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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.

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques informations sur l’activité volcanique dans le monde, fournies par les observatoires et par le Global Volcanism Network de la Smithsonian Institution.

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Des coulées pyroclastiques ont été observées sur le Mayon (Philippines) le 2 mai 2026, suite à un effondrement au sommet du volcan. Ces coulées ont dévalé la ravine Mi-isi sur le versant sud-ouest, atteignant une distance estimée à 4 km.
Le PHIVOLCS a signalé une activité éruptive soutenue le 2 mai, avec des explosions stromboliennes, des fontaines de lave de courte durée et une effusion de lave continue. Les coulées de lave s’étiraient sur 3,8 km le long de la ravine Basud, 3,2 km le long de la ravine Bonga et 1,6 km le long de la Mi-isi.
Les retombées de cendres ont réduit la visibilité à presque zéro dans certaines parties de Camalig. Les autorités ont distribué environ 250 boîtes de masques aux localités touchées. D’épais dépôts de cendres ont recouvert les maisons et les routes. Les cendres se sont également accumulées sur les zones agricoles, recouvrant les cultures et les pâturages. On estime que les retombées de cendres ont affecté 26,654 familles, soit 91,225 personnes dans la province d’Albay.
Le PHIVOLCS maintient le niveau d’alerte 3 pour le Mayon. L’accès à la zone de danger permanent de 6 km reste interdit.

Source : Phivolcs, Manila Bulletin.

Vue du Mayon le 2 mai 2026 (Source : réseaux sociaux)

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L’Épisode 46 de l’éruption du Kilauea (Hawaï) a commencé le 5 mai 2026 à 8h17 (heure locale) et s’est terminé à 17h22, après 9 heures de fontaines de lave, principalement au niveau de la bouche nord.
Des téphras atteignant 15 centimètres de diamètre sont tombés hors du Parc national, jusqu’à la Highway 11 et dans les localités voisines. Des cendres fines et des cheveux de Pélé ont été observées jusqu’au village de Mountain View.
Le débit effusif maximal, légèrement supérieur à 240 mètres cubes par seconde, a été enregistré vers 9h50. Le débit effusif moyen de cet épisode est estimé à 140 mètres cubes par seconde.
On estime à 4,6 millions de mètres cubes le volume de lave émise. Cette lave a recouvert environ 60 % du plancher du cratère de l’Halemaʻumaʻu.

Une déflation d’environ 14 microradians a été enregistrée lors de l’Épisode 46.
Les fontaines ont atteint une hauteur maximale de 200 m et le panache éruptif s’est élevé jusqu’à 6 000 mètres au-dessus du niveau de la mer.

Source : HVO.

Fontaine de lave de l’Épisode 46 (Capture écran webcam)

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Le 3 mai 2026, l’IGP a diffusé un message d’alerte concernant les retombées de cendres autour du Sabancaya (Pérou). Les zones concernées incluaient Lluta, Huambo, Cabanaconde, Tapay. Ces retombées de cendres sont provoquées par une activité explosive du Sabancaya, avec des panaches s’élevant à 2000 mètres d’altitude. Il est conseillé à la population impactée d’utiliser des masques de protection. Les autorités et institutions compétentes procèdent à des évaluations continues de l’impact des cendres sur l’eau, le sol, l’air et la santé humaine.

Le volcan reste en niveau d’alerte Orange .

Source : IGP.

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Le 4 mai 2026, l’INGV a signalé que la zone cratèrique nord du Stromboli (Sicile) produisait d’intenses projections de lave alimentant une coulée de lave sur la Sciara del Fuoco. Le front de lave se situait dans la partie moyenne à supérieure de la Sciara.
L’activité de coulée de lave s’est intensifiée le 4 mai au soir et le 5 mai au petit matin, la lave a atteint le littoral.

 Image thermique de la coulée de lave le long de la Sciara del Fuoco le 5 mai 2026.

Par la suite, la coulée de lave ne concernait plus que la partie haute de la Sciara. Le 7 mai, des blocs se détachaient du front de coulée et roulaient jusqu’à la mer.

Image webcam montrant l’activité de coulée de lave dans la partie haute de la Sciara le 7 mai 2026.

Source : INGV.

