Une année de sismicité à Yellowstone // A year of seismicity at Yellowstone

À partir du 1er janvier 2018, on pourra lire les Yellowstone Caldera Chronicles, un nouvel article hebdomadaire rédigé par des scientifiques du Yellowstone Volcano Observatory. Chaque lundi sur la page d’accueil du YVO (https://volcanoes.usgs.gov/observatories/yvo/), ils publieront une nouvelle prose qui abordera un sujet différent, comme la géologie, l’histoire, l’activité en cours, etc. Le premier numéro de ces Chroniques dresse un bilan de l’activité observée à Yellowstone en 2017.
L’année 2017 a commencé assez calmement, avec seulement quelques centaines de séismes enregistrés pendant les premiers mois. Cette tendance était visiblement la suite de la faible sismicité observée en  2015 et 2016, avec seulement un millier de secousses enregistrées chaque année.
La situation a changé à partir du 12 juin 2017, lorsque a débuté l’essaim sismique de Maple Creek dans la partie occidentale du Parc, à quelques kilomètres au nord de West Yellowstone, dans le Montana. Au cours des trois mois suivants, environ 2400 séismes ont été localisés par les sismographes. L’essaim a duré jusqu’au début du mois de septembre et de petits accès de sismicité ont encore eu lieu dans la même région fin septembre et fin octobre. L’événement le plus significatif de la séquence avait une magnitude de M 4,4 le 16 juin 2017. D’autres essaims sismiques ont eu lieu à l’extérieur de la région de Yellowstone, près de Lincoln dans le Montana, et de Soda Springs dans l’Idaho. Cependant, cette sismicité n’était pas causée par le système magmatique de Yellowstone. Les séismes étaient provoqués par des failles liées à l’extension tectonique de l’ouest des États-Unis.
Au total,  pour l’année 2017, plus de 3 300 séismes se sont produits dans la région de Yellowstone, ce qui fait de cette année l’une des plus sismiques jamais enregistrées. Près de 80% de tous ces événements appartiennent à environ 13 essaims, dont celui de Maple Creek qui fut de loin le plus important.
L’essaim séismique de Maple Creek en 2017 arrive en seconde position après celui de 1985. Cette année-là, un essaim enregistré près de West Yellowstone avait duré trois mois, avec plus de 3 000 événements ; le plus significatif atteignait une magnitude de M 4,9. Si le système de surveillance actuel avait existé en 1985, il est probable que beaucoup plus de séismes auraient été répertoriés. L’essaim de Madison en 2010, au sud-ouest de West Yellowstone, est le troisième plus important jamais enregistré, avec environ 2 300 événements.
Les essaims de 1985 et 2010 ont été attribués à une évolution de la déformation de la caldeira. Au cours de ces deux années, la caldeira est passée du soulèvement à l’affaissement, ce qui laisse supposer que les essaims étaient provoqués par une libération de fluides en provenance de la région de la caldeira.
En 2017, toutefois, on n’a pas observé de changement significatif de déformation de la caldeira au moment de l’essaim. Pendant la majeure partie de l’année, la caldeira s’est affaissée et le secteur autour du Norris Geyser Basin a continué à se soulever, comme l’ont indiqué de nombreuses stations GPS dans la région. L’affaissement de la caldeira et le soulèvement de Norris se poursuivent depuis 2015. Au début du mois de décembre, cependant, cette tendance a commencé à changer, avec un début d’affaissement à Norris. Il sera intéressant de voir si cette situation va continuer.
Au lieu d’être lié à une migration des fluides, il se peut également que l’essaim sismique de Maple Creek soit une poursuite de l’effet du séisme de M 7,3 enregistré en 1959 à Hebgen Lake. Ce fut l’événement le plus important jamais enregistré dans la région de Yellowstone. Les recherches à venir permettront probablement de mieux comprendre ce qui se passe dans le sous-sol de Yellowstone.
Source: Observatoire Volcanologique de Yellowstone.

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Starting on January 1st 2018, the Yellowstone Caldera Chronicles is a new weekly article written by scientists of the Yellowstone Volcano Observatory. Each Monday on the YVO homepage (https://volcanoes.usgs.gov/observatories/yvo/), they will post a new article that covers a different topic, including geology, history, current activity, and other subjects.The first issue of the Chronicles reviews the activity that occurred in Yellowstone during 2017.

