Et si Yellowstone entrait de nouveau en éruption? // What if Yellowstone erupted again?

 À la fin de ma conférence «Volcans et risques volcaniques», j’explique que l’un des événements que je redoute le plus est l’éruption d’un super volcan. Yellowstone est l’un d’eux. L’USGS a expliqué qu’il était «des milliers de fois plus puissant qu’un volcan de taille normale».
Si le super volcan qui se cache sous le Parc National de Yellowstone devait entrer en éruption, ce serait une catastrophe pour une grande partie des États-Unis. Des nuages de cendre répandraient la mort et la désolation sur des milliers de kilomètres à travers le pays, détruisant des bâtiments, anéantissant les récoltes et affectant des infrastructures vitales. Cependant, selon les scientifiques de l’USGS, le risque que cela se produise est très faible.
Le super volcan de Yellowstone a connu trois éruptions majeures au cours de sa longue histoire. L’une d’elles s’est produite il y a 2,1 millions d’années, une autre il y a 1,3 million d’années et une autre il y a 664 000 ans. Rien n’indique actuellement qu’une autre super éruption va se produire dans un avenir proche ; il est même possible que Yellowstone ne connaisse plus jamais d’éruption d’une telle ampleur.
Les chercheurs de l’USGS ont calculé l’impact à court terme – sur des années, voire des décennies – d’une telle éruption sur les régions proches. Des coulées pyroclastiques pourraient affecter des parties des États environnants du Montana, de l’Idaho et du Wyoming qui sont les plus proches de Yellowstone, tandis que d’autres régions des États-Unis seraient touchées par les retombées de cendre. L’Europe devrait aussi supporter les conséquences d’une telle éruption. L’USGS se veut rassurante et explique que le risque de voir un tel événement se produire à Yellowstone est extrêmement faible pour les prochains millénaires.

Le Parc National de Yellowstone se trouve au-dessus d’un réservoir magmatique situé à environ 8 km de profondeur. Il est alimenté par un énorme panache de roches en fusion dont la source se trouve à des centaines de kilomètres à l’intérieur de la Terre. C’est cette chaleur qui permet l’existence des célèbres geysers et sources chaudes. Des scientifiques américains ont découvert il y a quelques mois qu’il y avait en fait deux chambres magmatiques sous le volcan.
Le sol se soulève et s’abaisse parfois à Yellowstone. En ce moment, on n’observe aucun mouvement significatif de ce type. À de rares occasions au cours de l’histoire, la chambre magmatique du super volcan a donné naissance à des éruptions. La grande majorité ont consisté en de petites coulées de lave ; la dernière s’est produite sur le Pitchstone Plateau il y a environ 70 000 ans.
Bien que le risque d’une super éruption à Yellowstone semble faible, il ne faut pas oublier qu’un tel événement atteint le niveau 8 sur l’indice d’explosivité volcanique (VEI). Au moins 1 000 kilomètres cubes de matériaux sont vomis par le volcan, ce qui suffirait pour enfouir l’ensemble du Texas sous 1,50 mètres de cendre. Dans le passé, des super éruptions ont secoué des volcans comme le Taupo en Nouvelle-Zélande ou le Toba en Indonésie. On ne peut pas affirmer que cela ne se reproduira plus jamais ailleurs sur Terre..

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At the end of my conference « Volcanoes and volcanic hazards », I explain that one of the events I fear most is the eruption of a super volcano. Yellowstone is one of them. USGS has explained that it was “thousands of times more powerful than a normal-sized volcano.”.

Should the supervolcano lurking beneath Yellowstone National Park ever erupt, it could spell calamity for much of the USA. Deadly ash would spew for thousands of kilometres across the country, destroying buildings, killing crops, and affecting key infrastructure. However, according to USGS scientists, the chance of this occurring is very low.

This supervolcano has had three truly enormous eruptions in its long history. One occurred 2.1 million years ago, one 1.3 million years ago, and one 664,000 years ago. There is currently little indication another super-eruption is due anytime soon; it is even possible Yellowstone might never have an eruption on a similar scale again.

USGS researchers have calculated how such an enormous eruption would affect nearby regions in the short-term, meaning years to decades. Parts of the surrounding states of Montana, Idaho, and Wyoming that are closest to Yellowstone would be affected by pyroclastic flows, while other places in the United States would be impacted by falling ash. Europe would also have to bear the consequences of such a huge eruption. USGS says that, fortunately, the chances of this sort of eruption at Yellowstone are exceedingly small in the next few thousands of years.

Yellowstone National Park sits on top of a reservoir of hot magma about 8 kilometres deep.

It is fed by a huge plume of molten rock welling up from hundreds of kilometres below. This heat fuels Yellowstone’s famed geysers and hot springs. US scientists a few months ago discovered that there were actually two magma chambers beneath the volcano.

Yellowstone occasionally rises and falls. At the moment, no real ground movements are being observed. On rare occasions throughout history, the supervolcano’s magma chamber has erupted. The overwhelming majority of those eruptions in Yellowstone have been smaller lava flows, with the last occurring at Pitchstone Plateau some 70,000 years ago.