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L’Observatoire volcanologique de Yellowstone indique qu’en 2026, cinq petites explosions hydrothermales se sont produites dans le Black Diamond Pool, dans la zone thermale du Biscuit Basin. Les trois premières ont eu lieu alors que la webcam (située sur un vestige de la passerelle endommagée par l’explosion du 23 juillet 2024) était recouverte de glace et n’a pas pu être enregistrée. Une explosion hydrothermale le 28 avril a été capturée par la webcam. Une explosion hydrothermale plus importante, le 29 avril 2026, a projeté de l’eau boueuse et de la vapeur en direction de la webcam. Le niveau d’alerte volcanique pour Yellowstone reste à Normal (le niveau le plus bas sur une échelle de quatre) et la couleur de l’alerte aérienne reste Verte.

Passerelle du Black Diamond endommagée par l’explosion du 23 juillet 2024 (Source: YVO)

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L’éruption du Nyamulagira (RDC) se poursuit, d’après une image satellite récente. Des sources d’incandescences étaient visibles au fond de la caldeira sommitale sur une image satellite avec beaucoup de nuages du 3 mai 2026. Les nuages ​​masquaient la majeure partie des flancs et la partie sud-ouest du cratère sommital.
Source : Copernicus.

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L’association “Amici delle Sabbie Nere” de l’île de Vulcano (Sicile) a adressé une lettre au maire de Lipari, au département de Protection civile,et aux autorités compétentes, attirant leur attention sur la situation de délabrement de la baie de Vulcano, et leur demandant de mettre en œuvre une série de mesures rapides et indispensables pour résoudre le problème de l’érosion côtière, qui a déjà causé des dommages à l’environnement et aux bâtiments. L’association parle d’« une situation dangereuse et grave », ayant notamment entraîné la fermeture de l’embarcadère de secours (jetée ouest). L’association rappelle qu’aucune mesure efficace n’a jamais été prise sur cette portion de littoral très fréquentée par les touristes. La situation actuelle accroît les risques, en particulier à l’approche de la saison estivale.

Source : La Sicilia.

Crédit photo : réseaux sociaux

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Dernière minute : Suite à la fin de l’éruption débutée le 13 février 2026 et aux reconnaissances opérées les 30 avril et 6 mai 2026, le préfet de La Réunion a décidé de revenir en phase de vigilance du dispositif ORSEC du Piton de la Fournaise à compter de ce jeudi 7 mai, 15h00.

L’accès à la partie haute de l’Enclos est autorisé uniquement sur les deux sentiers suivants :

– Le sentier Pas de Bellecombe – Formica Léo – Sentier Rivals – Cratère Caubet

– Le sentier Pas de Bellecombe – Formica Léo – sentier d’accès au site d’observation du cratère Dolomieu (accès par le nord du cratère)

Le sentier Kapor demeure interdit au public, une partie de celui-ci étant recouverte par la coulée de lave de 2026.

Dans la partie basse de l’Enclos, l’accès aux tunnels de lave de 2007 est autorisé. L’accès aux tunnels de 2004 est autorisé depuis le 06 mai 2026.

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Les travaux ont débuté le 27 avril 2026 sur la RN2, la Route des laves où 900 mètres de chaussée ont été coupés par les bras de coulées larges de 600 mètres. D’ici 4 semaines, une piste provisoire de la largeur d’un camion sera mise en service avec des convois par alternat. Dans 3 mois, la route pourrait être livrée sur deux voies. La route définitive sera livrée avant la fin de l’année, s’il n’y a pas eu une autre éruption volcanique entre temps.

Selon un article de presse paru le 8 mai 2026, une date de réouverture devrait être rapidement communiquée par la Région, qui assure être « largement en avance sur le calendrier ».

Ces travaux sont un soulagement pour tous ceux qui empruntent quotidiennement cet axe pour aller travailler de l’autre côté de l’Enclos. La seule alternative est de passer par la route des Plaines rallongeant considérablement le temps de parcours de 30 minutes jusqu’à 2h45.

Source : presse réunionnaise.

Crédit photo: OVPF

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Le niveau d’alerte pour tous les volcans mentionnés dans les bulletins hebdomadaires précédents reste inchangé.

