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La vie au fond de l’océan Pacifique // Life at the bottom of the Pacific Ocean

Dans une étude publiée le 8 août 2025 dans la revue Science Advances, des chercheurs chinois expliquent avoir découvert un système hydrothermal géant, jusqu’alors inconnu, au fond de l’océan Pacifique, et qui pourrait permettre de mieux comprendre les origines de la vie. Le système de Kunlun, au nord-est de la Papouasie-Nouvelle-Guinée, est composé de 20 grands cratères, dont le plus grand mesure environ 1 800 mètres de diamètre et 130 mètres de profondeur. Ce groupe de cratères libère d’importantes quantités d’hydrogène qui alimentent la vie qui prospère dans tout le système.

Site hydrothermal de Kunlun, à proximité de la fosse de Mussau (Source: Xiao et al. 2025, Science Advance

Kunlun a beaucoup de points communs avec un champ hydrothermal dans l’océan Atlantique connu sous le nom de « Cité perdue », situé dans le massif sous-marin Atlantis, à l’intersection entre la dorsale médio-atlantique et la faille transformante d’Atlantis. Cependant, le site de Kunlun présente plusieurs caractéristiques qui le rendent unique, notamment sa taille extraordinaire. Il couvre une superficie d’environ 11 kilomètres carrés. Il est donc des centaines de fois plus grand que la Cité perdue.
Le système hydrothermal de Kunlun offre aux scientifiques une nouvelle perspective sur la serpentinisation des grands fonds marins, processus par lequel l’eau de mer réagit chimiquement avec les roches du manteau sous-marin pour créer des serpentines – groupe de minéraux connus pour leur couleur verdâtre – et libérer de l’hydrogène.
Les chercheurs pensent pouvoir étudier les liens potentiels entre ces émissions d’hydrogène et l’émergence de la vie à Kunlun. On pense que le système contient des fluides riches en hydrogène, semblables à l’environnement chimique de la Terre primitive.
Les auteurs de l’étude ont été surpris par le potentiel écologique du site. Ils ont observé une vie marine diversifiée avec crevettes, galatées, anémones et vers tubicoles, des espèces qui pourraient dépendre de la chimiosynthèse alimentée par l’hydrogène.

Crevettes sur des rochers dans le système hydrothermal de Kunlun.

La lumière du soleil n’atteignant pas les profondeurs océaniques, la vie au fond de l’océan ne peut donc pas utiliser la photosynthèse. Une partie de la vie dans les profondeurs océaniques dépend donc de la chimiosynthèse, qui consiste à utiliser des substances chimiques comme l’hydrogène comme source d’énergie pour produire de la nourriture. Une autre équipe de recherche dirigée par la Chine a récemment utilisé un submersible habité pour filmer des communautés basées sur la chimiosynthèse au fond du Pacifique Nord-Ouest, à environ 9 500 mètres de profondeur. Ces communautés sont rarement documentées car la grande majorité des fonds océaniques reste inexplorée.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé le même submersible pour cartographier le site de Kunlun et explorer quatre de ses plus grands cratères. En mesurant les concentrations d’hydrogène dans les fluides hydrothermaux de Kunlun, les scientifiques ont estimé que le champ hydrothermal produisait plus de 5% de l’hydrogène sous-marin non vivant dans le monde.
L’équipe chinoise pense que le groupe de cratères qu’elle a analysé s’est formé par étapes. D’abord, l’hydrogène s’est accumulé sous la surface et a été libéré lors d’explosions majeures. Des fractures se sont ensuite formées le long des bords et du fond des structures résultantes, en déclenchant de nouvelles éruptions intenses de fluides hydrothermaux riches en hydrogène. Ces fractures ont ensuite été lentement obstruées par des minéraux en formation, ce qui a permis à l’hydrogène de s’accumuler à nouveau et potentiellement d’alimenter d’autres explosions de moindre intensité.
Le site de Kunlun se distingue des systèmes hydrothermaux sous-marins d’origine volcanique plus courants, que l’on trouve en limite de plaques tectoniques. Ces systèmes présentent souvent des structures en forme de cheminée, comme les fumeurs noirs, avec des températures d’environ 400 °C. Les systèmes de serpentinisation comme celui de Kunlun et de la Cité perdue sont plus froids, avec des températures inférieures à 90 °C.