2017 began calmly enough, with only a few hundred earthquakes during the first months of the year. This trend continued the low earthquake rates of 2015 and 2016, during which only about 1,000 earthquakes were located per year.

The situation changed on June 12th, 2017, when the Maple Creek earthquake swarm began on the west side of the Park, a few kilometres north of West Yellowstone, Montana. Over the ensuing three months, about 2,400 earthquakes were located by the seismographs. The swarm lasted until early September, and small bursts of seismicity occurred in the same area in late September and late October. The largest event in the sequence was an M 4.4 event on June 16th, 2017. Additional seismic swarms occurred outside the Yellowstone area, near Lincoln, Montana, and Soda Springs, Idaho. However, this seismicity was not related to the Yellowstone magmatic system. Instead, the earthquakes were caused by faulting associated with tectonic extension of the western United States.

Overall for 2017, over 3,300 earthquakes were located in the Yellowstone region, making this year one of the most seismically active ever recorded. Almost 80% of all the earthquakes that were located occurred as part of approximately 13 swarms, of which the Maple Creek swarm was by far the largest.

The 2017 Maple Creek seismic swarm comes in a distant second to that of 1985. In that year, an earthquake swarm also near West Yellowstone lasted for 3 months and included over 3,000 events, with the largest reaching M 4.9. If today’s monitoring system had been in place in 1985, it is likely that many more earthquakes would have been located. The 2010 Madison swarm, just southwest of West Yellowstone, is now the third largest swarm ever recorded, with about 2,300 events.

The 1985 and 2010 swarms were associated with a change in deformation style of the caldera. During both years, the caldera switched from uplift to subsidence, suggesting that the swarms were associated with a release of fluids from the caldera region.

In 2017, however, there was no significant change in deformation at the time of the swarm. Throughout most of the year, the caldera subsided and the area around Norris Geyser Basin continued to uplift, as indicated by numerous continuous GPS stations in the region. Both caldera subsidence and Norris uplift have been ongoing since 2015. In early December, however, that pattern began to change, with subsidence beginning at Norris. Whether this pattern will continue remains to be seen.

Instead of being related to fluid migration, it is also possible that the Maple Creek earthquake swarm is a lingering effect of the 1959 M7.3 Hebgen Lake earthquake, the largest earthquake ever recorded in the Yellowstone region. Future research will help understand better what is happening at Yellowstone.

Source: Yellowstone Volcano Observatory.

Voici quelques vues du Norris Geyser basin, l’une des zones des plus chaudes et les plus dangereuses du Parc de Yellowstone. Les visiteurs sont priés de ne pas quitter les sentiers.

Photos: C. Grandpey

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Nouvelle théorie sur Yellowstone // New theory about Yellowstone

