Étiquette : yellowstone

Les sources chaudes de Yellowstone et le coronavirus // Yellowstone hot springs and COVID-19

Les sources chaudes et les geysers du Parc National de Yellowstone sont l’un des hauts lieux du tourisme aux États-Unis. Cependant, très peu de visiteurs savent que ces sources contiennent des éléments essentiels à la science. Une fois encore, la Nature peut aider à sauver des vies.
Au cours de cinq visites à Yellowstone – dont une avec des mesures de température pour le compte de l’Observatoire – j’ai pris des centaines de photos des geysers, des sources chaudes et des mares de boue. On me demande souvent dans mes conférences pourquoi ces sources ont des couleurs aussi vives. J’explique qu’elles sont dues aux bactéries thermophiles (elles aiment la chaleur de l’eau) qui colonisent les sources chaudes. Ces couleurs extraordinaires varient également en fonction de la température de l’eau: bleu, jaune, orange, vert
Un article très intéressant sur le site Web du National Geographic nous apprend que certaines bactéries découvertes à Yellowstone sont utilisées en science, et plus particulièrement en science médicale. Un microbiologiste a découvert un jour un microbe qui produit des enzymes capables de résister remarquablement bien à la chaleur. Aujourd’hui, ces enzymes sont un élément clé de la réaction en chaîne par polymérase – Polymerase Chain Reaction ou PCR – une méthode utilisée dans les laboratoires du monde entier pour étudier de petits échantillons de matériaux génétiques en faisant des millions de copies. Cette technique est actuellement utilisée pour augmenter le signal des virus dans la plupart des tests disponibles pour le COVID-19.
Alors que le nouveau coronavirus se propage sur toute la planète, les tests sont devenus le coeur du suivi et du ralentissement de la pandémie. Il ne faudra donc oublier que le processus de PCR, partie essentielle du test, relativement simple et rapide, a pu être réalisé grâce à un groupe de bactéries qui prospèrent dans les sources chaudes de Yellowstone.
Une autre bactérie découverte à Yellowstone est le Thermus aquaticus. Cette bactérie a révolutionné la biologie moléculaire en donnant aux scientifiques un nouvel outil pour manipuler et étudier l’ADN. Depuis la découverte de la double hélice de l’ADN en 1953, les scientifiques n’ont eu de cesse d’étudier ces minuscules molécules génétiques. Pour mieux comprendre les différents types d’ADN, les scientifiques avaient besoin d’échantillons à grande échelle.
Dans les années 1980, une nouvelle technique a été élaborée pour imiter la façon dont une cellule copie naturellement son ADN pour croître et se diviser. L’ADN doit être chauffé puis refroidi dans un cycle permanent, ce qui double plus ou moins chaque fois le nombre de copies génétiques. Le problème, c’est que dans les premières expériences, les températures élevées de chaque cycle endommageaient l’ADN polymérase nécessaire pour faire ces copies.
Les chercheurs ont réalisé qu’une enzyme des bactéries Yellowstone pouvait survivre aux cycles de chauffage et de refroidissement et accélérer le processus. Au fil des ans, de telles enzymes ont permis aux scientifiques d’automatiser le processus de copie d’ADN. Désormais, les chercheurs sont capables de produire des centaines de millions de copies génétiques en quelques heures. Le test du COVID-19 utilise ce même processus, mais en intégrant quelques étapes supplémentaires.
Ces découvertes ont permis à la science de progresser à grands pas. Les scientifiques savent maintenant que les microbes ont mis au point des techniques uniques pour pouvoir se développer dans presque tous les environnements extrêmes de la Terre, que ce soit les sources chaudes de Yellowstone ou les fumeurs noirs au fond des océans. Ces organismes contiennent une mine de mécanismes biologiques jusque-là inimaginables. Il ne reste plus q’à les découvrir et les exploiter !
Source: National Geographic.

———————————————–

Yellowstone hot springs and geysers are one of the highlights of tourism in the United States. However, very few visitors realise that these springs contain elements that are critical in science. Once again, Nature can help to save lives.

Having visited Yellowstone five times – once on behalf of the Observatory to take temperature measurements –, I have hundreds of photos of the geysers, hot springs and mud pools. I am often asked in my conferences about the cause of their vivid colours. I explain that they are due to the thermophile bacteries (they love the heat of the water) that colonise the hot springs. These colours are also different according to the water temperature : blue, yellow, orange, green

An interesting article on the National Geographic website explains that certain species of bacteria have been used in science, and more particularly medical science. A microbiologist once discovered a microbe that produces unusual heat-resistant enzymes. Today, those enzymes are a key component in polymerase chain reaction, or PCR, a method used in laboratories around the world to study small samples of genetic material by making millions of copies. This technique is currently being used to boost the signal of viruses in most of the available tests for COVID-19.

As the novel coronavirus sweeps around the world, testing has become the crux of tracking and slowing the extension of the pandemic. The PCR process that is an essential part of the test is relatively simple and quick, thanks to a cluster of bacteria thriving in the thermal pools of Yellowstone.