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L’activité reste globalement stable sur les autres volcans mentionnés dans les bulletins précédents « Volcans du monde ».
Ces informations ne sont pas exhaustives. Vous pourrez en obtenir d’autres en lisant le rapport hebdomadaire de la Smithsonian Institution :
https://volcano.si.edu/reports_weekly.cfm

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Here is some news about eruptive activity around the world, provided by observatories and the Smithsonian Institution’s Global Volcanism Network.

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Pyroclastic flows were observed at Mayon (Philippines) on May 2, 2026, following a collapse a the summit. The pyroclastic flows descended along the Mi-isi Gully on the southwestern slope, reaching an estimated runout distance of 4 km.

PHIVOLCS had reported sustained eruptive activity on May 2, characterized by episodic Strombolian explosions, short-lived lava fountaining, and continuous lava effusion. Lava flows extended 3.8 km along Basud Gully, 3.2 km along Bonga Gully, and 1.6 km along Mi-isi Gully.

Ashfall reduced visibility to near zero in parts of Camalig. Authorities distributed approximately 250 boxes of face masks to affected municipalities. Thick ash deposits blanketed homes and roads. Ash also accumulated across agricultural areas, covering crops and grazing land. Ashfall has affected 26,654 families, or about 91,225 people, across Albay.

PHIVOLCS maintains Alert Level 3 over the volcano. Entry into the 6 km Permanent Danger Zone remains prohibited.

Source : Phivolcs, Manila Bulletin.

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Episode 46 of the Kilauea eruption (Hawaii) started at 8:17 (local time) on 5 May 2026 and ended at 5:22 p.m., after 9 hours of continuous lava fountaining, primarily from the north vent.

Tephra as large as15 centimeters fell outside the National Park, as far as Highway 11 and in adjacent communities. Fine ash and Peleʻs hair were reported as far away as Mountain View.

The highest effusion rate of just over 240 cubic meters per second occurred around 9:50 a.m. The average effusion rate of this episode is estimated at 140 cubic meters per second.

An estimated 4.6 million cubic meters of lava erupted and covered about 60% of the Halemaʻumaʻu crater floor.

A deflation of about 14 microradians was recorded during Episode 46.

The fountains reached a maximum height of 200 m and the eruptive plume rose up to 6,000 meters above sea level.

Source : HVO.

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On May 3, 2026, the IGP issued an alert regarding ashfall around Sabancaya (Peru). The affected areas included Lluta, Huambo, Cabanaconde, and Tapay. This ashfall is caused by explosive activity at Sabancaya, with plumes rising to an altitude of 2,000 meters. Residents in the affected areas are advised to wear protective masks. Authorities and relevant institutions are conducting ongoing assessments of the ash’s impact on water, soil, air, and human health.

The volcano alert level is kept at Orange.
Source: IGP.

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On May 4, 2026, the INGV indicated that in Sicily Stromboli’s North Crater area was producing intense spattering feeding a lava overflow onto the Sciara del Fuoco. The lava front was in the middle-upper section of the slope.

Lava overflow activity increased on May 4 in the evening. As a consequence, lava reached the coastline in the early hours of May 5.

Subsequently, the lava flow was confined to the upper part of the Sciara.

On May 7, blocks broke away from the flow front and rolled down to the sea.
Source: INGV.

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The Yellowstone Volcano Observatory indicates that in 2026 there were a total of five small hydrothermal explosions at Black Diamond Pool, in the Biscuit Basin thermal area. The first three occurred when the webcam (located on a remnant of the boardwalk that was damaged by the 23 July 2024 explosion) was covered in ice and could not be recorded. A hydrothermal explosion at 1049 on 28 April was captured in webcam views. A larger hydrothermal explosion at on 29 April 2026 ejected muddy water and steam towards the webcam. The Volcano Alert Level for Yellowstone remains at Normal (the lowest level on a four-level scale) and the Aviation Color Code remains at Green.

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The eruption at Nyamulagira (DRC) continues, based on a recent satellite image. Incandescence on the floor of the summit caldera was visible in a mostly cloudy satellite image from 3 May 2026. Weather clouds obscured most of the flanks and the SW part of the summit crater.

