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Mesure du volume d’eau émis par le Vieux Fidèle (Yellowstone / États Unis) // Measurement of the volume of water emitted by Old Faithful (Yellowstone / United States)

Le Vieux Fidèle – Old Faithful – est l’une des attractions les plus populaires du Parc national de Yellowstone.

Photo : C. Grandpey

Ce geyser suscite également un vif intérêt au sein de la communauté scientifique. Les études portent notamment sur les mesures de température et de pression, les observations vidéo à l’intérieur du conduit d’alimentation, l’analyse de la sismicité liée au cycle éruptif, l’étude de la structure souterraine, l’analyse statistique des intervalles d’éruption et leur relation avec la sismicité dans la région, l’interaction avec les autres geysers du Parc, ainsi que la réaction du geyser aux variations saisonnières et interannuelles des précipitations et aux sécheresses les plus sévères. Des études se sont également attardées sur les dépôts de minéraux et sur la diversité de micro-organismes présents dans le bassin du geyser.

Les principaux aspects de l’étude des geysers concernent le volume d’eau émis, la chaleur associée et la quantité de chlorure, d’arsenic et de fluorure et d’autres éléments présents dans cette eau. Mesurer le volume d’eau du Vieux Fidèle Old Faithful est une tâche complexe car l’eau qui jaillit s’écoule par plusieurs chenaux très peu profonds, et le vent peut influencer la quantité d’eau qui s’y déverse. De plus, une partie de l’eau est émise sous forme de vapeur qui se condense en grande partie dans l’air au-dessus du geyser, et une partie de l’eau liquide s’évapore le long des chenaux d’écoulement avant d’atteindre les points de mesure. Les estimations précédentes des volumes d’eau émis variaient considérablement, et les quelques études antérieures ne décrivaient ni les méthodes utilisées ni le nombre d’éruptions enregistrées.

Photo: C. Grandpey

Dans un article récent publié dans le Journal of Volcanology and Geothermal Research, des scientifiques de l’USGS, de l’Université de Californie et du National Park Service ont quantifié le volume total d’eau émis lors de 45 éruptions de l’Old Faithful, ainsi que la chaleur et la masse associées. Dans le cadre d’un permis de recherche assorti de directives très précises, un chenal artificiel mobile a été installé dans l’un des chenaux d’écoulement du geyser. La conductivité spécifique de la Firehole River, dans laquelle se déverse l’eau du geyser, a été mesurée en continu. La conductivité permet de quantifier le volume d’eau provenant d’un geyser ou d’une source hydrothermale et se déversant dans une rivière. Ces mesures ont été complétées par des calculs afin d’estimer le volume d’eau émise sous forme de vapeur et de quantifier la chaleur dégagée par le geyser.

Chenal d’écoulement artificiel utilisé pour mesurer le volume d’eau émis par le Vieux Fidèle. Des sacs de sable ont été placés pour guider l’eau dans le chenal et empêcher les écoulements en dessous et autour de celui-ci. (Source : USGS)

Le volume moyen d’eau émis lors des éruptions de l’Old Faithful est estimé à 27,9 mètres cubes, avec des variations allant de 12,2 à 44,3 mètres cubes. Les scientifiques ont constaté que les éruptions courtes (moins de 2 minutes et 30 secondes) projettent moins d’eau que les éruptions plus longues (généralement de 3 à 5 minutes). Aucune corrélation n’a été établie entre le volume d’eau projeté et la durée de l’intervalle entre deux éruptions. Ainsi, une éruption moyenne du Vieux Fidèle équivaut au volume d’environ 140 baignoires classiques. Il faudrait environ 90 éruptions moyennes de l’Old Faithful pour remplir une piscine olympique qui a une capacité d’environ 2 500 mètres cubes.

On peut comparer les volumes d’eau projetés par l’Old Faithful avec ceux d’autres geysers de Yellowstone. Ainsi, le Lone Star Geyser, situé à environ 5 km au sud-sud-ouest d’Old Faithful, émet un volume d’eau qui varie entre 15,4 et 28,1 mètres cubes, avec une moyenne d’environ 21 mètres cubes.

