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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.

On ne plaisante pas avec les sources chaudes de Yellowstone // Yellowstone hot springs are no joke

Le Parc national de Yellowstone offre des paysages en constante évolution. Des géologues ont découvert une nouvelle source avec une eau d’un beau bleu, probablement apparue suite à une série d’événements faiblement explosifs. Cette nouvelle pièce d’eau a été découverte dans un sous-bassin du Norris Geyser Basin, la zone thermale la plus chaude et la plus ancienne du Parc.

Photo: C. Grandpey

Des scientifiques effectuant des travaux d’entretien dans la zone ont découvert la source en avril dernier. La cavité mesure environ 4 mètres de diamètre et se trouve à 30 centimètres sous le rebord. L’eau du bassin a une température de 43 °C. L’USGS a indiqué que les images satellites montrent que la source s’est formée entre décembre 2024 et février 2025.

Vue de la nouvelle source chaude (Source: NPS)

Le Norris Geyser Basin est également un endroit très dangereux et les visiteurs sont priés de rester sur les sentiers et les caillebotis. En 2016, un homme de 23 ans est décédé après être tombé dans une source. Son corps n’a pu être récupéré 24 heures plus tard, car il s’était dissous dans l’eau chaude.

Photo: C. Grandpey

Un tel comportement imprudent est loin d’être exceptionnel à Yellowstone.
Un homme visitant le Parc a été vu en train de boire l’eau d’une source hydrothermale dans une vidéo récemment publiée sur les réseaux sociaux. On y aperçoit un homme vêtu d’un t-shirt orange et d’un short, agenouillé sur une passerelle en bois, la main devant la bouche, en train de boire avant de secouer la main rapidement pour oter les résidus, et s’éloigner.

Source: Instagram

Le National Park Service avertit que boire de l’eau d’une source chaude à Yellowstone ou ailleurs dans le monde est « extrêmement dangereux ». Une telle eau est acide en raison de la présence d’acide sulfurique en profondeur. L’eau à très haute température favorise la remontée de cet acide dangereux, la rendant impropres à la consommation avant traitement.
L’eau des sources de Yellowstone contient également de l’arsenic, du mercure et du fluor à des niveaux dangereux pour la consommation humaine. Cette eau peut également héberger des micro-organismes et des agents pathogènes tels qu’E. coli ou Naegleria, une amibe connue pour sa capacité à « dévorer le cerveau ».
Le National Park Service ajoute : « En raison de sa température élevée, l’eau des sources chaudes peut provoquer des brûlures graves, voire mortelles. Plus de 20 personnes sont décédées des suites de brûlures subies après être entrées ou tombées dans les sources chaudes de Yellowstone.»
Si de nombreux dangers se cachent hors des sentiers battus de l’un des plus beaux parcs d’Amérique, l’eau de sources hydrothermales est de loin la plus mortelle. Le Service des parcs nationaux écrit : « Les sources chaudes ont blessé ou tué plus de personnes à Yellowstone que tout autre site naturel. »

Photo: C. Grandpey

Bien que l’état de santé actuel de l’homme qui a bu l’eau reste incertain, ce n’est pas le premier cas d’imprudence enregistré à Yellowstone cet été. Début juin, un autre visiteur a été blessé après avoir tenté d’approcher un bison.
Source : Service des parcs nationaux (National Park Service).

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Yellowstone National Park offers an ever-changing landscape. Geologists have discovered a new blue water spring that likely formed after a series of mildly explosive events. The new pool was found in a subbasin at the Norris Geyser Basin, which is the Park’s hottest and oldest thermal area. Scientists conducting routine maintenance in the area discovered the spring in April this year. The hole is about 4 meters in diameter and 30 centimeters below the rim. The water in the pool was measured at 43°C. USGS said satellite images indicate the spring formed in a series of events between December 2024 and February 2025.

The Norris Geyser Basin is also a very dangerous place and visitors are asked to stay on the footpaths and boardwalks. In 2016, a 23-year-old man died after falling into a thermal hot spring. His body was unrecoverable just 24 hours later becaused it had dissolved in the hot water.

Such reckless behaviour is far from exceptional at Yellowstone.

A man visiting Yellowstone National Park was seen sipping water from a thermal pool in a newly released vide on the social networks. Itshows a man wearing an orange t-shirt and shorts kneeling down on a wooden bridge with his hand to his mouth before quickly shaking off residue and walking away.

The National Park Service warns that drinking untreated thermal water from a hot spring at Yellowstone or anywhere in the world is « incredibly dangerous. » Thermal water is acidic due to the presence of sulfuric acid deep below the surface. The scalding water helps the dangerous acid rise to the surface, making the pool impotable prior to treatment.

Thermal water in Yellowstone also contains an abundance of arsenic, mercury, and fluoride at levels that are unsafe for human consumption. These pools may also host microorganisms and pathogens such as E. coli or Naegleria, a notorious « brain-eating » amoeba.