Although the risk of a super eruption at Yellowstone looks low, one should bera in mind that such an event measures 8 or more on the volcano explosivity index (VEI) in which at least 1,000 cubic kilometres of material get ejected – enough to bury the state of Texas 1.50 metres deep. In the past, super eruptions shook volcanoes like Taupo in New Zealand or Toba in Indonesia. One can never be sure it will never happen again in some other place on Earth.

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La double chambre magmatique de Yellowstone (Source: USGS):

Des vestiges d’éruptions…

Des geysers…

 Des sources chaudes aux mille couleurs…

Photos: C. Grandpey

La menace d’une super éruption // The threat of a super eruption

A la fin de ma conférence sur les volcans et les risques volcaniques, j’exprime ma crainte de voir se produire un jour une super éruption si un volcan comme celui de Yellowstone vient à se réveiller. Cette crainte a également été évoquée récemment par Paolo Papale, volcanologue italien appartenant à la section de Pise de l’Institut National de Géophysique et de Volcanologie (INGV). A la fin du mois de mars, il a expliqué dans la revue Science pourquoi l’humanité devait se préparer à la possibilité d’un tel événement qui clouerait les avions au sol et réduirait les GPS au silence pendant des années, en plus de refroidir la Terre de plusieurs degrés.

Paolo Papale explique que la dernière super éruption volcanique s’est produite il y a plus de 27 000 ans. Cela ne veut pas dire qu’il ne s’en produira plus jamais. Le risque d’assister à une éruption d’un indice d’explosivité volcanique (VEI) de 8, le maximum de l’échelle, est très faible, mais néanmoins réel : 0,001 % dans la prochaine année et 0,01 % dans la prochaine décennie.

Comme indiqué plus haut, une éruption de VEI 8 empêcherait probablement les satellites de communiquer avec la Terre et clouerait les avions au sol pendant des mois, voire des années. Selon le volcanologue italien, « un VEI 8 a une probabilité plus grande que le risque qu’un astéroïde de plus de 1 km de diamètre frappe la Terre. Un tel astéroïde serait peut-être fatal pour l’humanité, mais nous avons des programmes de détection pour contrer ce risque. En revanche, une éruption d’un VEI 8 pourrait aussi sonner le glas de notre civilisation si nous ne nous préparons pas. »

En conséquence, il est urgent de trouver des moyens pour sécuriser nos communications sans fil et nos avions. Il faut aussi faire des progrès en matière de prévision éruptive. Comme je l’ai fait remarquer dans plusieurs notes, 10 % des volcans du monde sont pratiquement sans surveillance.

Les volcanologues et les volcanophiles le savent : La dernière super éruption a eu lieu en avril 1815 sur le Tambora en Indonésie. Elle avait un VEI de 7. La colonne éruptive est montée jusqu’à 44 km de hauteur. Elle n’a, bien sûr, pas entraîné de problèmes pour les avions ou les satellites, mais l’agriculture et le climat ont été profondément altérés pendant des années. On attribue même parfois la défaite de Napoléon à Waterloo à l’éruption du Tambora. En juin 1815, la pluie a nui aux manoeuvres françaises. Par ailleurs, la mousson asiatique a été perturbée pendant plusieurs années, ce qui a causé famines et inondations, alors que l’Europe et l’Amérique du Nord étaient plongées dans un froid qui a anéanti les récoltes. 1816 a été surnommée « l’année sans été ».

Paolo Papale a été le premier à démontrer, dans la revue Scientific Reports, qu’il est impossible de prédire une super éruption. Selon lui, « comme les éruptions surviennent très rarement, il faut remonter loin dans le temps pour avoir assez d’événements d’un VEI 7 et 8 qui permettraient de définir la probabilité statistique d’une super éruption. »

On sait que les super éruptions donnent naissance à des caldeiras comme celle du Parc de Yellowstone aux Etats-Unis qui présente une superficie de 3600 km2 formée par trois super éruptions depuis 2,1 millions d’années. On sait également que ce volcan possède au moins deux chambres magmatiques susceptibles de déclencher une éruption de très grand ampleur. Comme le disait le regretté Maurice Krafft, un volcan est comme une bombe, mais on ignore le longueur de la mèche qui va la faire exploser.

Source : LA PRESSE.CA.