Another example of the importance of Yellowstone bacteria is the Thermus aquaticus which has revolutionised molecular biology by giving scientists a new tool to manipulate and study DNA. Since the discovery of DNA’s double helix in 1953, scientists have grappled with the challenge of studying these tiny genetic molecules. To see and understand different types of DNA, scientists needed large scale samples.

In the 1980s, a new technique was developed to mimic the way a cell naturally copies its DNA to grow and divide. The DNA has to be heated and then cooled in a cycle again and again, each time roughly doubling the number of genetic copies. But in early experiments, the high temperatures of each cycle damaged the DNA polymerase needed to make those copies.

The researchers realised that an enzyme from the Yellowstone bacteria could survive the cycles of heating and cooling and speed up the process. Over the years, these enzymes have allowed scientists to automate the DNA-copying process. Now, researchers can produce upward of hundreds of millions of genetic copies in hours. The COVID-19 test uses this same process—but with a few additional steps.

Such discoveries have made a world of difference. Scientists now know that microbes have perfected unique ways to make a living in nearly every extreme environment on Earth, from Yellowstone’s hot pools to the black smokers of the deep sea. These organisms contain a trove of previously unimagined biologic mechanisms just waiting to be found.

Source : National Geographic.

Photos: C. Grandpey

Un super volcan sans l’Utah (Etats Unis) // A super volcano in Utah (United States)

On parle beaucoup ces jours-ci dans la presse des Etats-Unis d’un super volcan censé être 30 fois plus vaste que la célèbre caldeira de Yellowstone. Tous les scientifiques s’accordent à dire que Yellowstone est entré en éruption pour la dernière fois il y a plus de 640 000 ans. Certains chercheurs vont jusqu’à dire que la prochaine éruption de Yellowstone est en retard. Une telle affirmation fait sourire quand on sait que ne sommes pas en mesure de prévoir les éruptions à court terme, et que la notion de cycle éruptif n’a jamais été vraiment prouvée.
Les articles que l’on peut lire dans les journaux américains expliquent qu’un super volcan plus ancien que Yellowstone a été découvert près de la petite ville d’Enterprise, dans le sud-ouest de l’Utah. Qui plus est, ce super volcan serait une trentaine fois plus grand que son homologue du Wyoming.
Les paysages géologique du sud de l’Utah possèdent de nombreux vestiges d’une activité volcanique produite par le super volcan Wah Wah Springs dont l’éruption, d’une durée d’une semaine, a eu lieu il y a environ 30 millions d’années. Plusieurs auteurs des articles de presse se demandent s’il faut s’inquiéter de ce super volcan et de l’activité volcanique dans cette partie des États-Unis.
On parle beaucoup de Yellowstone à cause des effets que pourrait avoir une super éruption sur la Terre, mais personne ne sait quand – ni même si – le volcan entrera en éruption. Selon l’USGS, la probabilité d’une super éruption à Yellowstone au cours des prochains millénaires est « extrêmement faible ».
L’éruption de Wah Wah Springs a produit 30 fois plus de cendres et autres matériaux que celle de Yellowstone. Comparée à des événements volcaniques plus récents, elle était 5000 fois plus puissante que l’éruption du Mont St. Helens en 1980.
Les chercheurs n’ont découvert Wah Wah Springs qu’en 2013. Il est vrai que l’érosion peut compliquer la mise au jour des super volcans, mais en découvrant et en mesurant les coulées de lave dans la région, les chercheurs ont pu cartographier Wah Wah Springs et le localiser à la limite entre l’Utah et le Nevada, près d’Enterprise. Les dépôts laissés par l’éruption sont extrêmement épais dans certains secteurs du sud de l’Utah, et on retrouve des traces du cataclysme jusque dans le Nebraska. L’éruption a probablement anéanti tout ce qui vivait à des centaines de kilomètres à la ronde.
La région volcanique de Wah Wah Springs est considérée comme en sommeil mais pas vraiment éteinte car il existe toujours un risque de voir apparaître une nouvelle activité volcanique. Un chercheur a déclaré: « Plus une éruption volcanique est puissante, plus elle devient rare. Et moins elle est puissante, plus elle est fréquente, ce qui est une très bonne chose pour nous. »
Source (entre autres): St. George Spectrum & Daily News.

——————————————-

There is a lot of talk these days in the Unites States press about a super volcano that is supposed to be 30 times larger than Yellowstone’s famous caldera. All scientists agree to say that Yellowstone last erupted more than 640,000 years ago. Some researchers go as far as saying that Yellowstone’s next eruption is overdue, which looks a bit strange as we are not able to predict eruptions in the short term and as eruptive cycles have never been clearly proved.

The articles that could be read in US newspapers explained that a more ancient super volcano was discovered near the small southwestern Utah town of Enterprise and that it was about 30 times bigger than its Wyoming counterpart.

Aspects of the geological landscape southern Utah is famous for come from volcanic activity in the area, all stemming from the supervolcano Wah Wah Springs whose week-long explosion happened about 30 million years ago. The authors of the articles wonder whether people should be concerned about this supervolcano and volcanic activity in this part of the United States.