« Because of its high temperature,water in hot springs can cause severe or fatal burns » reads a warning on the National Parks Service’s safety page for Yellowstone, « more than 20 people have died from burns suffered after they entered or fell into Yellowstone’s hot springs. »

While plenty of dangers lie off the paths of one of America’s most beautiful sites, thermal water is by far the most deadly. « Hot springs have injured or killed more people in Yellowstone than any other natural feature, » according to the National Park Service.

While the man’s current condition remains unclear, this is not the first potential injury in Yellowstone this summer. Earlier in June, another visitor sustained injuries after trying to approach a bison.

Source : National Park Service.

Quelques nouvelles de Yellowstone (Etats Unis) // Some news from Yellowstone (United States)

En juin 2022, des précipitations sans précédent ont provoqué d’importantes inondations, des glissements de terrain et des coulées de boue dans le Parc national de Yellowstone. Les routes, les systèmes d’approvisionnement en eau et d’évacuation des eaux usées, les lignes électriques et d’autres infrastructures essentielles ont subi de gros dégâts.
Moins de trois semaines après cette inondation majeure, les circuits routiers sud et nord du parc ont été rouverts au public. Environ 93 % des routes goudronnées sont actuellement ouvertes au public. La carte ci-dessous montre les secteurs où des travaux sont en cours et où vous serez probablement retardés.

Source: National Park Service

Yellowstone a défrayé la chronique ces derniers jours avec la découverte d’un pied à l’intérieur d’une chaussure en train de flotter sur Abyss Pool, l’une des sources chaudes du West Thumb Geyser Basin. Tout liasse à penser qu’un accident impliquant une seule personne a eu lieu le matin du 31 juillet 2022. Les responsables du Parc pensent qu’il ne s’agit pas d’un acte criminel, mais l’enquête se poursuit pour déterminer les circonstances du décès.
Le West Thumb Geyser Basin et le parking ont été temporairement fermés aux visiteurs. Abyss Pool a une profondeur de plus de 15 mètres. C’est l’une des sources chaudes les plus profondes du Parc avec une température d’environ 60°C.

Abyss Pool (Photo: C. Grandpey)

Les autorités du Parc national de Yellowstone rappellent aux visiteurs de rester sur les caillebotis et les sentiers dans les zones hydrothermales et d’être extrêmement prudents. Le sol dans ces zones est fragile et mince avec de l’eau à haute température juste sous la surface.

Photo: C. Grandpey

En 2016, un homme de 23 ans de l’Oregon est décédé après avoir glissé dans une source brûlante du Norris Geyser Basin, dans un endroit interdit d’accès. L’eau était à plus de 100 degrés Celsius et très acide. Les responsables du Parc n’ont jamais pu retrouver les restes du visiteur. Ils pensent que la haute température de la source chaude, associée à sa nature acide, a dissous le corps. Seuls un portefeuille et une paire de tongs ont été récupérés.
Source : Service des parcs nationaux.

Norris Geyser Basin, l’un des sites les plus chauds et les plus dangereux de Yellowstone (Photo: C. Grandpey)

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In June 2022, unprecedented amounts of rainfall caused substantial flooding, rockslides, and mudslides within Yellowstone National Park. Historic water levels caused severe damage to roads, water and wastewater systems, power lines, and other critical park infrastructure.

Less than three weeks after this major flood event, the south and north loops of the park opened to the visiting public. Approximately 93% of paved roads is currently open to the public The map below shows you where road work is underway and where you should expect delays.

Carte

Yellowstone made the headlinesduring the last days with the discovery of a partial foot inside a shoe floating on Abyss Pool. Evidence suggests an incident involving one person likely occurred on the morning of July 31st, 2022. Officials believe there was no foul play, but the investigation is continuing to determine the circumstances of the death.

The West Thumb Geyser Basin – where abyss pool is located – and parking lot were temporarily closed to visitors. Abyss Pool has a depth of more than 15 meters. It is one of the deepest hot springs in the park with a temperature of around 60°C.

Yellowstone National Park reminds visitors to stay on boardwalks and trails in thermal areas and to be extremely cautious around thermal features. The ground in hydrothermal areas is fragile and thin with scalding water just below the surface.

In 2016, a 23-year-old Oregon man died after slipping into a scalding pool at the Norris Geyser Basin while attempting to take a dip in a closed location. The pool was over 100 degrees Celsius and highly acidic. Park officials were never able to find the remains of the visitor. The consensus among the rescue team was that the extreme heat of the hot spring, coupled with its acidic nature, dissolved the body. Only a wallet and a pair of flip-flops were recovered.

Source: National Park Service.