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At the end of my lecture about volcanoes and volcanic Risks, I express my fear that a super eruption might occur some day if a volcano like Yellowstone happens to wake up. This fear has also been mentioned recently by Paolo Papale, an Italian volcanologist belonging to the Pisa section of the National Institute of Geophysics and Volcanology (INGV). At the end of March, he explained in the journal Science why humanity needs to prepare for the possibility of such an event that would ground aircraft and silence GPS for years, in addition to cooling the Earth by several degrees.
Paolo Papale explains that the last super volcanic eruption occurred more than 27,000 years ago. This does not mean that it will never happen again. The risk of witnessing an eruption with a Volcanic Explosive Index (VEI) of 8, the maximum of the scale, is very low, but nevertheless real: 0.001% in the next year and 0.01% in the next decade.
As noted above, a VEI 8 eruption would likely prevent satellites from communicating with the Earth and would ground planes for months or even years. According to the Italian volcanologist, « a VEI 8 eruption has a greater probability than the risk that an asteroid more than 1 km in diameter might hit Earth. Such an asteroid may be fatal for humanity, but we have detection programs to counter this risk. On the other hand, an eruption with a VEI 8 could also sound the death of our civilization if we do not prepare ourselves.  »
As a result, there is an urgent need to find ways to secure our wireless communications and planes. Progress must also be made in eruptive prediction. As I pointed out in several posts, 10% of the world’s volcanoes are not monitored.
Volcanologists and volcano lovers know that the last super eruption took place in April 1815 on Tambora in Indonesia. It had a VEI 7. The eruptive column rose up to 44 km. It did not, of course, cause problems to airplanes or satellites, but agriculture and climate have been profoundly altered for years. Even the defeat of Napoleon at Waterloo is sometimes attributed to the eruption of Tambora. In June 1815, the rain disturbed the French maneuvers. In addition, the Asian monsoon was disrupted for several years, causing famines and floods, while Europe and North America were plunged into a cold wave that destroyed the harvests. 1816 was nicknamed « the year without a summer ».
Paolo Papale was the first to demonstrate in Scientific Reports that it is impossible to predict a super eruption. According to him, « as such eruptions occur very rarely, we need go back far in time to have enough events with a VEI 7 and 8 that would define the statistical probability of a super eruption. »
Super eruptions are known to give birth to calderas such as the Yellowstone Park in the United States, which has an area of ​​3600 square kilometres formed by three super eruptions over 2.1 million years. It is also known that this volcano has at least two magma chambers capable of triggering a very large eruption. As the late Maurice Krafft said, a volcano is like a bomb, but we do not know the length of the wick that will blow it up.
Source: LA PRESSE.CA.

La caldeira du Tambora vue depuis l’espace (Crédit photo: NASA)

Yellowstone, un super volcan (Photo: C. Grandpey)

Le magma de Long Valley (Californie) avant la super éruption // Long Valley’s magma (California) before the super eruption

Long Valley, en Californie, à proximité du  Parc National de Yosemite, est un supervolcan qui est entré en éruption il y a environ 765 000 ans. En une semaine, 760 kilomètres cubes de lave et de cendre ont été émis par le volcan. Cette cendre a probablement refroidi la planète en faisant obstacle aux rayons du soleil, avant de recouvrir toute la partie occidentale de l’Amérique du Nord. Aujourd’hui, de nombreux géologues visitent des sites comme Long Valley avec l’espoir de comprendre pourquoi les super éruptions se déclenchent et, au bout du compte, où et quand elles sont susceptibles de se produire à nouveau.
Un rapport publié au début du mois de novembre dans les Proceedings of the National Academy of Sciences par des chercheurs de l’Université du Wisconsin montre que le vaste réservoir magmatique sous Long Valley était beaucoup moins chaud avant l’éruption qu’on ne le pensait jusqu’à présent. Leur étude laisse supposer que des erreurs d’interprétation ont été commises. Selon l’un des auteurs de l’étude, un géologue au Georgia Institute of Technology, « l’image traditionnelle des volcans alimentés par des réservoirs magmatiques dans la croûte n’est pas la meilleure façon d’interpréter les processus physiques ». Selon lui, la plupart des scientifiques pensent que les chambres magmatiques se trouvent «dans un état plutôt calme, à basse température, et relativement stable pendant la plus grande partie de leur vie». Malheureusement, cela signifie que les scientifiques ne sont pas en mesure de les analyser correctement avec les outils mis à leur disposition.

