Le rapport annuel 2022 de l’Observatoire du volcan Yellowstone — tout juste sorti des presses (virtuelles) !

Yellowstone Caldera Chronicles est une chronique hebdomadaire rédigée par des scientifiques et des collaborateurs de l’Observatoire du volcan Yellowstone. La contribution de cette semaine est de Michael Poland, géophysicien à l’US Geological Survey et scientifique responsable de l’observatoire du volcan Yellowstone.

Depuis 2017, YVO a produit des rapports annuels qui contiennent une abondance d’informations sur une variété de sujets, par exemple, les tendances de déformation du sol, l’activité sismique et les mises à niveau des réseaux de surveillance. De plus, il y a des informations sur les résultats de la recherche et les nouvelles découvertes, comme la reconnaissance de la nouvelle zone thermale près du lac Tern en 2018.

Le rapport annuel 2022 du YVO vient d’être publié et est désormais disponible en ligne sur https://doi.org/10.3133/cir1508. Comme par les années passées, le résumé met en lumière les données de surveillance recueillies au cours de l’année. Par exemple, 2 429 tremblements de terre ont été localisés dans la région de Yellowstone en 2022, dont le plus important était un événement M4.2 qui s’est produit le 11 mai, le tremblement de terre le plus fort dans la région depuis un M4.4 en 2017. Le nombre de tremblements de terre est dans la gamme habituelle d’événements annuels et légèrement moins qu’en 2021. Environ 66% des tremblements de terre se sont produits sous forme d’essaims, qui sont des groupements de tremblements de terre regroupés à la fois dans l’espace et dans le temps. L’essaim le plus important, qui a enregistré plus de 1 100 tremblements de terre et a duré tout le second semestre de l’année, s’est produit près de Grizzly Lake, entre Mammoth Hot Springs et Norris Geyser Basin. Les essaims de tremblements de terre avec des centaines à des milliers d’événements et durant des mois ne sont pas inhabituels dans la région de Yellowstone, se produisant toutes les quelques années.

Comme c’est la tendance depuis 2015, la caldeira de Yellowstone s’est affaissée de 1 à 2 pouces (2 à 3 centimètres) au cours de l’année, interrompue pendant les mois d’été par une pause dans l’affaissement ou une petite quantité de soulèvement alors que le sol gonflait légèrement en raison à la recharge des eaux souterraines par la fonte des neiges. Peu de déformations significatives ont été détectées dans la zone de Norris Geyser Basin depuis 2018.

En parlant d’eau, il y en avait beaucoup à Yellowstone en 2022 – un événement fluvial atmosphérique à la mi-juin a laissé tomber plusieurs centimètres de pluie sur le manteau neigeux de fin de saison, provoquant des inondations catastrophiques dans la région de Yellowstone et entraînant une fermeture temporaire de l’ensemble. parc. Les routes d’entrée nord et nord-est étaient inaccessibles pour le reste de l’été en raison des dommages causés par les inondations. Les stations de surveillance YVO, dont certaines ont en fait enregistré le bruit sismique associé aux eaux de crue, se sont échappées en grande partie indemnes, à l’exception d’une station de surveillance de la rivière le long de la rivière Gardner dans la partie nord du parc qui a été enfouie sous plusieurs pieds de débris.

Toute cette eau ne semble pas avoir beaucoup d’impact sur le système hydrothermal de Yellowstone – il n’y a pas eu de changements significatifs dans le comportement de la plupart des geysers. Steamboat Geyser, le plus haut geyser actif au monde, a éclaté 11 fois en 2022, poursuivant une tendance d’activité fréquente qui a commencé en 2018. Le nombre d’éruptions annuelles a diminué depuis qu’il a atteint des pics de 48 éruptions en 2019 et 2020, cependant, soulevant la possibilité que la période actuelle de nombreuses éruptions touche à sa fin.

La chimie et les émissions des gaz et de l’eau n’ont pas montré de changements majeurs par rapport aux années précédentes. Un nouveau capteur continu capable de mesurer les émissions de dioxyde de carbone a été installé dans la zone du volcan Mud, et des expéditions ont été entreprises pour mesurer la chimie du gaz et de l’eau dans plusieurs zones du parc, y compris la nouvelle zone thermique près du lac Tern. Là, les géochimistes ont découvert qu’une grande partie du sol était à des températures d’ébullition juste sous la surface. Les émissions de dioxyde de carbone étaient élevées par rapport au fond, mais étaient mineures par rapport à des zones thermiques similaires – environ la moitié de celles de la région du volcan de boue en tenant compte de la différence de taille des deux zones thermiques, par exemple.

La recherche sur les causes et les impacts des explosions hydrothermales dans le parc national de Yellowstone s’est concentrée sur la partie nord du lac Yellowstone et du bassin Upper Geyser. Les carottes de sédiments du fond du lac Yellowstone ont révélé de nombreuses couches minces de roche pulvérisée qui témoignent d’explosions de vapeur de différentes tailles qui se sont produites au cours des 14 000 dernières années. Les plus grandes explosions se sont produites dans les zones hydrothermales à chlorure neutre, où le passage de l’eau liquide à la vapeur était associé à une expansion rapide des fluides qui a provoqué d’importantes explosions. Les zones hydrothermales dominées par la vapeur, en revanche, ne connaissent pas cette transition de phase et ne sont donc pas capables de grandes explosions de vapeur. Les plus grandes explosions dans la région du lac Yellowstone, de Mary Bay et du cratère d’Elliott, ont probablement été associées à des tremblements de terre au fond du lac qui ont modifié les conditions de pression dans les systèmes hydrothermaux du fond du lac. On pense que des déclencheurs similaires ont également provoqué des explosions de vapeur dans Upper Geyser Basin. Là, des effondrements soudains de monticules lâches de débris glaciaires déposés sur les zones hydrothermales par le recul de la glace au cours de la dernière période glaciaire auraient modifié les conditions de pression dans le sous-sol, provoquant une vaporisation rapide de l’eau, une expansion rapide et des explosions.

Les scientifiques de YVO en apprennent également davantage sur la complexité de la grande explosion volcanique qui a formé Yellowstone Caldera il y a 631 000 ans. On pensait à l’origine que le dépôt de cendres résultant de cette explosion, appelé Lava Creek Tuff, était composé de deux sous-unités géologiques. Les géologues de l’Université d’État du Montana ont cependant identifié plusieurs nouvelles unités du tuf de Lava Creek lors de la cartographie des roches du dôme de Sour Creek sur le côté est de Yellowstone Caldera. Cette découverte implique que l’éruption était beaucoup plus complexe qu’on ne le pensait auparavant, et des travaux supplémentaires sont nécessaires pour trier les détails de l’histoire de l’éruption.

Comme d’habitude, les données de surveillance et les résultats de recherche continuent d’ouvrir de nouvelles voies pour mieux comprendre le comportement volcanique, sismique et hydrothermique de Yellowstone. YVO cherchera à développer ces résultats en 2023 – le travail sur le terrain est déjà en cours !