Lone Star Geyser (Photo: C. Grandpey)

Situé dans le Norris Geyser Basin, le Steamboat Geyser est le geyser dont le panache éruptif est le plus haut du monde. Le volume d’eau qu’il émet est nettement supérieur. Entre 2018 et 2020, les volumes d’eau mesurés lors des éruptions du Steamboat ont varié entre 134 et 538 mètres cubes.

Steamboat Geyser (Photo: C. Grandpey)

Mesurer les volumes d’eau émis par l’Old Faithful est important car cela permet d’établir une base de référence permettant de détecter les changements dus aux séismes, à la variabilité climatique, aux variations de température du sous-sol et au développement des infrastructures. Ces données peuvent ensuite permettre une meilleure gestion du tourisme autour de l’une des merveilles naturelles les plus populaires des parcs nationaux aux États Unis.

Source : Observatoire volcanologique de Yellowstone / Caldera Chronicles.

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Old Faithful is one of the most popular attractions in Yellowstone National park. The geyser has also attracted a significant amount of attention for scientific research. Studies include temperature and pressure measurements and video observations in the conduit, analysis of seismicity associated with the eruption cycle and delineation of the subsurface structure, statistical analysis of eruption intervals and their modulation in response to large regional earthquakes, interaction with surrounding geysers, and response to seasonal and inter-annual precipitation patterns and severe and prolonged droughts. Studies have also documented deposits and diverse microbes that thrive in pools on the geyser cone.

One of the most fundamental properties of any geyser is the volume of water erupted and the associated heat and the amount of chloride, arsenic, and fluoride (and other elements) in the erupted water. Measuring the volume of water at Old Faithful is challenging because the erupted water flows through several very shallow outflow channels, and wind can influence how much water actually ends up in these channels. Also, some of the water erupts as steam that mostly condenses in the air above the geyser, and some of the liquid water evaporates along the outflow channels before reaching points where it can be measured. Previous estimates of erupted volumes varied significantly, and the few past studies did not describe the methods used nor the number of eruptions captured.

In a recent paper published in the Journal of Volcanology and Geothermal Research, scientists from the USGS, University of California, and the National Park Service quantified the total volume of water erupted during 45 Old Faithful Geyser eruptions, as well as the associated heat and mass. Under a research permit with very specific guidelines for the work, a portable flume was placed in one of the geyser’s outflow channels and specific conductance was continuously measured in the adjacent Firehole River, into which the geyser’s water flows. Specific conductance can provide a measure of how much water enters the river from a geyser or thermal basin. The measurements were supplemented by calculations to estimate the volume of water erupted as steam and to quantify the geyser’s heat output.

The calculated average volume of water discharged by Old Faithful Geyser eruptions was 27.9 cubic meters but varied from 12.2 to 44.3 cubic meters. The scientists found that short eruptions (less than 2.5-minute duration) erupted less water than the longer eruptions (typically 3–5 minutes). No relation between the volume of water erupted and the length of the preceding eruption interval was found. This means that an average Old Faithful eruption is equivalent to about 140 standard household bathtubs. It would take about 90 average Old Faithful eruptions to fill an Olympic-size swimming pool, which typically holds approximately 2,500 cubic meters.

A comparison of the volumes of water erupted by Old Faithful can be made with other geysers in Yellowstone. At Lone Star Geyser, about 5 km to the south-southwest of Old Faithful, the volume of erupted water varies between 15.4 and 28.1 cubic meters, with an average of about 21 cubic meters. At Steamboat Geyser in Norris Geyser Basin – the geyser with the tallest eruptive plume in the world – the volume of water erupted is significantly larger. Between 2018 and 2020, measured water volumes from individual eruptions ranged between 134 and 538 cubic meters.