Accidents dans le Parc National de Yellowstone (Etats Unis)

Yellowstone est l’un des parcs nationaux les plus populaires et les plus visités aux États-Unis. Des dizaines de milliers de touristes s’y rendent chaque année. Cependant, en raison de ses sources chaudes, de ses geysers et de ses animaux sauvages, Yellowstone n’est pas totalement sûr et les visiteurs doivent rester sur les sentiers et les caillebotis. Malgré les mises en garde des autorités du Parc, des accidents surviennent quasiment chaque année.
Le dernier en date s’est produit en octobre 2021 lorsqu’une jeune femme de 20 ans a subi de sévères brûlures en entrant dans la Maiden’s Grave Spring pour tenter de sauver son chien. La source chaude est un petit bassin d’eau bouillante situé près de Firehole River. Echappant à la vigilance de sa maîtresse, le chien a bondi de la voiture et s’est précipité dans la source.
La jeune femme est entrée dans la source chaude pour récupérer l’animal et a subi des brûlures des épaules jusqu’aux pieds. Elle a dû être transportée au service des brûlés du Centre médical régional de l’Idaho à Idaho Falls. Le chien a pu être retiré de la source chaude mais son état de santé n’a pas été révélé.
Cet accident confirme que les visiteurs de Yellowstone doivent faire preuve d’une extrême prudence à proximité des sources hydrothermales. Le sol de ces zones est fragile et mince, et l’eau bouillante circule juste en dessous de la surface. Il est rappelé aux visiteurs qu’ils doivent contrôler leurs animaux de compagnie à tout moment, en les gardant dans leur voiture ou en les maintenant avec une laisse d’une longueur maximale de 2 mètres. Cela les mettra aussi à l’abri de rencontres avec la faune du Parc.
Il s’agit du deuxième accident grave dans une zone hydrothermale en 2021. Le précédent a eu lieu en septembre sur le site du Vieux Fidèle

En 2020, un enfant de trois ans a subi des brûlures au deuxième degré dans le bas du corps et au dos et un visiteur (qui était entré illégalement dans le Parc) est tombé dans une source dans le secteur du Vieux Fidèle en reculant pour prendre des photos.

En septembre 2019, un homme a subi de graves brûlures après être tombé dans de l’eau bouillante, à nouveau dans la zone du Vieux Fidèle Il est vrai que le Lower Geyser Basin où se trouve le vénérable Old Faithful regorge de sources chaudes.

En juin 2017, un homme a subi de graves brûlures après être tombé dans une source d’eau chaude dans le Lower Geyser Basin.

En juin 2016, un homme a quitté le caillebotis dans le Norris Geyser Basin et est décédé après avoir glissé dans une source chaude. Son corps n’a jamais été retrouvé.

En août 2000, une personne est décédée et deuxautres ont été grièvement brûlées en tombant dans une source d’eau chaude dans le Lower Geyser Basin.
Tout cela pour dire que les visiteurs doivent respecter les consignes de sécurité affichées dans tout le Parc National de Yellowstoner s’ils ne veulent pas que leurs vacances se transforment en cauchemar.
Source : National Parks Service.

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Yellowstone is one of the most popular National Parks in the U.S. tens of thousans of tourists come to visit it eavry year. However, because of its hot springs, geysers and wild animals, Yellowstone is not totally safe and tourists shoulsd stay on the footpaths and boardwalks. Despite the Park’s warnings, accidents occur.

The latest happened in October 2021 when a 20-year-old female visitor suffered “significant thermal burns” when she entered the Maiden’s Grave thermal hot spring to try to rescue her dog. The hot spring is a small boiling pool lying close to the Firehole River. The dog had suddenly jumped out of the visitor’s car and taken a dip in the spring.

The woman entered the hot spring to retrieve the dog and suffered burns from her shoulders to her feet. She had to be transported to the Burn Center at Eastern Idaho Regional Medical Center in Idaho Falls. The dog was also removed from the thermal hot spring but its status is unknown.

This accident confirms that visitors to Yellowstone must exercise extreme caution around thermal features. The ground in hydrothermal areas is fragile and thin, and scalding water is just below the surface. Visitors are reminded thaey should protect their pets by controlling them at all times, keeping them in a car, or on a leash no more than 2 metres long.

This is the second significant injury in a thermal area in 2021. The first occurred in September at Old Faithful. In 2020, a three-year-old suffered second degree-thermal burns to the lower body and back and a visitor (who illegally entered the park) fell into a thermal feature at Old Faithful while backing up and taking photos. In September 2019, a man suffered severe burns after falling into thermal water near the cone of Old Faithful Geyser. In June 2017, a man sustained severe burns after falling in a hot spring in the Lower Geyser Basin. In June 2016, a man left the boardwalk and died after slipping into a hot spring in Norris Geyser Basin. In August 2000, one person died and two people received severe burns from falling into a hot spring in the Lower Geyser Basin.

In short, visitors should respect the safety warnings posted throughout Yellowstoner National Park if they don’t want their holidays to become a nighmare.

Source: National Parks Service.

Les sources chaudes aux mille couleurs de Yellowstone sont superbes, mais demandent de respecter les consignes de prudence les plus élémentaires (Photos: C. Grandpey)