Les scientifiques se sont toujours posé des questions sur le super volcan de Yellowstone. Ils ont essayé de comprendre son fonctionnement interne et les résultats de leurs études ont souvent été remis en question ou débattus. Un exemple des incertitudes concernant Yellowstone est donné par une étude récente menée par des chercheurs de l’Université de l’Illinois.
Les scientifiques ont utilisé des simulations informatiques pour étudier l’histoire de Yellowstone sur plus de 20 millions d’années, et leurs résultats contredisent la théorie la plus répandue sur l’activité volcanique dans la région. Ils ont constaté que l’activité volcanique à Yellowstone est beaucoup plus complexe et dynamique qu’on ne le pensait auparavant. Ils ont utilisé la tomographie sismique pour scruter les profondeurs du sous-sol de l’ouest des États-Unis et reconstituer l’histoire géologique qui se cache derrière le volcanisme.
À l’aide de puissants ordinateurs, l’équipe scientifique a imaginé différents scénarios tectoniques et leurs résultats ne valident pas l’hypothèse traditionnelle du panache mantellique qui s’élève verticalement vers la surface et provoquerait l’activité volcanique dans la région. Les observations des chercheurs révèlent que c’est plutôt une activité proche de la surface de la planète qui serait responsable du volcanisme, même si la cause exacte reste un mystère.
Selon l’étude, il semble que le panache mantellique sous l’ouest des États-Unis se soit enfoncé de plus en plus profondément dans la Terre au fil du temps. Cela laisse supposer qu’un obstacle proche de la surface – peut-être une plaque océanique en provenance de la limite tectonique occidentale – interfère avec l’ascension du panache. En conséquence, la source de chaleur dont dépend le volcanisme à l’intérieur des terres proviendrait en fait du manteau océanique peu profond à l’ouest de la côte nord-ouest du Pacifique.
La chaleur qui provoque le volcanisme naît habituellement dans les zones où les plaques tectoniques se rencontrent et où l’une d’elles glisse sous une autre dans un processus de subduction. Cependant, Yellowstone et d’autres zones volcaniques de l’ouest des États-Unis sont loin des limites de la zone de subduction le long de la côte ouest. S’agissant du volcanisme à l’intérieur des terres, on pensait qu’une source de chaleur profonde – un panache mantellique – faisait fondre la croûte et générait le volcanisme en surface. L’hypothèse du panache mantellique a été controversée pendant de nombreuses années et la dernière étude vient s’ajouter aux preuves d’un nouveau scénario tectonique.
Dans une étape suivante, l’équipe de chercheurs de l’Université de l’Illinois espère inclure dans les modélisations des données chimiques provenant des roches volcaniques. Cela permettra de mieux localiser la source exacte du magma car les roches des panaches mantelliques profonds et des plaques tectoniques proches de la surface ont des composantes chimiques différentes.
University of Illinois at Urbana-Champaign.

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Scientists have always been asking questions about the super volcano of Yellowstone. They have tried to understand the inner workings of the volcano and the results of their studies have often been questioned or debated. An example of the uncertainties about Yellowstone is given by a recent study led by researchers at the University of Illinois.

The scientists used computer simulations to study the history of Yellowstone over 20 million years, with findings contradicting the traditional theory of volcanic activity in the region. They digitally played back a portion of the park’s geologic history, finding that volcanic activity at Yellowstone is far more complex and dynamic than was previously thought. They used seismic tomography to peer deep into the subsurface of the western US and piece together the geologic history behind the volcanism.

Using supercomputers, the team ran different tectonic scenarios to simulate a range of possible geologic histories for the region. The results gave little support for the traditional mantle plume hypothesis, which argues that heat from deep within the Earth rising vertically toward the surface is the cause of volcanic activity in the area. The team’s observations instead suggest activity much closer to the planet’s surface is responsible, although the exact cause remains a mystery.

According to the study, it appears that the mantle plume under the western US is sinking deeper into the Earth through time. This suggests that something closer to the surface – an oceanic slab originating from the western tectonic boundary – is interfering with the rise of the plume. A robust result from these models is that the heat source behind the extensive inland volcanism actually originated from the shallow oceanic mantle to the west of the Pacific Northwest coast.

The heat needed to drive volcanism usually occurs in areas where tectonic plates meet and one slab subducts under another. However, Yellowstone and other volcanic areas of the inland western US are far away from the active plate boundaries along the west coast. In these inland cases, a deep-seated heat source – a mantle plume – was suspected of driving crustal melting and surface volcanism. The mantle plume hypothesis has been controversial for many years and the new findings add to the evidence for a revised tectonic scenario.

Eventually, the team hopes to include chemical data from volcanic rocks in their models.

This should help them to further pinpoint the exact source of the magma, as rocks from deep mantle plumes and near-surface tectonic plates would have different chemical components.

University of Illinois at Urbana-Champaign.

