrophe. » En effet, les grands prédateurs se situent au sommet de la chaîne alimentaire et meurent généralement de faim si celle-ci vient à disparaître.
Les empreintes les plus révélatrices ont été découvertes en 2014 et 2023. Bien qu’elles n’aient pas encore fait l’objet d’une description formelle dans une revue scientifique, leur existence ne fait aucun doute. Elles sont d’ailleurs observables par les visiteurs de l’Ashfall Fossil Beds State Historical Park.

Source : Ashfall Fossil Beds State Historical Park

Le nord-est du Nebraska possédait autrefois un environnement similaire aux plaines africaines. Le site fossilifère d’Ashfall héberge un lac qui abritait une faune aquatique riche, avec notamment des tortues, et attirait toutes sortes d’animaux.
Les traces de canidés sont présentes dans plusieurs couches de cendres et pointent dans différentes directions, ce qui indique que les prédateurs fréquentaient la zone de manière prolongée ou répétée après qu’elle ait été recouverte de cendres volcaniques. On ignore encore comment les canidés ont survécu à cette époque, mais une hypothèse est qu’ils se nourrissaient des carcasses de rhinocéros enfouis et de celles d’autres animaux juste après l’éruption. Cependant, comme aucun ossement de ces carnivores n’a été retrouvé, les chercheurs ignorent encore si cette alimentation leur a permis de survivre jusqu’à des jours meilleurs, ou s’ils ont finalement dû partir chercher fortune ailleurs.

Source : Live Science via Yahoo News.

 

Photo : Ashfall Fossil Beds State Historical Park

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A super eruption at Yellowstone 12 million years ago blanketed a large area of North America with a thick layer of ash and anihilated all life in the area.

Today, researchrs ahve discovered ancient footprints that reveal that large, bone-crushing dogs stalked the ashy wastes of North America in the wake of the eruption.

Researchers uncovered the footprints above the skeletons of extinct rhinoceroses called Teleoceras in the Ashfall Fossil Beds of northeastern Nebraska. The dog tracks mark the first direct evidence of large carnivores in region which has been nicknamed « Rhino Pompeii » because it has preserved so many Teleoceras rhinos that perished in widespread fallout from volcanic activity at Yellowstone. The eruption was so massive that ash probably fell like snow as far as Idaho, 1,600 kilometers away from the eruption site. It darkened the skies, buried plant life and water sources, and inevitably was a real hazard to anything with a delicate respiratory system.

Ancient horses, giraffe-like camels, numerous rhinos and various other animals were entombed in the ash at the Nebraska site. However, until the footprint discovery, researchers hadn’t found hard evidence of large meat eaters in the region, which is unusual, given the abundance of preserved prey.

The footprints were up to 8 centimeters long and 7.5 cm wide, matching those of the large, extinct canids which crushed and ate bones like modern hyenas do. Not only do the footprints confirm the presence of large carnivores in the beds, but their positioning above the rhino layers suggests that the dogs survived the cataclysmic event that wiped out many animals.

According to one researcher, « eurvival of top predators after ecological collapse is a little unexpected and has a lot to teach us about how life responds and recovers after disasters. » Indeed, big predators sit at the top of the food chain, so they normally starve if it collapses.

The clearest trackways were uncovered in 2014 and 2023. While the footprints have yet to be formally described in a journal, their existence is not a secret. People visiting the Ashfall Fossil Beds State Historical Park can see the footprints. Northeastern Nebraska once had a similar environment to the African plains. The Ashfall Fossil Beds preserved a lake that hosted aquatic life, like turtles, and attracted all manner of animals.

The dog tracks are present in multiple ash layers and point in different directions, which is an indication that the predators were making extended or repeated visits to the area after it was caked in volcanic fallout. It is not yet clear how the dogs were surviving at the time, but one possibility is that they fed on buried rhinos and other carcasses in the immediate aftermath of the eruption.

However, since the bones of these meat eaters haven’t found, the researchers are not sure yet whether this was enough to see them through to better times, or whether they eventually had to depart to seek their fortunes elsewhere.

Source : Live Science via Yahoo News.