L’idée reçue est que l’on a affaire à un gros réservoir de roche fondue qui stagne pendant une longue période dans la croûte. La nouvelle hypothèse est que le magma reste stocké pendant une longue période dans un état cristallin stable, à basse température, et incapable de produire une éruption. Ce système inerte a besoin d’un énorme apport de chaleur pour déclencher une éruption. En conséquence, la cause principale de l’éruption doit être une ascension rapide d’une quantité importante de roche plus chaude en provenance des profondeurs. Au lieu d’un réservoir de roche en fusion sur une longue durée, les cristaux de roche solidifiée ont été incorporés peu de temps avant l’éruption de Long Valley. Ainsi, les conditions de fusion n’ont probablement duré que quelques décennies, au plus quelques siècles.
Les conclusions de la nouvelle étude s’appuient sur une analyse détaillée des isotopes d’argon de 49 cristaux recueillis à Bishop Tuff, un dépôt de cendre fossilisée, émise lors de la formation de la caldeira de Long Valley. L’argon, produit par la désintégration radioactive du potassium, s’échappe rapidement des cristaux à haute température ; donc, si le réservoir magmatique contenant ces cristaux avait été uniformément chaud avant l’éruption, l’argon ne se serait pas accumulé, et les dates des 49 cristaux auraient été identiques.
En utilisant un nouveau spectromètre de masse de haute précision dans le laboratoire de géochronologie de l’Université de Wisconsin-Madison, les dates obtenues par l’équipe de chercheurs s’étendent sur 16 000 ans, indiquant la présence d’argon qui s’était formé bien avant l’éruption. Cela indique des conditions de basse température avant la méga éruption.
Le nouveau spectromètre de masse de haute précision est plus sensible que ses prédécesseurs, ce qui lui permet de mesurer un plus petit volume de gaz avec une plus grande précision. Lorsque les chercheurs ont examiné plus en détail les monocristaux, il est apparu que certains d’entre eux devaient provenir d’un magma complètement solidifié. Il est apparu également que près de la moitié des cristaux ont commencé à se cristalliser quelques milliers d’années avant l’éruption, indiquant des températures plus basses. Pour obtenir l’âge réel de l’éruption, il faut prendre en compte la dispersion des dates. Les plus jeunes cristaux montrent la date de l’éruption.
Ces résultats ont une signification au-delà de la volcanologie car les cendres de Long Valley et d’autres super éruptions sont fréquemment utilisées pour la datation. Une meilleure compréhension du processus pré éruptif pourrait conduire à une meilleure prévision du comportement des volcans.
Cependant, certains chercheurs remarquent que cette étude ne permettra pas de faire avancer la prévision volcanique. Elle ne fait que souligner le fait que nous ne comprenons pas ce qui se passe dans les systèmes magmatiques au cours de la période de 10 à 1000 ans qui précède une grande éruption. De plus, comme chaque volcan a son propre processus éruptif, les conclusions tirées de l’éruption de Long Valley ne sauraient être généralisées à tous les supervolcans du monde entier.
Source: Université du Wisconsin à Madison.

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Long Valley, California, is a supervolcano located neat Yosemite National Park, which erupted about 765,000 years ago. Within one week, 760 cubic kilometres of lava and ash were emitted by the volcano. The ash likely cooled the planet by shielding the sun, before settling across the western half of North America. Today, many geologists visit places like Long Valley with the hope to understand why super-eruptions happen, and ultimately to understand where and when they are likely to occur again.

A report published early in November in the Proceedings of the National Academy of Sciences by University of Wisconsin researchers shows that the giant body of magma at Long Valley was much cooler before the eruption than previously thought. The paper suggests we may be thinking about volcanoes and their eruptions in the wrong way. « The historical view of volcanoes as fed by basically these tanks of magma in the crust isn’t really a useful way to think about the physical processes, » said first author of the study, a geologist at the Georgia Institute of Technology. He added that scientists are realizing that underground magma chambers are « in a pretty calm, pretty cool, more or less unremarkable state for most of their lifetime. » Unfortunately, that means they don’t show up very well with the tools scientists have to monitor magma underground.

The older view was that there was a long period with a big tank of molten rock in the crust. A new view is that magma is stored for a long period in a state that is locked, cool, crystalline, and unable to produce an eruption. That dormant system needs a huge infusion of heat to erupt. Thus, the main cause of the eruption must be a quick rise of much hotter rock from deep below. Instead of a long-lasting pool of molten rock, the crystals from solidified rock were incorporated shortly before the eruption of Long Valley. So the molten conditions likely lasted only a few decades, at most a few centuries.

The new results are rooted in a detailed analysis of argon isotopes in 49 crystals from the Bishop Tuff, a fossilized ash deposit released when the Long Valley Caldera formed. Argon, produced by the radioactive decay of potassium, quickly escapes from hot crystals, so if the magma body that contained these crystals was uniformly hot before eruption, argon would not accumulate, and the dates for all 49 crystals should be the same.

Using a new, high-precision mass spectrometer in the Geochronology Lab at University of Wisconsin-Madison, the research group’s dates spanned a 16,000 year range, indicating the presence of some argon that formed long before the eruption. That points to unexpectedly cool conditions before the giant eruption.

The new, high-precision mass spectrometer is more sensitive than its predecessors, so it can measure a smaller volume of gas with higher precision. When the researchers looked in greater detail at single crystals, it became clear some must have been derived from magma that had completely solidified. It appeared that about half of the crystals began to crystallize a few thousand years before the eruption, indicating cooler conditions. To get the true eruption age, one needs to see the dispersion of dates. The youngest crystals show the date of eruption.

The results have meaning beyond volcanology, however, as ash from Long Valley and other giant eruptions is commonly used for dating. A better understanding of the pre-eruption process could lead to better volcano forecasting.

However, some researchers notice that this study does not point to prediction in any concrete way. It only points to the fact that we do not understand what is going on in these systems, in the period of 10 to 1,000 years that precedes a large eruption. Besides, as each volcano has its own erupting process, the conclusions about Long Valley should not be extended to all supervolcanoes around the world.