Photo: C. Grandpey

Les grizzlis de Yellowstone (Etats-Unis) // Yellowstone grizzlies

Depuis 1975, année où ils ont été considérés comme une espèce en voie de disparition, les grizzlis du Parc National de Yellowstone ont plus que quadruplé leur territoire et leur population. On trouve les plantigrades également plus au nord, jusque dans la région de Glacier National Park où ils peuvent entraîner la fermeture de certains sentiers de randonnée. J’en ai personnellement fait l’expérience il y a trois ans.
Les ours migrent désormais si loin qu’ils sont susceptibles d’entrer en contact avec d’autres populations, ce qui pourrait contribuer à assurer la santé et la diversité génétique de l’espèce. Les défenseurs de l’environnement espèrent que les grizzlis pourront également atteindre les étendues sauvages de l’Idaho, ce qui permettrait de recoloniser une petite partie d’un vaste territoire qu’ils occupaient autrefois.
Alors que les grizzlis s’éloignent de plus en plus d’un Parc National qui a longtemps été leur refuge, ils rencontrent plus de gens, de routes et d’activités humaines, ainsi que plus de tentations sous la forme de détritus et de bétail. Alors que leur présence augmente, il en va du risque pour les humains, ce qui rend plus périlleuses les activités comme la chasse et la randonnée. La dure réalité est que les ours seront probablement les perdants dans leur interaction avec les humains, de la même façon que cela se produit dans un pays comme la France. Autoriser les ours à revenir dans une contrée occupée par les hommes et leur agriculture est forcément source de conflits. Ainsi, au moins 58 grizzlis sont morts en 2016 et 51 avaient péri à la mi-novembre de cette année aux Etats Unis. La plupart ont été tués par des personnes qui les ont heurtés accidentellement avec des voitures, les ont croisés pendant la chasse ou les ont abattus parce qu’il avaient blessé des animaux ou attaqué des biens.
Il a fallu quatre décennies et des millions de dollars aux Américains pour sauver les grizzlis de l’extinction. Maintenant, la grande question est de savoir si les gens peuvent accepter de vivre à leurs côtés.
Selon les chiffres avancés par le gouvernement, les conflits avec les populations avaient contribué à faire faire chuter la population de grizzlis de Yellowstone à seulement 136 animaux dans les années 1970. Ce chiffre a rebondi par la suite et atteint aujourd’hui environ 700, voire 1000 plantigrades. C’est pourquoi le Ministère de l’Intérieur a retiré les ours de la région de Yellowstone de la liste des espèces menacées au cours de l’été 2017.
Tout le monde n’est pas d’accord avec cette décision et des protecteurs de l’environnement ont engagé des procès visant à la faire annuler en faisant valoir l’isolement génétique de la population de Yellowstone et l’importance spirituelle de l’espèce pour les tribus amérindiennes. Certains soulignent également l’empreinte grandissante des grizzlis et affirment que le changement climatique a provoqué une diminution des sources d’alimentation naturelles. L’écosystème de Yellowstone a atteint sa capacité maximale d’acceptation des ours, ce qui oblige les mâles, en particulier, à chercher plus d’espace. Cette migration pose donc de nouveaux problèmes.
La disparition des ours des espèces menacées pourrait entraîner un nouveau risque, avec la possibilité, dans les trois États appartenant à l’écosystème de Yellowstone (Montana, Wyoming et Idaho) du retour la chasse au trophée de grizzli. Alors que les scientifiques affirment que des chasses limitées ne nuiraient pas nécessairement à l’ensemble de la population d’ours, les détracteurs critiquent ce qu’ils considèrent comme une menace supplémentaire inutile pour l’espèce.
Source: The Washington Post.

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Since 1975, when they were listed as an endangered species, grizzlies in Yellowstone National Park have more than quadrupled their range and population. Well to the north, grizzlies in the Glacier National Park region also are spreading out. Yjey may cause the closure of some trails in the Park, as this happened to me three years ago.

The bear pioneers are now migrating so far that they are viewed as the vanguard of a possible union between the two populations, a connection that could help ensure the bears’ health and genetic diversity. At some point, conservationists hope, grizzlies might even reach the Idaho wilderness, recolonizing a small portion of the vast territory they once occupied.

But as grizzlies fan out from the parks that have long been their refuges, they are encountering more people, roads and development – and more temptation in the form of trash and livestock. While their presence raises the risk to humans and makes activities like hunting and hiking more perilous, the reality is that bears tend to be on the losing end of interactions with humans. This happens in countries like France. Allowing bears to get into in places occupied by men and their agriculture can only be a source of problems. At least 58 died in 2016 and 51 as of mid-November this year, most killed by people who accidentally hit them with cars, crossed paths with them while hunting or shot them for harming animals or property.

