Le 16 février 2013, dans une note intitulée « A l’intérieur des geysers », j’ai expliqué comment deux géologues russes ont essayé de comprendre leur fonctionnement en introduisant une caméra très robuste à l’intérieur des conduits de six d’entre eux dans la célèbre Vallée des Geysers au Kamchatka.
http://volcans.blogs-de-voyage.fr/2013/02/16/a-linterieur-des-geysers-inside-geysers/
Le site web Live Science (http://www.livescience.com/) consacre aujourd’hui un article à ce sujet en faisant référence aux geysers de Yellowstone. On nous explique que les geysers et les volcans ont un comportement un peu similaire, avec toutefois deux différences majeures : leur alimentation (lave pour les uns, eau pour les autres) et leur ponctualité, celle des geysers étant souvent remarquable alors que les éruptions restent encore extrêmement difficiles à prévoir.
En 2010, Shaul Hurwitz, chercheur en hydrologie à l’USGS de Menlo Park en Californie a invité 13 de ses collègues à travers le monde à venir étudier pendant une semaine le fonctionnement du Lone Star Geyser dans le parc de Yellowstone. Le Lone Star est un geyser très esthétique qui se manifeste régulièrement toutes les trois heures. Les chercheurs ont mesuré la quantité d’eau rejetée, les mouvements du sol, les ondes sismiques et sonores et ils ont enregistré une vidéo à haute vitesse avec des images visibles et infrarouges.
Ces données ont permis de mieux comprendre le processus éruptif de ce geyser. Les résultats de l’étude ont été publiés au mois de juin dans le Journal of Geophysical Research.
L’éruption du Lone Star Geyser se déroule en 4 phases distinctes, avec un signal géophysique propre à chacune d’elles. Pendant que la pression s’accumule dans le sous-sol, une phase « préliminaire » avec des émissions répétées d’eau et de vapeur annonce l’éruption proprement dite qui commence avec des projections d’eau et de vapeur à des vitesses comprises entre 58 et 101 km/h. Ces vitesses ont pu être calculées en filmant les particules projetées avec une caméra haute vitesse. L’éruption fait ensuite place à un épisode post-éruptif très calme qui se termine par une phase de re-remplissage du geyser.
Les scientifiques font remarquer que des geysers comme le Lone Star ou le Vieux Fidèle se trouvent à proximité des zones volcaniques actives qui ont récemment (à l’échelle géologique) secoué la caldeira de Yellowstone et où le magma est susceptible de chauffer l’eau sous la surface. Les geysers apparaissent quand des points d’obturation empêchent l’eau et la vapeur de s’élever vers la surface, phénomène qui emprisonne des bulles et se termine par l’éruption du geyser. Ce processus avait été parfaitement étudié au Kamchatka (voir ma note du 16 février).
Dans le cas présent, les chercheurs ont estimé que la quantité de chaleur émise par le Lone Star Geyser était équivalente à une puissance de 1,4 mégawatts, ce qui suffirait pour alimenter 1000 foyers pendant une heure. Toutefois, cette chaleur représente à peine 0,1 % de toute celle émise par la caldeira de Yellowstone. De plus, il ne faut pas oublier que cette chaleur se disperse à la surface et est libérée par les autres sources du Parc. Au final, si l’on prend en compte tous les geysers de Yellowstone, Shaul Hurwitz estime que « la quantité totale de chaleur produite est relativement négligeable ».
On February 16th 2013, in a note entitled « Inside geysers, » I explained how two Russian geologists tried to understand how they work by introducing a sturdy camera inside the ducts of six of them in the famous Valley of Geysers in Kamchatka.
http://volcans.blogs-de-voyage.fr/2013/02/16/a-linterieur-des-geysers-inside-geysers/
The website Live Science (http://www.livescience.com/) has just published an article about this topic with a reference to the geysers of Yellowstone. We are told that geysers and volcanoes have a somewhat similar behaviour, but with two major differences: their plumbing (lava for the ones, water for the others) and punctuality; indeed, the geysers are often remarkably punctual whereas eruptions are still very difficult to predict.
In 2010, Shaul Hurwitz, a hydrology researcher at the USGS in Menlo Park, California, invited 13 of his colleagues around the world to study for a week-long experiment at the Lone Star Geyser in Yellowstone Park. The Lone Star is a very aesthetic geyser that regularly erupts every three hours. The researchers measured the amount of water discharged, the ground motion, seismic and sound waves and they recorded a high-speed video with visible and infrared images.
These data allowed to better understand the eruptive process of the geyser. The results of the study were published in June in the Journal of Geophysical Research.
The Lone Star Geyser erupts in four distinct phases, each with a unique geophysical signal. As pressure builds up underground, a « preplay » phase, with pulses of steam and water, signals the coming outburst. Then, the eruption starts, with water and steam fountaining at 58 to 101 km/h. The researchers tracked particles in the jetting water with the high-speed camera to calculate the speed. A quiet post-eruption phase follows, finishing with a recharge phase while the geyser cone refills.
The scientists note that geysers like Lone Star and Old Faithful are located close to active volcanic areas that recently (geologically speaking) shook the Yellowstone caldera and where magma is likely to heat subsurface water. Geysers form when choke points prevent water and steam from rising underground, trapping bubbles that eventually explode into an eruption. This process had been fully studied in Kamchatka (see my note of 16 February).
In the case of Yellowstone, the researchers estimate that the amount of heat emitted by the Lone Star Geyser is about 1.4 megawatts, which is enough energy to power 1,000 homes for one hour. But the heat amounts to less than 0.1 percent of the total heat output from the whole Yellowstone caldeira. In addition, we should not forget that this heat that escapes to the surface is radiated by other sources in the Park. Finally, if one takes into account all the geysers of Yellowstone, Shaul Hurwitz believes that « the total heat ouput is relatively negligible. »
Le Lone Star Geyser, l’un de mes préférés à Yellowstone (Photo: C. Grandpey)
Cela fait pas mal de temps que l’on n’entend pas parler des “super volcans” et des effets dévastateurs de leurs éruptions pour notre planète. En attendant le réveil de l’un d’entre eux, voici le dernier rapport mensuel, en date du 3 décembre 2013, sur l’activité sismique à Yellowstone.
It is quite a long time since we last read an article about “super volcanoes” on the Internet! 
Claude Grandpey : Volcans et Glaciers 