Measuring the volumes of water erupted from Old Faithful is important because it can serve as a baseline to better enable detection of changes resulting from earthquakes, climate variability, changes in subsurface heat, and infrastructure development. This in turn can inform the management of tourism around one of the mostpopular natural wonders in the US National Park system.

Source : Yellowstone Volcano Observatory / Caldera Chronicles.

Le Vieux Fidèle pas éternel? // Will Old Faithful stop erupting some day?

Les touristes qui visitent le Parc National de Yellowstone ne sauraient manquer les éruptions du Vieux Fidèle, le vénérable « Old Faithful ». Le geyser se manifeste si régulièrement que ses éruptions peuvent être prédites et leurs horaires sont indiqués dans le lodge principal du Parc. Elles se produisent à des intervalles allant, en moyenne, de 90 à 94 minutes. Cependant, les scientifiques préviennent que ce geyser pourrait cesser son activité dans les années à venir.
Une étude publiée dans les Geophysical Research Letters indique que le Vieux Fidèle pourrait entrer en éruption moins fréquemment, ou s’arrêter définitivement, si les conditions actuelles de forte sécheresse se prolongent et se généralisent.

Les chercheurs ont découvert que des arbres poussaient pendant les années 1233-1362 au sommet du monticule où se manifeste le geyser. Il s’agit d’une découverte importante car les arbres ne peuvent pas survivre aux eaux chaudes et hautement alcalines expulsées par les geysers. Pour que des arbres poussent dans un tel lieu, il a fallu qu’un événement empêche le Vieux Fidèle d’entrer en éruption pendant plusieurs décennies.
Les geysers ont besoin d’une bonne alimentation en eau et ne se trouvent que dans les zones d’activité volcanique soutenue où le magma joue le rôle de source de chaleur. Après avoir analysé les composants dissous dans l’eau éjectée par le geyser, les scientifiques ont exclu un changement dans l’activité volcanique pour expliquer le sommeil du geyser il y a 800 ans. De la même façon, l’activité sismique a été laissée de côté car il n’y a pas eu de grands tremblements de terre à Yellowstone entre 800 et 1300.
Le seul facteur qui puisse expliquer l’inactivité du Vieux Fidèle et à la croissance des arbres qui l’a accompagnée est la grande sécheresse observée à la fin de l’anomalie climatique médiévale, lorsque des températures anormalement élevées ont persisté en Amérique du Nord entre 900 à 1300 environ.
De petites particules de bois remontant à la période 1233-1362 et appartenant à ce qui était autrefois des souches et des racines d’arbres ont été trouvées dans le monticule où se manifeste le Vieux Fidèle. La taille des fragments de bois était de 2 cm ou plus et les tiges prélevées étaient en grande partie intactes et pouvaient atteindre 2 mètres de long. Il s’est écoulé un laps de temps d’environ 81 ans entre les échantillons les plus anciens et les plus jeunes du même arbre. L’étude indique qu’il s’agit de la durée pendant laquelle les températures chaudes et sèches ont eu un impact sur la croissance des arbres et l’alimentation en eau du geyser.
Les archives scientifiques indiquent que les arbres du monticule du Vieux Fidèle sont morts au milieu des années 1300 en raison d’un événement pluvieux important, qui, selon les chercheurs, a augmenté les niveaux d’eau dans la région et a permis aux éruptions du geyser de reprendre.
Les archives du Vieux Fidèle remontent à près de 150 ans, date à laquelle Yellowstone est devenu le premier parc national des États-Unis en 1872. Les chercheurs expliquent qu’il s’écoulait 60 à 65 minutes entre les éruptions du geyser dans les années 1950. Cet intervalle de temps est ensuite passé à 90 – 94 minutes depuis 2001. Une fois encore, ces changements dans le rythme éruptif du geyser sont liés aux conditions de sécheresse qui ont persisté dans cette partie des États-Unis jusqu’en 2010.
Les modèles climatiques prévoient une augmentation des conditions de sécheresse intense dans la région de Yellowstone ainsi que de grands incendies de forêt d’ici 2050, en partie en raison de la hausse des températures qui devrait atteindre près de 3°C. Cela entraînera par ailleurs une modification majeure des écosystèmes de Yellowstone».
Dans la conclusion de leur étude, les chercheurs expliquent que le tourisme dans le Parc National de Yellowstone pourrait être affecté si les éruptions du Vieux Fidèle et des autres geysers deviennent moins fréquentes. En raison des récentes périodes de sécheresse et de le réduction de l’alimentation en eau, il convient de noter que les couleurs des Mammoth Hot Springs ont considérablement changé.
Source: Yahoo News.
Vous pourrez voir les éruptions du Vieux Fidèle en direct en cliquant sur ce lien:
https://www.nps.gov/yell/learn/photosmultimedia/webcams.htm

