Le geyser de Yellowstone est diagnostiqué avec le syndrome du piège à bulles

Dec 21, 2023

Les geysers sont des caractéristiques géologiques uniques, mais bien reconnues, caractérisées par des éruptions transitoires abruptes de vapeur d'eau et d'autres gaz. Ils existent sur la Terre, ainsi que l'Europe de Jupiter, le Triton de Neptune et l'Encelade de Saturne. Sur Terre, ils sont rares avec moins d'un millier connus et ceux-ci sont concentrés dans quelques endroits avec environ la moitié des geysers terrestres trouvés au parc national de Yellowstone dans le Wyoming.

Malgré près de deux siècles de théorie, d'imitation en laboratoire, de sondage des évents et de surveillance sismique passive, notre compréhension des processus à l'origine de ces éruptions transitoires, et parfois périodiquement fiables, reste insaisissable. Nous n'avons pas été en mesure de comprendre pleinement les processus actifs en grande partie parce que, premièrement, nous n'avions pas vraiment "vu" la structure 3D d'un geyser et, deuxièmement, nous n'avions pas suivi l'évolution des fluides à l'intérieur avec le temps.

Les récentes investigations géophysiques proches de la surface du Sprouter Geyser de Yellowstone par Ciraula et al. [2023a, 2023b] ont ajouté de nouvelles informations considérables pour résoudre ce problème. Les auteurs ont combiné le géoradar (GPR), la tomographie sismique haute résolution à source active et la tomographie de résistivité électrique (ERT) pour reconstruire la structure 3D de Sprouter Geyser à au moins 15 mètres de profondeur.

Ils ont découvert que les roches entourant l'évent sont anormalement résistives et ont des vitesses d'ondes sismiques élevées, qui indiquent toutes deux des niveaux élevés de raidissement par précipitation de silice dans les pores et les fractures. Des relevés ERT uniques et répétés en accéléré mettent en évidence des changements temporels distincts de la résistivité près du sommet du système hydrothermal qui ne peuvent être associés qu'à l'accumulation de vapeur d'eau hautement résistive. Ces résultats corroborent le modèle du « piège à bulles » dans lequel la vapeur d'eau est temporairement piégée sous l'eau liquide.

Citations : Ciraula, DA, Carr, BJ et Sims, KW (2023a). Imagerie géophysique des geysers peu profonds et des structures de réservoirs hydrothermaux de Spouter Geyser, parc national de Yellowstone : Geyser Dynamics I. Journal of Geophysical Research : Solid Earth, 128, e2022JB024417. https://doi.org/10.1029/2022JB024417

Ciraula, DA, Carr, BJ et Sims, KW (2023b). Enquête géophysique accélérée sur la dynamique des geysers à Spouter Geyser, parc national de Yellowstone : Geyser Dynamics II. Journal de recherche géophysique : Terre solide, 128, e2022JB024426. https://doi.org/10.1029/2022JB024426

—Douglas R. Schmitt, rédacteur en chef, JGR : Solid Earth