Americans have spent four decades and millions of dollars to rescue grizzlies from the brink of extinction. Now, experts say, one big question is whether people can live alongside them.

Conflicts with people helped to drive the Yellowstone grizzly population to as low as 136 in the 1970s, according to government figures. It has since officially rebounded to around 700, and federal biologists say the number could be as high as 1,000. Such progress prompted the Interior Department to delist that region’s bears in the summer 2017.

Lawsuits are now seeking to overturn the government’s action, citing the Yellowstone population’s genetic isolation and the spiritual importance of the species to Native American tribes. Some also point to the grizzlies’ growing footprint and contend that climate change has caused natural food sources to dwindle. TheYellowstone ecosystem has reached its carrying capacity, forcing male grizzlies, in particular, to seek more space. Their movement is creating new challenges.

Delisting could entail a new risk, given the possibility in all three states in the Yellowstone ecosystem – Montana, Wyoming and Idaho – of allowing grizzly trophy hunting at some point. While federal scientists say limited hunts would not necessarily harm the overall population, critics decry what they see as an unnecessary additional threat.

Source : The Washington Post.

Grizzlis dans le Parc de Yellowstone (Photos: C. Grandpey)

D’autres photos d’ours sont proposées dans le livre « Dans les Pas de l’Ours » (voir colonne de droite de ce blog)

Montier-en-Der 2017: Le retour en force du noir et blanc

Cette année encore, je suis allé à Montier-en-Der (Haute Marne) ou se tenait du 16 au 19 novembre 2017 la 21ème édition du Festival International de la Photo Animalière et de Nature. A l’origine, n’avais pas prévu de m’y rendre, mais un autre événement avec présentation d’images volcaniques près de Mulhouse le samedi m’a décidé à aller jeter un coup d’oeil aux réalisations photographiques 2017 pendant la journée du vendredi, sans oublier les grues qui, dans les environs de Montier et du Lac du Der, s’affairaient à leurs derniers préparatifs avant d’entamer leur longue migration.

S’agissant de l’édition 2017 du Festival, j’ai surtout été frappé par l’abondance d’images en noir et blanc. Il s’agit probablement d’une mode, à moins que le noir traduise inconsciemment le pessimisme actuel dans lequel vit notre société. On aime ou on n’aime pas. De mon côté, j’ai été enthousiasmé par les éléphants de Kyriakos Kasiras dont j’avais déjà apprécié le talent quelques jours auparavant à l’occasion du Salon de la Photo à Paris. Un cliché grand format – intitulé « Le temps suspendu » – montrant un pachyderme qui semble sortir d’une masse nuageuse menaçante pour se diriger d’un pas lourd vers le photographe, est vraiment impressionnante. L’éléphant devient le maître du monde!

En revanche, j’ai très moyennement apprécié les « 50 Nuances de Lion » de Laurent Baheux, pas plus que son « Afrique Sauvage » présentée en plein air devant les haras. Les teintes noires sont trop prononcées à mon goût et ont tendance à « tuer » le rendu général des photos et l’ambiance de la savane. L’amoureux des somptueux paysages de l’Ouest Américains qui sommeille en moi n’a pas du tout (c’est un euphémisme) apprécié les photos exposées Salle Saint-Berchaire. J’ai en mémoire les couleurs incroyables du Grand Prismatic à Yellowstone ou encore les mille nuances que suscite un lever du jour sur les hoodoos de Bryce Canyon. A mes yeux, c’est un véritable sacrilège de rendre ces paysages sublimes en noir et blanc. C’est bien sûr une histoire de goût et beaucoup de personnes ne seront pas de mon avis.

Pour le reste, les expositions étaient, pour la plupart, comme les années précédentes, de très bonne facture, même si certains animaux ou paysages prennent des allures de « déjà vu ». J’ai beaucoup aimé l »exo-expo Another World » présentée à l’intérieur de la Halle au Blé et censée « défier les frontières du vivant ».

Rendez-vous à Montier 2018? Pourquoi pas!

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« Le temps suspendu » de Kyriakos Kasiras… Du grand art !