Source: Copernicus

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The “Amici delle Sabbie Nere” association on the island of Vulcano (Sicily) has sent a letter to the mayor of Lipari, the Civil Protection Department, and other relevant authorities, drawing their attention to the deteriorating condition of Vulcano Bay and urging them to implement a series of swift and essential measures to address the coastal erosion problem, which has already caused damage to the environment and buildings. The association describes the situation as “dangerous and serious,” having notably led to the closure of the emergency landing stage (west jetty). The association points out that no effective measures have ever been taken on this stretch of coastline, which is heavily frequented by tourists. The current situation exacerbates the risks, particularly with the approach of the summer season.
Source: La Sicilia.

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The alert levels for all the volcanoes mentioned in the previous weekly updates remain unchanged.

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Activity remains globally stable on other volcanoes mentioned in the previous bulletins « Volcanoes of the world ».

This information is not exhaustive. You can find more by reading the Smithsonian Institution’s weekly report:

https://volcano.si.edu/reports_weekly.cfm

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Nouvelle approche de Yellowstone // New approach to Yellowstone

D’après une nouvelle étude menée par des scientifiques de l’Académie chinoise des sciences et publiée le 9 avril 2026 dans la revue Science, le célèbre super-volcan de Yellowstone aurait un système d’alimentation totalement différent de celui proposé par beaucoup de scientifiques aujourd’hui. La nouvelle étude laisse entendre que l’activité volcanique de Yellowstone est en réalité due à des mouvements de la croûte terrestre, et non à une profonde réserve de magma souterraine comme on le pensait jusqu’à présent. Cette découverte pourrait aider les scientifiques à prédire l’activité volcanique future et à mieux comprendre le comportement du volcan.

Vue du système magmatique de Yellowstone admis jusqu’à présent (Source: USGS)

Les auteurs de la nouvelle étude insistent sur le fait que leurs travaux « modifient notre compréhension du fonctionnement du système magmatique de Yellowstone, et les futurs modèles d’éruption devront donc en tenir compte ».
La région de Yellowstone est le siège d’une activité volcanique intense. Au cours des 2,1 derniers millions d’années, elle a connu trois éruptions majeures, la plus récente remontant à 631 000 ans. La dernière super-éruption a créé la caldeira de Yellowstone, qui mesure plus de 50 kilomètres de diamètre.
L’origine de l’activité volcanique de Yellowstone fait l’objet d’un débat de longue date. Certains scientifiques pensent qu’un panache mantellique profond se situe sous sa surface. D’autres soutiennent que l’activité volcanique de Yellowstone est due aux pressions exercées au sein de la croûte et du manteau.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs expliquent que la tectonique à elle seule peut chauffer les réservoirs magmatiques sous Yellowstone, sans qu’un panache mantellique profond soit nécessaire. Ils ont créé un modèle 3D intégrant les mouvements passés des plaques tectoniques autour de l’ouest de l’Amérique du Nord, la structure actuelle du manteau sous Yellowstone et des données sur la lithosphère. L’équipe scientifique a découvert que le système magmatique de Yellowstone est contrôlé par la tectonique, et non par un panache mantellique, et que deux forces opposées s’exercent sur ce système.

Vue du système d’alimentation de Yellowstone, selon la nouvelle étude

La lithosphère sous-jacente à Yellowstone présente des densités variables, certaines parties étant plus denses que d’autres. Ceci provoque un étirement de la croûte externe vers la côte ouest des États-Unis, un peu comme de la pâte qu’on étire. Parallèlement, une ancienne plaque tectonique, la plaque Farallon, s’enfonce sous le centre-est de l’Amérique du Nord, entraînant le bas de la croûte terrestre vers le bas et inclinant le système d’alimentation volcanique. À Yellowstone, ces deux forces s’opposent directement, ce qui provoque l’ouverture de la lithosphère sous-jacente. De plus, ce système relie la surface de Yellowstone aux couches situées sous la croûte terrestre et entraîne le magma vers le haut.
Une étude géophysique récente a montré que le magma de Yellowstone prend naissance au sud-ouest du complexe volcanique, dans le manteau supérieur, juste sous la lithosphère. De là, le magma migre vers le nord-est, sous la croûte, au-dessous de la caldeira de Yellowstone. La nouvelle étude montre comment le magma pourrait suivre ce trajet.
Comprendre le processus d’élévation de température du magma permettra aux scientifiques de prédire avec plus de précision l’activité future dans la région. Yellowstone n’est pas le seul système volcanique qui pourrait bénéficier de ce type de modélisation. Elle pourrait également servir à mieux comprendre le Toba en Asie du Sud-Est, le Taupo en Nouvelle-Zélande et les volcans actifs du nord-est de la Chine.
Source : Live Science via Yahoo News.