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The tourists who visit Yellowstone National Park would never miss the eruptions of Old Faithful. Yhe geyser comes to lfe so regularly that its eruptions can be predicted ansd are indicated in the park’s main lodge. The eruptions occur at typical intervals of 90 to 94 minutes. However, scientists warn that this geyser might stop erupting in the coming years.

A study published in Geophysical Research Letters states that Old Faithful could erupt less frequently, or entirely stop erupting, as severe drought conditions become more prolonged and widespread.

The researchers discovered that trees grew on top of the geyser mound during the years 1233-1362, which was a peculiar finding since trees cannot survive the hot and highly alkaline waters that geysers release. They figured that for this to happen, something must have stopped Old Faithful from erupting for several decades.

Geysers require an abundant water supply and are only found in areas with active volcanic activity because the magma acts as a source of heat. While changes in volcanic activity might seem like a probable explanation for Old Faithful’s inactivity 800 years ago, the researchers ruled this out after studying dissolved components in the geyser’s erupted water.

Earthquakes were also ruled out as a potential contributor to the frequency of the geyser’s eruptions due to the lack of large earthquakes that occurred between 800-1300.

The only factor that was correlated with Old Faithful’s inactivity and the tree growth on the geyser mound was a severe drought at the end of the Medieval Climate Anomaly, which was when abnormally warm temperatures persisted in North America from approximately 900 to 1300.

Small particles of wood that were once tree stumps and roots were found in the Old Faithful geyser mound, which date back to 1233-1362. The size of the wood fragments were 2 cm or larger and stems that were largely intact stretched over 2 metres in length. There were roughly 81 years between the oldest and youngest samples from the same tree, which the study says indicates the length of time the hot, dry temperatures impacted tree growth and the geyser’s water supply.

Records indicated that trees on the Old Faithful mound died in the mid-1300s due to a significant rainfall event, which the researchers said increased water levels in the region and allowed the geyser’s eruptions to resume.

Old Faithful’s records date back nearly 150 years to the date that Yellowstone became the United State’s first National Park in 1872. The researchers say that 60-65 minutes used to pass between Old Faithful’s eruptions in the 1950s, which then increased to 90-94 minutes since 2001. These changes in the geyser’s eruptions were once again linked to the drought conditions that were persistent in this part of the U.S. until 2010.

Climate models project an increase in severe drought conditions in the Yellowstone area as well as large wildfires by 2050, partly due to temperatures increasing by nearly 3°C, which will lead to “a major transportation of Yellowstone’s ecosystems.”

The researchers conclude that tourism at Yellowstone National Park could be impacted if the eruptions of Old Faithful and other geysers become less frequent. Due to the recent droughts and the reduced water supply, it should be noted that the colours of Mammoth Hot Springs have changed considerably.

Source: Yahoo News.

The eruptions of Old Faithful can be seen live by clicking on this link:

https://www.nps.gov/yell/learn/photosmultimedia/webcams.htm

Eruption du Vieux Fidèle (Photo : C. Grandpey)

Les Mammoth Hot Springs en 2002 et en 2015, avec modification de la couleur du travertin suite à la réduction d’alimentation en eau. (Photos : C. Grandpey).