Avec les logiciels actuels, il est facile de convertir une photo couleur en noir et blanc. Je me suis amusé à effectuer cette opération sur l’une de mes photos du Grand Prismatic à Yellowstone. Voici l’original…

…et son équivalent en noir et blanc!

Personnellement, je ne peux imaginer Yellowstone autrement qu’en couleur…mais l’appréciation de la beauté est subjective. Des goûts et des couleurs on ne discute pas…

La dernière éruption de Yellowstone // Yellowstone Volcano’s last eruption

La plupart des scientifiques s’accordent pour dire que la dernière grande éruption du super volcan de Yellowstone s’est produite il y a environ 630 000 ans. Plus récemment, des géologues ont découvert trois phases éruptives distinctes remontant à 2,1 millions d’années, 1,3 million d’années et 630 000 ans.
L’éruption la plus récente, il y a 630 000 ans, a déposé une épaisse couche de cendre qui a recouvert une grande partie du centre-ouest des États-Unis. On estime qu’elle atteint par endroits 200 mètres d’épaisseur. Étant donné que cette couche de cendre s’est tassée sous le poids des sédiments, on peut raisonnablement penser qu’elle serait suffisamment épaisse pour recouvrir aujourd’hui la plupart de nos gratte-ciels.
Il ne fait aucun doute que l’éruption a envoyé une énorme quantité de cendre dans l’atmosphère et que cette cendre a recouvert une grande partie des États-Unis. Elle a également eu d’importantes conséquences sur le climat et la vie sur Terre. Chaque éruption a eu un impact mortel immédiat à cause des retombées de cendre. Il y a aussi eu un impact à plus long terme à cause de la faible capacité des plantes à opérer la photosynthèse et des animaux à respirer dans une atmosphère envahie par la cendre et les gaz nocifs.
Une étude récente par une équipe scientifique de l’Université de Californie à Santa Barbara a abouti à la conclusion que la dernière éruption de Yellowstone a connu deux phases successives. Les chercheurs ont en effet découvert deux couches de cendre volcanique dans les sédiments océaniques du Bassin de Santa Barbara. Ils ont prélevé des empreintes chimiques des couches de cendre et constaté qu’elles provenaient d’une double éruption du super volcan de Yellowstone.
Pour étayer une telle affirmation, deux conditions devaient être présentes dans le Bassin de Santa Barbara. Tout d’abord, pour s’assurer que les couches de cendre volcanique étaient intactes dans l’océan côtier et non modifiées par les vers et autres mollusques, l’équipe scientifique a choisi une zone où les eaux des fonds marins étaient anoxiques. Cela signifie qu’il n’y avait pas assez d’oxygène pour que les animaux puissent venir gratter et endommager les couches de cendre. Au vu des résultats, les scientifiques furent convaincus qu’il y a eu deux événements éruptifs distincts à Yellowstone.
Le point suivant à éclaircir était la distinction dans le temps entre les deux événements volcaniques. La présence simultanée de sédiments terrigènes et de coquilles de foraminifères pélagiques dans le bassin de Santa Barbara a permis à l’équipe scientifique d’identifier distinctement les deux couches de cendre. De plus, les coquilles des foraminifères ont été utilisées pour déterminer la température de l’eau de mer en surface au moment où elles étaient encore vivantes.
Une fois obtenue la certitude que les couches de cendre appartenaient à des événements distincts et provenaient du super volcan de Yellowstone, les scientifiques ont pu compiler d’autres informations sur les événements. La datation a montré que les éruptions se sont produites à environ 170 ans d’intervalle. Cela signifie que deux générations successives d’animaux ont probablement été témoins d’une éruption du super volcan de Yellowstone au cours de leur vie.
En outre, les chercheurs ont constaté que les éruptions ont eu de vastes répercussions à l’échelle mondiale. Ils ont acquis la certitude que chaque éruption a causé le refroidissement d’environ 3 degrés Celsius de l’océan. Ils l’ont prouvé en mesurant les isotopes dans la coquille de foraminifères. Les foraminifères sont de petits organismes photosynthétiques qui flottent près de la surface de l’océan. Ils absorbent différents rapports d’isotopes d’oxygène lors de la fabrication de leur carapace à base de carbonate, en fonction de la température de l’eau océanique environnante. En mesurant avec précision le rapport de ces isotopes et en les comparant aux normes sur la planète dans son ensemble, les scientifiques ont été en mesure de déterminer la température de surface de l’océan  pendant la courte période où ces foraminifères étaient vivants. En effectuant ces mesures sur une carotte de sédiments, ils ont pu établir une courbe de la température de la surface de la mer à travers le temps.
C’est ainsi que l’équipe géologique de Santa Barbara est arrivée à la conclusion que chacune des deux éruptions du super volcan de Yellowstone a provoqué une baisse de la température de l’océan d’environ 3 degrés Celsius. Cela contraste avec la tendance générale au réchauffement de la planète à l’époque. Les deux éruptions ont refroidi temporairement la planète et inversé la tendance au réchauffement.
La double éruption a certainement provoqué des hivers volcaniques dans le monde car les cendres et les gaz émis dans l’atmosphère ont bloqué temporairement le soleil. Une chose est certaine, le super volcan de Yellowstone entrera de nouveau en éruption à l’avenir. La date exacte de cet événement est bien sûr inconnue, de même que son ampleur. A l’heure actuelle, nous ne savons pas comment nous pourrons réagir pour tenter d’atténuer son impact et nous protéger.
Source: Forbes.