 

Kunlun est non seulement plus grand que la Cité perdue, mais il occupe également un emplacement plus inhabituel. La Cité perdue est proche d’une dorsale médio-océanique qui se forme le long des limites de plaques divergentes et expose la roche mantellique. En revanche, Kunlun se trouve à l’intérieur de la plaque tectonique, loin de toute dorsale. Le système Kunlun se distingue par son flux d’hydrogène exceptionnellement élevé, son échelle et son contexte géologique unique. Il démontre que la production d’hydrogène par serpentinisation peut se produire loin des dorsales médio-océaniques, et remet donc en question d’anciennes hypothèses.
Source : Live Science via Yahoo News.

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In a study published on 8 August 2025 in the journal Science Advances, Chinese researchers explain that they have discovered a giant, previously unknown hydrothermal system at the bottom of the Pacific Ocean that could shed light on the origins of life. The Kunlun system, northeast of Papua New Guinea, is made up of 20 large craters, the largest of which is about 1,800 meters wide and 130 meters deep. These craters are clustered together and they release copious amounts of hydrogen, which may feed the life that thrives throughout the system.

Kunlun is similar to an Atlantic hydrothermal field known as the Lost City, which is located on the Atlantis Massif underwater mountain range. However, Kunlun has several features that make it unique, including its extraordinary size. It covers an area of about11 square kilometers, making it hundreds of times larger than the Lost City.

The Kunlun system offers scientists a new window into deep-sea serpentinization, which is the process by which seawater chemically reacts with mantle rocks beneath the seafloor to create serpentine minerals (a group of minerals known for their greenish color) and release hydrogen.

Researchers think they can study the potential links between these hydrogen emissions and the emergence of life at Kunlun. The system is thought to have hydrogen-rich fluids that are similar to early Earth’s chemical environment.

The authors of the study were surprised at the ecological potential of the site. They observed diverse deep-sea life – shrimp, squat lobsters, anemones, and tubeworms – species that may depend on hydrogen-fueled chemosynthesis. »

Sunlight doesn’t reach the deep ocean, so life at the seafloor can’t use photosynthesis. Some life in the deep ocean therefore relies on chemosynthesis, which involves using chemicals like hydrogen as an energy source to make food. A separate Chinese-led research team recently used a crewed submersible to film chemosynthesis-based communities at the bottom of the northwest Pacific, at depths of around 9,500 meters. Such communities are rarely documented asthe vast majority of the ocean floor is unexplored.

In the new study, researchers used the same submersible to map Kunlun and explore four of its largest craters. By measuring the hydrogen concentrations in Kunlun’s hydrothermal fluids, the scientists estimated that the field produced more than 5% of the world’s non-living submarine hydrogen output.

The Chinese team proposed that the cluster of craters they documented formed in stages. First, hydrogen accumulated beneath the surface and burst out in major explosions. Fractures then formed along the edges and bottom of the resulting structures, triggering further intense eruptions of hydrogen-rich hydrothermal fluids. These fractures then slowly became blocked by forming minerals, enabling hydrogen to accumulate again and potentially fuel additional smaller-scale explosions.

Kunlun is different from the more common volcano-powered hydrothermal seafloor systems found at plate boundaries. These systems often feature chimney-like structures, such as black smokers, with temperatures about 400 degrees Celsius. The serpentinization systems like Kunlun and the Lost City are cooler, with temperatures below 90° C.

Kunlun is not only bigger than the Lost City, it’s also in a more unusual location. The Lost City is close to a mid-ocean ridge, which form along diverging plate boundaries and expose mantle rock, while Kunlun is in the interior of its plate, far from any ridge.The Kunlun system stands out for its exceptionally high hydrogen flux, scale, and unique geological setting, It shows that serpentinization-driven hydrogen generation can occur far from mid-ocean ridges, challenging long-held assumptions.

Source : Live Science via Yahoo News.

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.

Découverte d’une cavité souterraine sous les Champs Phlégréens // Discovery of a subterranean cavity under the Phlegraean Fields

Une équipe internationale de chercheurs dirigée par l’Université de Pise, en collaboration avec l’INGV (Observatoire du Vésuve) et le Centre Helmholtz GFZ de Potsdam, a révélé une cavité située à 3,6 kilomètres de profondeur sous les Champs Phlégréens. L’étude, publiée dans Nature Communications Earth & Environment, ouvre de nouvelles perspectives sur la dynamique des fluides magmatiques et l’évaluation du risque volcanique.