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Nouvelles du Parc de Yellowstone (Etats Unis) // News of Yellowstone National Park (United States)

Ear Spring, une source chaude située pas très loin du Vieux Fidèle dans l’Upper Geyser Basin, s’est manifestée pour la quatrième fois au cours des 60 dernières années. Les autorités du Parc indiquent que cela n’arrive qu’une ou deux fois par décennie.
L’événement a eu lieu le 15 septembre 2018. Le geyser a fait jaillir de la vapeur et de l’eau jusqu’à une dizaine de mètres de hauteur, ce qui n’avait jamais été observé depuis 1957. Le geyser s’est également débarrassé d’objets divers tels que pièces de monnaie, cannettes et autres détritus que les touristes avaient jeté dans la source chaude. Depuis le 15 septembre, le geyser a continué bouillonner jusqu’à une hauteur d’une soixantaine de centimètres.
Ear Spring, ainsi nommée en raison de sa ressemblance avec une oreille humaine, est l’un des nombreux geysers et autres sources chaudes qui attirent des foules de visiteurs dans l’Upper Geyser Basin.
La nouvelle activité d’Ear Spring a entraîné la fermeture temporaires d’un certain nombre de sentiers dans le secteur.
L’éruption de Ear Spring survient l’année même où le Steamboat Geyser connaît une activité record. Jusqu’à présent, le geyser est entré en éruption 19 fois en 2018 et la dernière a eu lieu le 17 septembre 2018. Les autorités du Parc indiquent que c’est l’année la plus active depuis 1982.
Il n’y a toutefois aucun signe d’activité volcanique imminente dans le parc.
Voici une courte vidéo de l’éruption de Ear Springt: https://youtu.be/aLJlMCNmecs

Un visiteur du parc de Yellowstone a filmé avec son smartphone un homme qui semble en train d’uriner dans le Vieux Fidèle ! Il s’est ensuite allongé à côté du geyser. L’homme a été arrêté et verbalisé pour différents chefs d’accusation, notamment pour avoir quitté un sentier dans une zone hydrothermale. Il a depuis été libéré sous caution, mais reste à la disposition de la justice.
Dans le Parc National de Yellowstone, la loi oblige les gens à rester sur les sentiers balisés dans les zones hydrothermales. Quiconque ignore cette loi risque sa vie et celle des sauveteurs. Les geysers et les sources chaudes sont des endroits dangereux. Beaucoup de personnes ont été blessées ou tuées en sous-estimant ce danger.
C’est le deuxième incident signalé par les autorités du Parc au cours des six dernières semaines. Le mois dernier, un homme a été arrêté pour avoir provoqué un bison. Il a ensuite été condamné à 130 jours de prison.
Source: Parc National de Yellowstone.

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Ear Spring, a hot spring not very far from Old Faithful in Yellowstone’s Upper Geyser basin, has erupted for the fourth time in the last 60 years. Officials say that only happens one or two times each decade.

The event took place en September 15th, 2018, when the geyser spewed steam and water between 6 and 10 metres high, a height not recorded since 1957. The eruption also ejected material that had fallen or been thrown into the geyser in years past, like coins, old cans, and other human debris. The geyser has since continued to erupt at a near-constant height of about 60 centimetres.

Ear Spring, named for its resemblance to the shape of a human ear, is one of dozens of geysers, pools and hot springs in Yellowstone’s Upper Geyser Basin, among the Park’s top attractions that feature the popular Old Faithful.

The new activity has led officials to temporarily close some boardwalks and trails in the Geyser Hill area.

The eruption of Ear Spring comes the same year that the Steamboat Geyser is experiencing record-breaking activity. So far the geyser has erupted 19 times in 2018 with the latest eruption happening on September 17th, 2018. Park authorities report this is the most active year for Steamboat since 1982.

Officials stress there have been no signs of impending volcanic activity in the park.

Here is a short video of the event: https://youtu.be/aLJlMCNmecs

 

A witness captured on videoa  man that appears to be urinating into Old Faithful!. He then lays down next to the geyser. The man was arrested following the incident and charged with multiple violations, including being off-trail in a thermal area. He has since been released on bond, but remains under investigation.