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Most scientists agree on the fact that the last major eruption of Yellowstone super volcano occurred about 630,000 years ago. More recently, geologists have deduced three separate eruption events dating back 2.1 million years ago, 1.3 million years ago, and 630,000 years ago.

The most recent volcanic eruption 630,000 years ago produced a massive volcanic ash bed which covered much of western central United States. It is estimated that the maximum thickness the volcanic ash is up to 200 metres. Given the ash has since compacted due to the weight of overlying sediment, the ash bed deposited would have been thick enough to cover most of our modern skyscrapers.

There is little doubt that the eruption released a catastrophic amount of ash into the atmosphere and blanketed a large portion of the United States. It also had a significant impact on both climate and life. During one of these eruptions, there was an immediate deadly impact of widespread ash fallout. However, there was also a more prolonged deadly impact of reduced ability for plants to photosynthesize and animals to respire under a sky filled with ash and harmful gases.

Recent research by a U.C. Santa Barbara scientific team has found that the latest eruption from the Yellowstone caldera was, in fact, two eruptions that occurred back to back. The research team deduced this after finding two layers of volcanic ash in ocean sediments at the Santa Barbara Basin. The team was able to chemically fingerprint the ash layers to identify that they were both sourced from the Yellowstone supervolcano.

However, to do this, two ideal conditions had to line up in the Santa Barbara Basin.

First, to ensure the volcanic ash beds were preserved in the coastal ocean and not reworked by worms or mollusks, the team selected a region where the ocean bottom waters were anoxic. This means there was no oxygen for critters to churn and damage ash bed layers. Given that, scientists are convinced there were two separate events.

The next concern is the distinction in time between the two volcanic events. The combination of terrigenous sediment and pelagic foraminifera shells in the Santa Barbara Basin allowed the scientific team to distinctly identify the two ash beds. In addition, the foraminifera shells were used to deduce the surface sea water temperature at the time when they were alive.

Once the team was able to determine that both ash beds were separate events and sourced from the Yellowstone supervolcano, they were able to compile some information about the events. Based on age dating, the eruption events are approximately 170 years apart from each other. This means potentially two successive generations of animals witnessed a Yellowstone supervolcano eruption in their lifetime.

In addition, researchers found that there were broad global impacts from the eruptions. The team found that each eruption caused the ocean to cool by about 3 degrees Celsius. They determined this by measuring the isotopes within foraminifera shell. Foraminifera are small photosynthetic organisms that float near the surface of the ocean. They absorb different ratios of oxygen isotopes when making their carbonate shell, dependent on the temperature of the surrounding ocean water. By precisely measuring the ratio of these isotopes and comparing them with standards around the world, scientists can determine the surface ocean temperature during the short time when these foraminifera were alive. By making these measurements throughout a sediment core, scientists can develop a curve of sea surface temperature through time.