Vue de la Solfatara (Photo : C. Grandpey)

La cavité identifiée pour la première fois relie le réservoir profond responsable du soulèvement du sol aux fumerolles peu profondes de la Solfatara et de Pisciarelli. Selon l’étude, elle présente » une longueur d’environ un kilomètre, environ 650 mètres de large avec une épaisseur moyenne de 35 centimètres et un volume total d’environ 220.000 mètres cubes. Selon les chercheurs, il s’agit davantage d’une fracture élargie que d’une cavité qui est est reliée au réservoir profond responsable du soulèvement du sol (bradyséisme) et aux fumerolles naturelles des zones de la Solfatara et de Pisciarelli. Le contenu n’a pas encore été confirmé, mais il est probable que l’on a affaire à des gaz sous haute pression ou des fluides magmatiques. Selon Giacomo Rapagnani, auteur principal de l’étude et doctorant à Pise, la cavité émet un signal sismique depuis au moins sept ans, à une fréquence constante de 0,114 Hz, tout en conservant des dimensions et une composition stables sur cette période. Cette « résonance » permet de suivre les écoulements de fluides en profondeur et d’identifier des modifications structurelles potentiellement dangereuses.

Fumerolle de Pisciarelli (Photo: C. Grandpey)

L’ensemble des Champs Phlégréens est surveillé par l’INGV. La région connaît une phase de bradyséisme qui a débuté en 2005, avec des soulèvements de terrain atteignant des pics d’environ 3 cm par mois. Depuis 2018, plus de 100 séismes ont été enregistrés : le plus significatif, d’une magnitude de M4,6, s’est produit le 30 juin 2025. Selon les géologues de l’INGV, la sismicité augmente avec l’intensification du soulèvement. Lorsque la déformation s’accélère, la fréquence et la magnitude des séismes augmentent également, et dans certains cas, bien que très rares, ils peuvent atteindre des magnitudes allant jusqu’à M5.0.
Delon une autre étude publiée dans Science Advances, l’activité observée actuellement serait due à une accumulation de pression dans un réservoir hydrothermal sous Pouzzoles, alimenté par des fluides souterrains. Cette découverte confirme l’idée que la remontée du magma n’est pas la seule cause de la sismicité et de la déformation. Les recherches indiquent que la gestion des flux d’eau ou la réduction de la pression hydrostatique du réservoir pourrait constituer une stratégie préventive efficace.
Selon Francesco Grigoli, co-auteur de la dernière étude et professeur à l’Université de Pise, l’intégration de techniques sophistiquées d’analyse sismique et géophysique représente un progrès considérable dans la réduction du risque volcanique.
Source : presse italienne.

 

Sur cette image issue de la dernière étude, le réservoir magmatique profond est représenté en gris, tandis que la «cavité» découverte est représentée en noir. Les points de couleur indiquent les séismes survenus ces dernières années.

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An international team of researchers led by the University of Pisa, in collaboration with INGV (Vesuvius Observatory) and the Helmholtz Centre GFZ in Potsdam, has revealed a hidden cavity 3.6 kilometers deep beneath the Phlegraean Fields. The study, published in Nature Communications Earth & Environment, opens new perspectives on magmatic fluid dynamics and volcanic hazard assessment.
The cavity identified for the first time connects the deep reservoir responsible for the uplift to the shallow fumaroles of Solfatara and Pisciarelli. According to the study, it is about one kilometer long, about 650 meters wide, with an average thickness of 35 centimeters, and a total volume of about 220,000 cubic meters. According to the researchers, it’s more of a widened fracture than a cavity, linked to the deep reservoir responsible for the ground uplift (bradyseism) and to the natural fumaroles of the Solfatara and Pisciarelli areas. The contents have not yet been confirmed, but it is likely high-pressure gases or magmatic fluids. According to Giacomo Rapagnani, lead author of the study and a doctoral student in Pisa, the cavity has been emitting a seismic signal for at least seven years, at a constant frequency of 0.114 Hz, demonstrating stable dimensions and composition over this period. This « resonance » makes it possible to track fluid flows at depth and identify potentially dangerous structural changes.
The entire Phlegraean Fields is monitored by INGV. The region is experiencing a phase of bradyseism that began in 2005, with ground uplifts reaching peaks of approximately 3 cm per month. Since 2018, more than 100 earthquakes have been recorded: the strongest, with a magnitude of M4.6, occurred on June 30, 2025. According to INGV geologists, seismicity increases with the intensification of uplift. When deformation accelerates, the frequency and magnitude of earthquakes also increase, and in some cases, although very rare, they can reach magnitudes of up to M5.0.
Another study published in Science Advances suggests that the activity currently observed could be due to a buildup of pressure in a hydrothermal reservoir beneath Pozzuoli, fed by underground fluids. This discovery supports the idea that rising magma is not the sole cause of seismicity and deformation. Research indicates that managing water flows or reducing reservoir hydrostatic pressure could be an effective preventive strategy.
According to Francesco Grigoli, co-author of the latest study and professor at the University of Pisa, the integration of sophisticated seismic and geophysical analysis techniques represents a significant step forward in reducing volcanic risk..
Source: Italian news media.