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According to a new study by scientists at the Chinese Academy of Sciences, published on April 9 2026 in the journal Science, Yellowstone’s famous supervolcano is likely being fueled in a completely different way from what many scientists assumed. The new research suggests that Yellowstone’s volcanic activity is actually driven by shifts in Earth’s crust, rather than a deep well of magma underground as previously thought. (see image above)

This finding could help scientists predict future volcanic activity and better understand how the volcano will behave.

The authors of the new study insist that their work « changes the understanding of how the magma plumbing system works, so future eruption models have to take this into account. »

The Yellowstone area is a hotbed of volcanic activity. In the last 2.1 million years, it has seen three major eruptions, with the most recent taking place 631,000 years ago. The last supereruption created the Yellowstone caldera, which is more than 50 kilometers wide.

There is a long-standing debate about the origin of Yellowstone’s volcanic activity. Some scientists think there is a deep mantle plume beneath its surface. But others argue that Yellowstone’s volcanic activity is due to pressures within the crust and mantle.

In the new study, the researchers argued that tectonics alone can heat the magma reservoirs underneath Yellowstone without the need for a deep mantle plume. They created a 3D model, which incorporated past tectonic plate movements around western North America, the present-day mantle structure under Yellowstone, and data about the lithosphere. The team found that Yellowstone’s magma plumbing was controlled by tectonics, rather than a mantle plume, and that two opposing forces are pulling at the system. (see image above)

The lithosphere underneath Yellowstone has different densities, making some parts of it heavier than others. This causes the outer crust to stretch towards the west coast of the U.S. It is a bit like dough being stretched. At the same time, an old tectonic plate , the Farallon slab, is sinking below central-eastern North America, dragging the bottom of the crust downward and tilting the volcanic plumbing system. At Yellowstone, these two forces compete directly with each other, which pulls open the lithosphere below Yellowstone. Moreover, the plumbing system connects the surface of Yellowstone with layers below Earth’s crust and draws the magma upwards.

A recent geophysical study showed that Yellowstone’s magma originates in the southwest of the complex in the upper mantle, just below the lithosphere. From there, the magma migrates to the northeast, underneath the crust below the Yellowstone caldera. The new study shows how the magma could follow this route.

Understanding how the magma gets heated will help scientists to more accurately predict future activity in the area. Yellowstone is not the only volcanic system that could benefit from this type of modeling. It could also be used to better understand Toba in southeast Asia, Taupo in New Zealand and the active volcanoes in northeastern China.

Source : Live Science via Yahoo News.

Des super-réservoirs de magma découverts sous la Toscane (Italie) // Super magma reservoirs discovered beneath Tuscany (Italy)

Une étude par une équipe italo-suisse, publiée dans la revue Communications Earth & Environment, vient de révéler que la Toscane cache sous ses magnifique paysages de vastes réservoirs de magma. Ce n’est pas vraiment une surprise car la province italienne est réputée pour sa géothermie dont la centrale de Larderello est le parfait exemple. Voir ma note du 24 septembre 2023 :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2023/09/24/larderello-italie-paradis-de-la-geothermie/

Photo : C. Grandpey

Grâce à la tomographie du bruit ambiant, qui permet d’analyser avec une précision inédite les vibrations naturelles du sol, une équipe de l’Université de Genève (UNIGE), de l’Institut des géosciences et des ressources de la Terre (CNR-IGG) et de l’Institut national de géophysique et de volcanologie (INGV) a identifié sous la Toscane un vaste réservoir contenant environ 6 000 km3 de magma. Au-delà de la prouesse scientifique, cette avancée ouvre la voie à des méthodes d’exploration plus rapides et moins coûteuses pour localiser des ressources telles que les réservoirs géothermiques, le lithium (très recherché aujourd’hui) ou les terres rares, dont la formation est étroitement liée aux systèmes magmatiques profonds. Outre son grand intérêt scientifique, cette étude montre que la tomographie, en explorant le sous-sol rapidement et à moindre coût, peut être un outil utile à la transition énergétique.