In Yellowstone national Park, the law requires people to stay on boardwalks or marked trails in thermal areas. Anyone who ignores this law risks their life and possibly the lives of emergency personnel. Geysers and hot springs are dangerous places. Many people have been injured or killed by underestimating that danger.

This is the second incident for park officials in the last six weeks. Last month, a man was arrested for taunting a buffalo inside the park. He was later sentenced to 130 days in jail.

Source: Yellowstone National Park.

Eruption du Vieux Fidèle (Photo: C. Grandpey)

Les mystères du vieux Fidèle (Parc de Yellowstone) // The mysteries of Old Faithful (Yellowstone National Park)

Le Vieux Fidèle est l’une des principales attractions du Parc National de Yellowstone. Chaque année, des millions de visiteurs viennent voir le geyser se manifester toutes les 44 à 125 minutes. Cependant, on connaît mal l’anatomie géologique du geyser ainsi que le fonctionnement des fluides de son système d’alimentation en profondeur.
Les scientifiques de l’Université de l’Utah ont essayé de combler cette lacune et ont cartographié la géologie du Vieux Fidèle proche de la surface (soir schéma ci-dessous). L’étude montre la morphologie du réservoir d’eau à haute température qui alimente le geyser ainsi que les mouvements du sol entre les éruptions. La cartographie a été rendue possible par l’implantation d’un important réseau de sismographes portables et par de nouvelles techniques d’analyse sismique. Les résultats de l’étude ont été  publiés dans les Geophysical Research Letters.
Le Vieux Fidèle – Old Faithful – est un exemple typique de l’activité hydrothermale du Parc National de Yellowstone qui repose sur deux réservoirs magmatiques actifs à des profondeurs de 5 à 40 km. Ce sont eux qui fournissent la chaleur aux eaux de surface. Dans certains endroits de Yellowstone, l’eau chaude se manifeste sous la forme de mares ou de sources. Dans d’autres, elle prend la forme de geysers qui entrent en éruption.
La géologie du sous-sol peu profond du Parc est longtemps restée un mystère. En effet, la cartographie nécessite d’enregistrer tous les jours les moindres mouvements du sol et l’énergie sismique émise à très faible échelle. Afin de détecter cette sismicité, l’Université de l’Utah a placé 30 sismomètres permanents dans le parc pour enregistrer la sismicité et l’activité volcanique. Le coût de ces sismomètres peut facilement dépasser 10 000 dollars. C’est pourquoi les scientifiques utilisent maintenant des petits sismomètres mis au point par Fairfield Nodal pour l’industrie pétrolière et gazière ; ils réduisent le coût à moins de 2 000 dollars par unité. Ce sont de petits boîtiers d’environ 15 cm de hauteur qui sont totalement autonomes. En 2015, les scientifiques de l’Université de l’Utah ont installé 133 de ces nouveaux sismomètres dans les secteurs du Vieux Fidèle et de Geyser Hill lors d’une campagne d’observations de deux semaines.
Les capteurs ont enregistré les pics d’activité sismique autour du Vieux Fidèle. Ils ont une durée d’environ 60 minutes et sont séparés par environ 30 minutes de calme. L’une des premières conclusions est que, étrangement, les éruptions du Vieux Fidèle ne se produisent pas au moment où la sismicité est la plus forte, mais vers la fin, juste avant que tout se calme.
Après une éruption, le réservoir du geyser se remplit à nouveau d’eau chaude. Au fur et à mesure que cette cavité se remplit, il y a beaucoup de bulles sous pression à haute température. Quand elles remontent vers la surface, elles se refroidissent très rapidement, puis s’effondrent et implosent. L’énergie libérée par ces implosions provoque les séismes qui précèdent une éruption.
Lors de l’analyse des données fournies par les capteurs, les chercheurs ont remarqué que les signaux sismiques du Vieux Fidèle n’arrivaient pas jusqu’au sentier en caillebotis situé à l’ouest du geyser. Les ondes sismiques en provenance d’une autre source hydrothermale plus au nord ralentissaient et se dispersaient de manière significative dans quasiment le même secteur. Cela laissait supposer qu’à l’ouest du Vieux Fidèle se trouvait une activité souterraine qui affectait les ondes sismiques du geyser d’une manière anormale. Grâce au réseau dense de sismomètres installés à cet endroit, l’équipe scientifique a pu déterminer la forme, la taille et l’emplacement de cette activité hydrothermale qui, selon toute probabilité, provient du réservoir du Vieux Fidèle. On estime que ce réservoir, qui consiste en un réseau de fissures et de fractures au travers duquel s’écoule l’eau, a un diamètre d’environ 200 mètres et peut contenir environ 300 000 mètres cubes d’eau. En comparaison, chaque éruption du Vieux Fidèle libère environ 30 m3 d’eau.
Source: Université de l’Utah.