This was how the U.C. Santa Barbara geology team concluded that each of the two Yellowstone supervolcano eruptions caused an approximately 3 degrees Celsius drop in ocean temperature. This was in contrast to the general trend toward a warming planet at the time. Both eruptions halted and cooled the planet temporarily, reversing the warming trend.

This sent the world into volcanic winters, whereby ash and gasses emitted into the atmosphere temporarily block out the sun and cool the planet. One thing is certain, that Yellowstone volcano will erupt again in the future. However, the exact timing is still unknown. As is the magnitude of the next eruption and what humans can do to try to mitigate it or protect themselves.

Source : Forbes.

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)

Sismicité à Yellowstone: Retour à la normale // Back to normal

Comme je l’ai écrit à plusieurs reprises, l’essaim sismique qui a affecté le Parc National de Yellowstone au cours de l’été dernier n’avait rien d’inquiétant. Il n’y avait aucun risque d’éruption, comme cela a été envisagé par certains journaux à sensations. Une éruption ne se produit pas seulement parce que l’on enregistre une hausse de la sismicité. D’autres paramètres doivent être pris en compte, tels que la déformation du sol, l’augmentation des températures ou des modifications chimiques des gaz. Selon l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone, l’activité sismique a retrouvé un niveau normal dans le Parc.
Au cours du mois de septembre 2017, 115 secousses ont été localisées dans la région du Parc National de Yellowstone. L’événement le plus significatif a été un séisme mineur de M 3.2 le 17 septembre, à environ 17,7 km du Vieux Fidèle.
L’essaim mentionné ci-dessus a diminué en septembre avec 78 séismes, contre 894 en août, 475 en juillet et 1 028 en juin. L’événement le plus significatif de cet essaim en septembre a été de M 2.3 le 5 septembre, à 16 km au nord de West Yellowstone.
Plusieurs autres secousses étaient visibles sur les enregistreurs, mais elles n’ont pas pu être localisées car elles étaient trop faibles ou se chevauchaient avec d’autres événements et ne sont donc pas incluses dans ces chiffres.
L’Observatoire Volcanologique de Yellowstone indique que ces événements sont fréquents et représentent environ 50% de la sismicité totale dans la région.
En ce qui concerne la déformation au sol, elle n’a guère évolué au cours des derniers mois. Le soulèvement au nord de la caldeira, près du Norris Geyser Basin, que l’on observe depuis la fin de l’année 2015, se poursuit à raison de quelques millimètres par mois. Le soulèvement à l’intérieur même de la caldeira se produit à un rythme semblable depuis la fin de 2016. Globalement, la déformation actuelle à Yellowstone reste dans les normes historiques.

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As I put it several times, there was no need to worry about the seismic swarm that affected Yellowstone National park during the past summer. Above all, there was no risk of the eruption predicted by some tabloids. An eruption does not occur only because seismicity is increasing. Other parameters must be taken into account, such as ground deformation, increasing temperatures or chemical modifications of the gases. According to the Yellowstone Volcano Observatory, seismic activity has returned to normal levels in the Park.

During September 2017,115 earthquakes were located in the Yellowstone National Park region. The largest event was a minor earthquake of M 3.2 on September 17th, located about 17.7 km of Old Faithful.

Activity in the above-mentioned swarm waned in September, with 78 earthquakes compared to the 894 in August, 475 in July, and 1 028 in June. The largest event of the swarm in September was M 2.3 on September 5th, 16 km north of West Yellowstone.

There are several additional earthquakes visible on the webicorders that cannot be located because they are too small or overlap another event and are not included in these numbers.

The Yellowstone Volcano Observatory indicates that such events are common and account for roughly 50% of the total seismicity in the Yellowstone region.

As far as ground deformation is concerned, trends in ground displacement have remained consistent over the past several months. Uplift north of the caldera, centered near the Norris Geyser Basin and persistent since late 2015, continues at a rate of a few millimetres per month. Subsidence within the caldera is occurring at a similar rate and has been ongoing since late 2016. Current deformation patterns at Yellowstone remain within historical norms.

Photo: C. Grandpey