Une nouvelle étude réalisée par des géologues allemands révèle la nature du volcanisme de Yellowstone.

Une nouvelle étude réalisée par des géologues allemands révèle la nature du volcanisme de Yellowstone.

phys.org : Le parc national de Yellowstone aux États-Unis, avec ses geysers et ses sources thermales, est l'une des principales attractions touristiques en Amérique. Cependant, surtout après quelques petites nouvelles de la caldeira, les médias se concentrent sur le super volcan de Yellowstone, dont la dernière éruption remonte à 630.000 ans.

Et à chaque fois, tous les experts invités aux médias répètent la thèse sur "la structure géologique inconnue du supercolcan". C'est-à-dire que personne ne sait pourquoi le Yellowstone s'est formé, ce qui l'a fait exploser il y a 630.000 ans et quand il recommencera à faire éruption. 

Cependant, une étude récente de Bernhard Steinberger du GeoForschungsZentrum allemand (GFZ) et de ses collègues américains aide à mieux comprendre les processus qui ont lieu à l'intérieur de la Terre.

Bientôt un article avec les résultats de l'étude paraîtra dans la revue Geochemistry, Geophysics, Geosystems, publiée par l'American Geophysical Union, mais maintenant, avec la permission des auteurs, nous donnons quelques-unes des principales thèses proposées par les Allemands du nouveau modèle volcanique.

Selon ce modèle, basé sur les résultats de nombreuses années d'études tomographiques du manteau, sous Yellowstone se trouve ce qu'on appelle le panache mantélique : une structure semblable à une cheminée qui atteint des milliers de kilomètres de profondeur et qui pousse à partir de la limite du noyau et du manteau de la Terre.

Le panache lui-même commence sous la Basse-Californie, à plus de mille kilomètres au sud-ouest du parc national. Puis, s'élevant de là jusqu'à la lithosphère, elle se plie progressivement et se termine directement sous le supercolcan de Yellowstone.

L'idée en soi n'est pas nouvelle et la présence d'un tel panache a longtemps été supposée, mais cette hypothèse ne correspond pas à la théorie actuelle du mouvement des plaques lithosphériques de la Terre, et toutes les tentatives de faire un tomogramme mantélique reposent sur le faible pouvoir résolveur du réseau sismique.

En d'autres termes, les formations à plus de 2 000 km de profondeur, ce réseau n'a pas été vu et il n'y avait que quelques indices sur le panache sortant de Californie.  Mais il semble maintenant que ce panache a été vu plus clairement :

La plupart des volcans du monde sont situés à la lisière des plaques continentales, là où les matériaux s'élèvent des profondeurs de la Terre, comme en Islande, ou là où une plaque continentale plonge sous une autre et fond, comme dans le cas des monts Cascade, le long de la côte ouest des États-Unis.

Cependant, Yellowstone est un volcan dit in situ. Contrairement au volcanisme à la limite de la plaque, le volcanisme de la plaque intérieure retourne aux "points chauds" sous la lithosphère. Ces points chauds hypothétiques peuvent être représentés comme une torche de soudage qui fait fondre la lithosphère par le bas. Et là où il y a un trou dans la croûte terrestre, il y a un volcan. Ainsi, par exemple, Hawaii est apparu.

Cependant, les données sismiques de Yellowstone n'ont pas donné une image claire pendant longtemps. Cette situation a changé grâce à de nouvelles méthodes de mesure améliorées qui ont permis de visualiser une partie plus profonde du panache dans l'image tomographique. Cependant, même aujourd'hui, il y a encore de graves zones invisibles dans le manteau supérieur et les données de tomographie en panache ne sont pas très claires.

Cependant, et de toute façon, l'étude du GFZ comble au moins maintenant les graves lacunes de la modélisation du manteau, vous permettant de voir le panache mantélique à partir des résultats du traitement des données sismiques.

Et à l'heure actuelle, il est clairement vu que dans le manteau inférieur il ya des mouvements colossaux de roche liquide, en particulier, en vertu de la Californie a formé un énorme, dirigé vers le panache Yellowstone, bien que, ce qui arrive à ce panache est encore peu clair à une profondeur de 1.000 kilomètres. 

Je suppose que c'est pour ça que M. Steinberger ne tire pas de conclusions hâtives :

 "Nos recherches contribuent à une meilleure compréhension du volcanisme intraplaque et confirment l'hypothèse d'un panache mantélique profond. Toutefois, cela n'affecte pas l'évaluation des risques du volcanisme de Yellowstone.

Bien que phys.org affirme que la théorie du panache mantélique reliant Yellowstone et la Californie n'est pas nouvelle, c'est la première fois que les Allemands ont été en mesure de voir clairement la base du panache. Et cela réunit déjà parfaitement les deux hypothèses les plus populaires de la formation de Yellowstone : l'hypothèse du panache et l'hypothèse de la plaque de fusion du Pharallon.

À une profondeur de 1000 kilomètres, au-dessus de laquelle le panache est mal tracé, il est vraiment difficile de tracer quelque chose : à cette profondeur, il y a une couche d'eau solide, c'est-à-dire les minéraux de la linguudite et de la wadsleyite. Ce sont des dérivés de l'olivine, qui dans leur structure contiennent beaucoup de molécules d'eau, ce qui à un moment donné a forcé la presse mondiale à écrire beaucoup sur les "océans d'eau" dans le manteau. 

Au-dessus de cette couche d'"eau", les restes de la dalle de Farallon flottent. Il fond et s'effrite, des fragments coulent, déplacent le magma, et le magma grimpe hors des trous de la lithosphère appelés Yellowstone, Long Valley, et ainsi de suite. Mais seulement si sous le reste de l'Amérique du Nord la plaque Farralon flotte et s'effrite graduellement - sous Yellowstone elle réchauffe aussi le panache, ce qui fait que les races se séparent plus vite.   

Par conséquent, Yellowstone n'est pas directement, mais indirectement lié aux processus du manteau profond de la Californie : s'il fait très chaud ou si quelque chose sent près du noyau, un autre fragment de la dalle du Pharallon coule et le pouvoir d'Archimède fait sortir Yellowstone de la lithosphère comme un bouchon d'une bouteille fermentée. 

En général, nous nous penchons sur les tremblements de terre à foyer profond en Californie et nous suivons l'évolution de la situation.