Source: University of Wisconsin at Madison.

Source: USGS

Simulation d’une éruption à Auckland (Nouvelle Zélande) // Visualisation of an eruption at Auckland (New Zealand)

Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, la ville d’Auckland a été construite sur un champ volcanique potentiellement actif. Un volcanologue maintenant à la retraite – le professeur Colin Wilson de l’Université de Victoria – vient de recevoir la médaille Rutherford pour son travail sur les volcans explosifs et la menace qu’ils représentent pour les populations.
Il a travaillé sur plusieurs volcans à travers le monde, comme le Taupo, Long Valley et Yellowstone aux États-Unis. Son travail a mis en oeuvre de nouvelles techniques pour cartographier les processus volcaniques depuis l’état de sommeil jusqu’à l’éruption proprement dite. Ses recherches ont également permis de relier les cycles s’étendant sur le long terme à certaines des éruptions les plus importantes et les plus destructrices connues à ce jour. Par exemple, il a démontré qu’il y a eu une longue phase de préparation avant le déclenchement, il y a environ 25 500 ans, de la super éruption du Taupo qui a créé l’énorme caldeira que le Lac Taupo ne remplit que partiellement aujourd’hui.
En cliquant sur le lien ci-dessous, vous verrez une simulation impressionnante d’une éruption dans la région d’Auckland. Elle débuterait près de l’île de Rangitoto que l’on peut voir à l’arrière-plan. Il convient de noter que la projection du document dans le musée a eu pour résultat des enfants effrayés et une dévaluation des biens immobiliers situés sur le rivage !
https://vimeo.com/29927106
Source: New Zealand Herald.

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As I indicated several times, the town of Auckland was built on a potentially active volcanic field. A veteran volcanologist – Victoria University’s Professor Colin Wilson – has just been awarded the Rutherford Medal for his work on explosive volcanoes and the threat they pose to the populations.

He has worked on many of the world’s volcanoes, including Taupo, and Long Valley and Yellowstone in the United States. His work has pioneered new techniques to map out the volcanic processes from slumber to massive eruption. His research has also been able to link long-term cycles with some of the largest and most destructive eruptions known to science. For instance, it showed how there was a long build-up to the massive super-eruption from Taupo about 25,500 years ago, which created the enormous caldera that Lake Taupo only fills partly today.

By clicking on the link below, you will see an impressive simulation of an eruption in the Auckland area. It would start near the Rangitoto Island one can see in the background. It should be noted that the result of the show in the museum was frightened children and de-valued waterfront property!

https://vimeo.com/29927106

Source : New Zealand Herald.

Une éruption dans la baie d’Auckland aurait des conséquences catastrophiques faciles à imaginer (Photo: C. Grandpey)

 

La NASA peut-elle empêcher les super éruptions ? // Can NASA prevent super eruptions ?

On a recensé une vingtaine de super volcans sur terre, avec des éruptions majeures qui se produisent en moyenne une fois tous les 100 000 ans. Si une telle éruption se produisait aujourd’hui, l’une des plus grandes conséquences serait la famine, avec un long hiver volcanique qui pourrait empêcher notre civilisation d’avoir suffisamment de vivres pour nourrir la population actuelle. En 2012, les Nations Unies ont estimé à 74 jours les réserves alimentaires dans le monde.
Lorsque les scientifiques de la NASA ont étudié le problème, ils ont conclu que la solution la plus logique serait simplement de « refroidir » un super volcan. Un volcan de la taille de Yellowstone est avant tout un gigantesque générateur de chaleur, l’équivalent de six centrales industrielles. Yellowstone laisse échapper actuellement dans l’atmosphère environ 60 à 70% de la chaleur stockée dans les profondeurs, via l’eau qui s’infiltre dans la chambre magmatique par des fissures. Le reste s’accumule à l’intérieur du magma, ce qui lui permet de dissoudre de plus en plus de gaz volatils et de roches environnantes. Une fois que cette chaleur atteint un certain seuil, une éruption explosive est inévitable.
Les scientifiques de la NASA pensent que si une grande partie de cette chaleur pouvait être extraite, le super volcan n’entrerait jamais en éruption. Ils estiment que si une augmentation de 35% du transfert de chaleur pouvait être obtenue à partir de sa chambre magmatique, Yellowstone ne constituerait plus une menace. La seule question est de savoir quelle est la solution pour y parvenir.