Quand on parle de super réservoirs de magma, de super volcans ou de super éruptions, on pense tout de suite au Parc national de Yellowstone aux États-Unis, aux lacs Toba en Indonésie et Taupo en Nouvelle-Zélande. Ces célèbres sites volcaniques abritent d’immenses réservoirs de magma de plusieurs milliers de kilomètres cubes. Des indices visibles en surface comme des dépôts éruptifs, des cratères, des déformations du sol ou des émissions de gaz révèlent leur présence. Cependant, en l’absence de tels signes, d’importants volumes de magma peuvent rester cachés et passer inaperçus dans les profondeurs de la croûte terrestre.

C’est le cas en Toscane où des réservoirs contenant au total 6000 km3 de fluides volcaniques, entre 8 et 15 km de profondeur viennent d’être mis au jour par les équipes scientifiques mentionnées ci-dessus. Ce magma, qui pourrait potentiellement donner naissance à un super volcan dans plusieurs millions d’années, ne présente actuellement aucun risque. Sa présence a été mise en évidence grâce à la tomographie du bruit ambiant, une technique d’imagerie du sous-sol utilisée en sismologie. Elle permet de «radiographier» la structure interne de la croûte terrestre en exploitant les vibrations naturelles de l’environnement, issues notamment des vagues océaniques, du vent ou des activités humaines. En pénétrant le sol, ces signaux sont enregistrés par des capteurs sismiques à haute résolution déployés en surface. Une soixantaine d’appareils ont été utilisés dans le cadre de cette étude. Lorsque ces vibrations se propagent à faible vitesse, elles peuvent indiquer la présence de matériaux fondus tels que le magma.

Répartition des réseaux sismiques pour cette étude

L’analyse combinée des enregistrements a permis de reconstituer une image en trois dimensions de la structure interne de la zone couverte.

Modélisation de la province magmatique toscane

.Source : Université de Genève.

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A study by an Italian-Swiss team, published in the journal Communications Earth & Environment, has revealed that Tuscany conceals vast magma reservoirs beneath its magnificent landscapes. This is not entirely surprising, as the Italian province is renowned for its geothermal energy, of which the Larderello power plant is a prime example.

Thanks to ambient noise tomography, which allows for unprecedentedly precise analysis of natural ground vibrations, a team from the University of Geneva (UNIGE), the Institute of Geosciences and Earth Resources (CNR-IGG), and the National Institute of Geophysics and Volcanology (INGV) in Italy has identified a vast reservoir containing approximately 6,000 km³ of magma beneath Tuscany. Beyond the scientific achievement, this breakthrough paves the way for faster and less expensive exploration methods to locate resources such as geothermal reservoirs, lithium (highly sought after today), and rare earth elements, whose formation is closely linked to deep magma systems. In addition to its significant scientific interest, this study demonstrates that tomography, by exploring the subsurface quickly and at a lower cost, can be a valuable tool for the energy transition.
When we talk about super magma reservoirs, supervolcanoes, or super-eruptions, we immediately think of Yellowstone National Park in the United States, Lake Toba in Indonesia, and Lake Taupo in New Zealand. These famous volcanic sites contain immense magma reservoirs of several thousand cubic kilometers. Visible signs on the surface, such as eruptive deposits, craters, ground deformation, and gas emissions, reveal their presence. However, in the absence of such signs, significant volumes of magma can remain hidden and undetected deep within the Earth’s crust.
This is the case in Tuscany, where reservoirs containing a total of 6,000 km³ of volcanic fluids, located between 8 and 15 km deep, have recently been discovered by the scientific teams mentioned above. This magma, which could potentially give rise to a supervolcano in several million years, currently poses no risk. Its presence was detected using ambient noise tomography, a subsurface imaging technique used in seismology. This technique allows researchers to « X-ray » the internal structure of the Earth’s crust by exploiting natural environmental vibrations, such as those generated by ocean waves, wind, or human activity. As these signals penetrate the ground, they are recorded by high-resolution seismic sensors deployed on the surface. Approximately sixty devices were used in this study. When these vibrations propagate at low speeds, they can indicate the presence of molten materials such as magma.
Combined analysis of the recordings made it possible to reconstruct a three-dimensional image of the internal structure of the covered area.

Source: University of Geneva.