L’apprentissage automatique au service des sismologues // Machine learning to help seismologists

Des algorithmes d’apprentissage automatique appliqués aux données de formes d’ondes de 2008 à 2022 ont révélé 86 276 séismes sous la caldeira de Yellowstone, soit environ dix fois plus que les données précédentes obtenues avec des techniques traditionnelles. Le catalogue révisé, basé sur 15 années de données de formes d’ondes, a été publié dans Science Advances le 18 juillet 2025. Il a été réactualisé par des chercheurs de la Western University, de Universidad Industrial de Santander et de l’U.S.G.S.
Ce nouveau catalogue a été rendu possible grâce à l’application de techniques avancées d’apprentissage automatique et d’un modèle de vitesse 3D spécifique à chaque région. Il montre dans quelle mesure l’intelligence artificielle peut améliorer radicalement la détection et la caractérisation de l’activité microsismique dans les régions volcaniques complexes.
Avant cette nouvelle approche, la détection des séismes reposait en grande partie sur des inspections manuelles et des algorithmes traditionnels, ce qui limitait l’échelle et la granularité des données sismiques. Pour surmonter ces obstacles, les chercheurs ont entraîné un modèle d’IA distinct pour chaque station sismique du réseau de Yellowstone.
Cette approche a permis une définition précise de la magnitude de chaque événement, même lors de périodes de chevauchement d’essaims. Lors de tests de validation, le modèle a récupéré 83 % des séismes précédemment documentés et identifié 855 nouveaux événements sur une période de seulement 10 jours, dont plus de 99 % ont été confirmés comme étant de véritables séismes.
Plus de la moitié des séismes se sont produits en essaims, généralement sans secousse principale dominante. L’analyse a révélé que les essaims étaient probablement déclenchés par une combinaison de lente migration des fluides et de variations soudaines de pression dans les systèmes hydrothermaux.
Le nouveau modèle réactualisé a permis de localiser avec précision les séismes et d’estimer leur magnitude en tenant compte des hétérogénéités du sous-sol qui affectent la propagation des ondes sismiques. Les chercheurs pensent que ces résultats pourraient contribuer à améliorer l’évaluation des risques dans d’autres régions volcaniques. Une meilleure imagerie sismique permet d’éviter plus facilement les zones où les mouvements de fluides déclenchent souvent des séismes.
Source : The Watchers.

Photo: C.Grandpey

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Machine learning algorithms applied to waveform data from 2008 to 2022 have revealed 86 276 earthquakes beneath the Yellowstone caldera, which is about 10 times more than previously recorded. The revised catalogue, based on 15 years of waveform data, was published in Science Advances on July 18, 2025. It was created by researchers from Western University, Universidad Industrial de Santander, and the U.S.G.S.

The new catalogue was made possible through the application of advanced machine learning techniques and a region-specific 3D velocity model. It demonstrates how artificial intelligence can radically improve detection rates and characterization of microseismic activity in complex volcanic regions.

Prior to this new approach, earthquake detection relied heavily on manual inspections and traditional algorithms, limiting the scale and granularity of the seismic record. To overcome these limitations, researchers trained a separate AI model for each seismic station in the Yellowstone network.

This approach allowed accurate magnitude assignment, even during periods of overlapping swarm events. In validation tests, the model recovered 83% of previously documented earthquakes and identified 855 new events over just a 10-day window, with over 99% of those confirmed as real earthquakes.

More than half of the earthquakes were found to occur in swarms, typically lacking a dominant mainshock. The analysis revealed that swarms were likely triggered by a combination of slow fluid migration and sudden pressure changes in hydrothermal systems.

This model helped accurately locate earthquakes and estimate magnitudes by accounting for heterogeneities in the subsurface that affect seismic wave propagation. Researchers say the findings could help improve hazard assessments in other volcanic regions. Better seismic imaging makes it easier to avoid areas where fluid movement often triggers earthquakes.

Source : The Watchers.