Une solution serait d’augmenter la quantité d’eau à l’intérieur du super volcan, mais il sera probablement impossible de convaincre les hommes politiques de cautionner une telle initiative. Construire un grand aqueduc dans une région montagneuse serait à la fois coûteux et difficile et la population n’accepterait pas que l’eau soit utilisée de cette façon. On manque d’eau potable partout dans le monde et un tel projet consistant à utiliser de l’eau pour refroidir un super volcan serait forcément très controversé.
Au lieu de cela, la NASA a imaginé un plan très différent. La solution la plus envisageable serait de forer jusqu’à 10 km de profondeur à l’intérieur du super volcan et d’injecter de l’eau à haute pression. En circulant, l’eau remonterait à une température d’environ 350°C, tout en extrayant lentement, jour après jour, la chaleur du volcan. Un tel projet, dont le coût atteindrait environ 3,46 milliards de dollars, pourrait décider les hommes politiques à risquer un tel investissement. Yellowstone laisse échapper actuellement environ 6GW sous forme de chaleur. Avec un tel forage, cette chaleur pourrait être utilisée dans une centrale géothermique qui génèrerait de l’énergie électrique à un prix extrêmement compétitifs estimé à environ 0,10 dollars par kWh. Au final, en forant un peu plus profondément, on aurait rapidement un retour sur investissement et une électricité qui pourrait alimenter la région autour du super volcan pendant une période de plusieurs dizaines de milliers d’années. L’avantage sur le long terme est que l’on empêche une éruption du super volcan qui serait un désastre pour l’humanité. Toutefois, le forage à l’intérieur d’un super volcan n’est pas sans risques et pourrait déclencher l’éruption que l’on veut éviter à tout prix !
Une autre solution serait de démarrer le forage en dehors des limites du Parc National de Yellowstone et d’extraire la chaleur de la partie inférieure de la chambre magmatique. De cette façon, on empêche la chaleur qui vient d’en bas d’atteindre le haut de la chambre, là même où se trouve la véritable menace. Cependant, ceux qui défendent un tel projet ne verront jamais si c’est une réussite au cours de leur vie. Le refroidissement de Yellowstone de cette manière interviendrait à raison d’un mètre par an et il faudrait donc des dizaines de milliers d’années pour que la roche soit refroidie.
Même si ce dernier projet semble peu réaliste, il mérite réflexion et pourrait faire partie des solutions pour éviter une catastrophe. Un tel plan pourrait être appliqué à tous les super volcans actifs de la planète et les scientifiques de la NASA espèrent que leurs idées encourageront une discussion scientifique et un débat pour s’attaquer à cette menace.
Source: La BBC.

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There are around 20 known supervolcanoes on Earth, with major eruptions occurring on average once every 100,000 years. One of the greatest threats an eruption may pose is thought to be starvation, with a prolonged volcanic winter potentially prohibiting civilisation from having enough food for the current population. In 2012, the United Nations estimated that food reserves worldwide would last 74 days.

When NASA scientists came to consider the problem, they found that the most logical solution could simply be to cool a supervolcano down. A volcano the size of Yellowstone is essentially a gigantic heat generator, equivalent to six industrial power plants. Yellowstone currently leaks about 60-70% of the heat coming up from below into the atmosphere, via water which seeps into the magma chamber through cracks. The remainder builds up inside the magma, enabling it to dissolve more and more volatile gases and surrounding rocks. Once this heat reaches a certain threshold, then an explosive eruption is inevitable.

But if more of the heat could be extracted, then the supervolcano would never erupt. NASA estimates that if a 35% increase in heat transfer could be achieved from its magma chamber, Yellowstone would no longer pose a threat. The only question is how to proceed.

One possibility is to simply increase the amount of water in the supervolcano. But from a practical perspective, it would likely be impossible to convince politicians to sanction such an initiative. Building a big aqueduct uphill into a mountainous region would be both costly and difficult, and people do not want their water spent that way. People are desperate for water all over the world and so a major infrastructure project, where the only way the water is used is to cool down a supervolcano, would be very controversial.

Instead NASA have conceived a very different plan. They believe the most viable solution could be to drill up to 10 km down into the super volcano, and pump down water at high pressure. The circulating water would return at a temperature of around 350°C, thus slowly day by day extracting heat from the volcano. And while such a project would come at an estimated cost of around 3.46 billion dollars, it could convince politicians to make the investment. Yellowstone currently leaks around 6GW in heat. Through drilling in this way, it could be used to create a geothermal plant which generates electric power at extremely competitive prices of around $0.10/kWh. In the end, by drilling somewhat deeper, you would pay back your initial investment and get electricity which can power the surrounding area for a period of potentially tens of thousands of years. And the long-term benefit is that you prevent a future supervolcano eruption which would devastate humanity. But drilling into a supervolcano does not come without certain risks. Namely triggering the eruption you are intending to prevent.

Instead, the idea is to drill in starting outside the boundaries of Yellowstone National Park, and extracting the heat from the underside of the magma chamber. This way you are preventing the heat coming up from below from ever reaching the top of the chamber which is where the real threat arises. However those who instigate such a project will never see it to completion, or even have an idea whether it might be successful within their lifetime. Cooling Yellowstone in this manner would happen at a rate of one metre a year, taking of the order of tens of thousands of years until just cold rock was left.

But to prevent a catastrophe, such long-term thinking and planning may be the only choice. Such a plan could be potentially applied to every active supervolcano on the planet, and NASA’s scientists are hoping that their blueprints will encourage more practical scientific discussion and debate for tackling the threat.