Yellowstone has a lot of publicity because of the severity of a supervolcano and the effect it would have on Earth, but nobody knows when – or even if – it is going tro erupt. According to USGS, the probability of another supervolcanic event in Yellowstone in the next few thousand years is « exceedingly low. »

Wah Wah Springs released 30 times more ash and debris than the Yellowstone explosion. Compared with more recent volcanic events, it was 5,000 times larger than the eruption of Mount St. Helens in 1980.

Researchers found out about Wah Wah Springs only in 2013. Erosion can make supervolcanoes hard to find, but by discovering and measuring lava flows in the region, researchers were able to map out Wah Wah Springs on the border of Utah and Nevada, near Enterprise. Deposits from the eruption are extremely thick in some areas of southern Utah, and its remains can be found as far away as Nebraska. The devastation must have been catastrophic to anything living within hundreds of kilometres.

Tthe Wah Wah Springs region is considered dormant but not extinct as there is always a chance for more volcanic action. One researcher said: « The more severe a volcanic eruption, the more rare it turns out to be. And the less severe, the more common it turns out to be, which is very fortunate for us. »

Source (among other newspapers):  St.George Spectrum & Daily News.

 Carte montrant l’épaisseur des dépôts laissé par l’éruption de Wah Wah Springs (Source: USGS)

Les volcans à Le Blanc (Indre) le 3 février!

J’aurai le plaisir de présenter à LE BLANC (Indre) – dans le cadre de l’Université Inter-générations Populaire Blancoise (UIPB) – une conférence intitulée « Volcans et risques volcaniques »  le lundi 3 février 2020 à 18 heures à la Salle Carnot , rue Pasteur.

Séismes et volcans sont souvent associés dans la pensée populaire. Il est malheureusement encore impossible de prévoir les tremblements de terre. Le but de la conférence est de faire le point sur la situation en volcanologie. Les statistiques montrent que les volcans ont souvent été meurtriers dans le passé. Les techniques modernes permettent-elles d’en savoir plus sur les humeurs des monstres de feu ? Sommes-nous capables aujourd’hui d’éviter que les volcans tuent ? L’éruption en cours sur le volcan Taal aux Philippines montre l’importance de cette question.

Mon exposé se poursuivra avec une vidéo d’une vingtaine de minutes sur le Parc National de Yellowstone  avec ses geysers et sources chaudes…

A l’issue de la conférence, le public pourra se procurer les livres « Terres de Feu » et « Mémoires Volcaniques », ainsi que des CD d’images de volcans.

Parc National de Yellowstone (Photo: C. Grandpey)

Steamboat Geyser (Yellowstone National Park): L’année des records! // A year of records!

Le Steamboat Geyser est l’un des plus actifs du Parc National de Yellowstone. En 2019, il a battu son record annuel d’éruptions. Il s’est manifesté à 47 reprises, ce qui est tout à fait exceptionnel.
Au fil des ans, le Steamboat est resté des décennies sans entrer en éruption, en particulier entre 1911 et 1961. Les scientifiques de l’USGS expliquent que l’activité actuelle du geyser ressemble à celle observée pendant les années 1980.
Le Steamboat Geyser peut envoyer de l’eau jusqu’à 90 mètres de hauteur. Le précédent record de fréquence des éruptions avait été établi en 2018 avec 32 éruptions. Le geyser a également battu en juin 2019 son record du plus bref intervalle, avec seulement trois jours entre les éruptions.
Sur les 1 000 geysers naturels qui existent dans le monde, la moitié se trouvent dans le Parc National de Yellowstone. Le seul geyser à avoir projeté de l’eau plus haut que le Steamboat est le Waimangu Geyser en Nouvelle-Zélande, qui ne s’est pas manifesté depuis plus d’un siècle.

Les volcanologues demandent aux visiteurs du Parc de ne pas faire de lien entre la hausse d’activité du Steamboat Geyser et l’activité volcanique à Yellowstone. Le vaste système hydrothermal du parc n’est pas directement lié à l’activité magmatique. Il est juste une conséquence des températures élevées générées par la double chambre magmatique qui mijote sous la caldeira.
Source: Parc National de Yellowstone.

———————————————–

Steamboat Geyser in Yellowstone National Park has beaten its yearly eruption record in 2019. The world’s tallest active geyser erupted 47 times, indicating it has entered an unusually active period.

Over the years, Steamboat has gone decades without erupting, including a quiet period between 1911 and 1961. USGS scientists say the recent eruptions look like those in the 1980s.

Steamboat Geyser can send water up to 90 metres in the air. The previous record was in 2018 with 32 eruptions. The geyser also broke its record for the shortest time between eruptions in June 2019, with just three days between blasts.

Of the 1,000 natural geysers around the world, half are in Yellowstone National Park. The only geyser that has shot water higher than Steamboat is New Zealand’s Waimangu Geyser, which has not erupted in more than 100 years.

Volcanologists urged people not to worry about a connection between Steamboat’s increased activity and volcanic activity at Yellowstone. The Park’s incredible hydrothermal system is unrelated directly to magmatic activity. It is just a consequence of the high temperatures caused by the two magma chambers beneath the caldera.

Source: Yellowstone National Park.

Photo: C. Grandpey