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Old Faithful is Yellowstone National Park’s most famous landmark. Millions of visitors come to the park every year to see the geyser erupt every 44-125 minutes. However, little is known about the geologic anatomy of the structure and the fluid pathways that fuel the geyser below the surface.

University of Utah scientists have tried to fill this gap and mapped the near-surface geology around Old Faithful. It reveals the reservoir of heated water that feeds the geyser’s surface vent and how the ground shaking behaves in between eruptions. The map was made possible by a dense network of portable seismographs and by new seismic analysis techniques. The results are published in Geophysical Research Letters.

Old Faithful is an iconic example of a hydrothermal feature, and particularly of the features in Yellowstone National Park, which is underlain by two active magma reservoirs at depths of 5 to 40 km depth that provide heat to the overlying near-surface groundwater. In some places within Yellowstone, the hot water manifests itself in pools and springs. In others, it takes the form of explosive geysers.

The shallow subsurface geology of the park has remained a mystery, because mapping it out required capturing everyday miniature ground movement and seismic energy on a much smaller scale. In order to detect this seismicity, the University of Utah has placed 30 permanent seismometers around the park to record ground shaking and monitor for earthquakes and volcanic events. The cost of these seismometers, however, can easily exceed $10,000. Small seismometers, developed by Fairfield Nodal for the oil and gas industry, reduce the cost to less than $2,000 per unit. They’re small white canisters about six inches high and are totally autonomous and self-contained. In 2015, with the new instruments, the Utah team deployed 133 seismometers in the Old Faithful and Geyser Hill areas for a two-week campaign.

The sensors picked up bursts of intense seismic tremors around Old Faithful, about 60 minutes long, separated by about 30 minutes of quiet. One of the first conclusions was that, surprisingly, the peaks of shaking during the Old Faithful eruptions do not occur at the end, but just before everything goes quiet again.

After an eruption, the geyser’s reservoir fills again with hot water. As that cavity fills up, there are a lot of hot pressurized bubbles. When they come up, they cool off really rapidly and they collapse and implode. The energy released by those implosions causes the tremors leading up to an eruption.

When analyzing data from the seismic sensors, the researchers noticed that tremor signals from Old Faithful were not reaching the western boardwalk. Seismic waves extracted from another hydrothermal feature in the north slowed down and scattered significantly in nearly the same area suggesting somewhere west of Old Faithful was an underground feature that affects the seismic waves in an anomalous way. With a dense network of seismometers, the team could determine the shape, size, and location of the feature, which they believe is Old Faithful’s hydrothermal reservoir. It is estimated that the reservoir, a network of cracks and fractures through which water flows, has a diameter of around 200 metres and can hold approximately 300,000 cubic metres of water. By comparison, each eruption of Old Faithful releases around 30 m3 of water.

Source : University of Utah.

Ce schéma montre bien le décalage entre le réservoir du Vieux Fidèle et sa bouche éruptive (Source: University of Utah)

Eruption du Vieux Fidèle (Photo: C. Grandpey)