Source : The BBC.

Cette coupe sud-ouest / nord-est sous Yellowstone a été obtenue grâce à l’imagerie sismique. (Source: University of Utah)

Un forage à Yellowstone, n’est-ce pas jouer avec le feu et risquer de saccager un site d’une beauté exceptionnelle? (Photo: C. Grandpey)

 

 

Etude de l’impact des éruptions du Taupo (Nouvelle Zélande) // Impact study of the Taupo eruptions (New Zealand)

drapeau-francaisA l’heure actuelle, nous ne sommes pas en mesure de prévoir les éruptions volcaniques, mais l’analyse des événements passés nous permet de connaître leur impact et de nous préparer pour essayer de faire face à de futures éruptions. Cette remarque est particulièrement importante pour des «super volcans» comme le Yellowstone aux Etats-Unis, ou le Taupo en Nouvelle Zélande.
Ainsi, de nouvelles recherches sur l’impact des nuages de cendre produits par une éruption majeure du Taupo sur la Nouvelle Zélande pourrait aider à gérer ce type de catastrophe. Le lac Taupo est apparu suite à une super éruption il y a 25 400 ans, avec 28 nouvelles éruptions par la suite autour de la zone du lac. La plus récente, vers l’an 232 de notre ère, fut suffisamment puissante pour affecter profondément la partie centrale de l’Ile du Nord. Les effets de la cendre ont été observés dans le monde entier. Aujourd’hui, un lac de 616 kilomètres carrés occupe la caldeira du Taupo.
Un chercheur de l’Université d’Auckland utilise actuellement une subvention de 60 000 dollars pour cartographier les scénarios d’éruptions du Taupo. Le système de modélisation informatique utilisé par le scientifique a été mis au point par l’USGS ; il incorpore des données météorologiques modernes ainsi que des données géologiques provenant des éruptions passées.
La modélisation permettra de voir en 3D la trajectoire des nuages de cendre en fonction de facteurs climatiques comme les saisons et la direction du vent. Cela permettra de prévoir l’épaisseur des dépôts de cendre dans l’Ile du Nord et de modéliser les retombées de cendre pour différents types d’éruptions qui se produiraient à l’intérieur de la caldeira du Taupo.
On ne sait pas quand aura lieu la prochaine éruption du Taupo, mais en utilisant ce programme en 3D, les données pourraient être rapidement utilisées pour modéliser les scénarios probables concernant les nuages de cendre. Cela serait précieux pour les services d’urgence et la planification des mesures à mettre en place.
Ce travail de recherche est l’un des 15 projets qui ont reçu un million de dollars dans le cadre du programme de financement de la Earthquake Commission néo-zélandaise. Le projet recevra une partie des 16 millions de dollars accordés par la Commission chaque année à des recherches de haut niveau sur les catastrophes naturelles en Nouvelle-Zélande.
Source: New Zealand Herald: http://www.nzherald.co.nz/

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drapeau-anglaisToday, we are not able to predict volcanic eruptions but the analysis of past events allows us to know their impact and to prepare for future eruptions. This is particularly important with “super volcanoes” like Yellowstone in the U.S. or Taupo in New Zealand.

Thus, new research into how ash clouds from a large volcanic eruption under Lake Taupo would affect the country could help with managing the disaster if it occurs. Lake Taupo was formed after a super-eruption 25,400 years ago with 28 eruptions occurring since then around the lake area. The most recent, in approximately 232 AD, was large enough to decimate the central North Island and the effects of its ash were noticed around the world. Today, a 616-square-kilometre lake occupies the Taupo caldeira.

A researcher at Auckland University is using a 60,000-dollar grant to map out eruption scenarios from Lake Taupo. A computer modelling system developed by the United States Geological Survey will be used incorporating modern-day meteorological data with geological data from previous eruptions.
The modelling will enable to see in 3D where the ash clouds would travel depending on climatic factors including seasons and wind directions. This will allow to forecast how thick the resulting ash deposits would be around the North Island, and model ashfall for different sized eruptions from the Taupo caldera.

There is no predictable pattern of when the next one will occur but using this 3D programme, the data could quickly be brought up to model the likely ash cloud scenarios which would be invaluable for emergency services.
This research is one of 15 projects which have received one million dollars in funding from the Earthquake Commission’s Biennial Grants Programme. The programme is part of the 16 million dollars granted by the Commission each year to high quality research about New Zealand’s natural disasters.

Source: New Zealand Herald: http://www.nzherald.co.nz/

Taupo-blog

Un superbe lac occupe aujourd’hui la caldeira du Taupo.

(Photo: C. Grandpey)

Super volcans : le retour ! // Super volcanoes are back !

drapeau francaisComme je l’écrivais dans ma note du 8 décembre 2013 à propos de Yellowstone, cela faisait pas mal de temps que les ‘super volcans’ n’étaient plus à l’ordre du jour. Heureusement, les Américains sont là pour nous rappeler leur existence, et pas la moindre !

Des géologues de l’Université Brigham Young à Provo dans l’Utah ont découvert ce qui est peut-être le plus grand super volcan au monde. Le monstre aurait fait trembler l’ouest de l’Utah et à l’est du Nevada il y a 30 millions d’années.

Les signes de l’éruption de Wah Wah Springs (Wah Wah signifierait « belle eau claire ») ne sont guère visibles à l’oeil nu ; ils sont dissimulés aujourd’hui sous d’épaisses couches de matériaux. D’après les chercheurs, l’éruption et l’effondrement du volcan auraient libéré une quantité de magma qui aurait recouvert une surface estimée à 6000 kilomètres carrés. Au total, les matériaux émis auraient recouvert quelque 20 000 kilomètres carrés dans l’Utah et le Nevada, laissant un état de « dévastation inimaginable ».

La coulée de lave serait allée au-delà de Panguitch, aurait atteint Delta au nord et St George au sud. Poussée par les jet streams, la cendre se serait déposée jusque dans le Nebraska. Au final, l’éruption aurait été 5000 fois plus puissante que celle du mont St Helens.

Pas de panique toutefois : Selon les chercheurs, contrairement à Yellowstone, ce super volcan ne présenterait pas de risque de réveil. Ouf !

Source : KSL TV.

Yellowstone a également été à l’ordre du jour lors de la dernière réunion annuelle de l’American Geophysical Union à San Francisco. Une équipe scientifique a révélé que la chambre magmatique sous Yellowstone est environ 2,5 fois plus volumineuse que le suggéraient les estimations effectuées jusqu’à présent. D’une profondeur variant entre 2 km et 15 km, elle a une longueur d’environ 90 km et une largeur de 30 km.
La découverte a été faite en utilisant les sismomètres mis en place tout autour de la caldeira. Les scientifiques ont mesuré les ondes sismiques qui se déplacent à travers le sol, en sachant qu’elles se déplacent plus lentement dans la matière chaude et en fusion partielle. Ils ont découvert que la chambre magmatique s’étire plus loin qu’on le pensait vers le nord-est du Parc.
Toutefois, les chercheurs ne savent pas quand le supervolcan va entrer à nouveau en éruption.
Certains pensent que le Yellowstone est en retard car il se manifesterait tous les 700 000 années ou plus. Plus de données sont bien sûr nécessaires pour faire une telle affirmation car il n’y a eu trois éruptions majeures jusqu’à présent. Elles ont eu lieu il y a 2,1 millions d’années, 1,3 millions années et 640 000 ans. À une époque où nous sommes incapables de prédire les éruptions dans le court terme, ces prévisions sont tout à fait improbables ! Nous pouvons continuer à admirer sans crainte les beautés du Parc de Yellowstone….
Source : BBC News.

drapeau anglaisAs I put it in my note of December 8th, 2013 about Yellowstone, it had been quite a long time since ‘super volcanoes ‘ were no longer on the agenda. Fortunately, Americans are there to remind us of their existence, and not the least !
Geologists from Brigham Young University in Provo, Utah, have discovered what may be the largest super volcano in the world . The monster may have shaken western Utah and eastern Nevada 30 million years ago.
Signs of the eruption at wahWah Springs (Wah Wah might mean « good clear water ») are hardly visible to the naked eye as they are now hidden under thick layers of materials. According to the researchers , the eruption and collapse of the volcano released an amount of magma that would have covered an estimated 6,000 square kilometres. In all, the materials covered some 20,000 square kilometres in Utah and Nevada, leaving a state of « unimaginable devastation. »
The lava probably travelled beyond Panguitch and may have reached Delta to the north and St George to the south. Caught up in jet streams, the ash fell as far as Nebraska. In the end, the eruption was 5,000 times more powerful than Mount St. Helens’.
No panic, however : According to the researchers, unlike Yellowstone, the super volcano “will unlikely ever erupt again”. Whew!
Source: KSL TV.

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Yellowstone was also debated during the last annual meeting of the American Geophysical Union in San Francisco. A team of scientists revealed that the magma chamber beneath Yellowstone is about 2.5 times bigger than earlier estimates suggested. Reaching depths of between 2km and 15km, the cavern is about 90km long and 30km wide.

The discovery was made using the seismometers set up all around the caldeira. The scientists measured the seismic waves as they travel through the ground, knowing that they travel slower through hot and partially molten material. It revealed that the magma chamber pushed further into the north east of the park than other studies had previously shown.

Researchers are unsure when the supervolcano will erupt again.

Some believe a massive eruption is overdue, estimating that Yellowstone’s volcano goes off every 700,000 years or so. More data is needed, because there have only been three major eruptions so far. These happened 2.1 million years ago, 1.3 million years ago and 640,000 years ago. At a time when we are unable to predict eruptions in the short term, such predictions are quite improbable!

Source : BBC News.

Grand-Prismatic-2

Yellowstone: Vue du Grand Prismatic  (Photo: C. Grandpey)