Sous les geysers et le sol fumant du parc national de Yellowstone se cache l’un des systèmes volcaniques les plus étudiés, et pourtant les plus insaisissables, de la planète. Contrairement à la plupart des volcans qui se forment le long de plaques tectoniques en mouvement, la caldeira de Yellowstone se situe au milieu d’un continent, laissant les scientifiques se demander ce qui alimente sa chaleur immense. Un nouveau modèle du système magmatique de Yellowstone suggère qu’il est alimenté par des magmas issus du manteau peu profond, guidés par les forces tectoniques, plutôt que par une colonne mantellique profonde.
Une équipe de scientifiques du siège de l’Académie chinoise des sciences s’est donné pour objectif d’interpréter les épisodes volcaniques passés à Yellowstone afin d’aider à prévoir les éruptions futures. Les résultats, publiés jeudi dans Science, ont révélé que les forces tectoniques jouent en grande partie un rôle dans la manière dont le magma circule à travers un réseau complexe de canaux et de réservoirs allant du manteau supérieur vers la surface. Ces conclusions pourraient aider à mieux évaluer les risques liés aux systèmes volcaniques actifs.
Système de plomberie magmatique
La caldeira de Yellowstone est un immense système volcanique, avec le potentiel de produire des éruptions extrêmement vastes, bien plus imposantes que celles des volcans ordinaires. Sa dernière éruption majeure remonte à environ 630 000 ans. Bien qu’elle ne soit pas en retard pour une nouvelle éruption prochainement, les scientifiques surveillent de près le volcan.
Plutôt qu’une seule grande chambre, la caldeira de Yellowstone est constituée d’un système complexe qui comprend un réservoir de magma peu profond et une source plus profonde qui l’alimente. Cependant, la manière dont le magma circule à travers la croûte et évolue vers une activity volcanique demeure mal comprise.
Pour aider à élucider ce mystère volcanique, les chercheurs à l’origine de cette étude ont mis au point un modèle tridimensionnel du système volcanique et de la plaine adjacente de la Snake River orientale. Le modèle a calculé les dynamiques de la lithosphère terrestre, la couche externe rigide, ainsi que du manteau convectif, la couche la plus épaisse se situant entre la croûte et le noyau externe, qui se comporte comme un fluide visqueux.
Les résultats ont montré que le système volcanique de Yellowstone est principalement contrôlé par les forces tectoniques dans la lithosphère, qui mènent à la génération du magma via un excès de chaleur et une décompression dans le manteau supérieur de la Terre. Le nouveau modèle suggère que le magma prend naissance dans le manteau peu profond (plus précisément dans l’asthénosphère supérieure) et migre à travers un réseau de plomberie soumis à des contraintes tectoniques, évoluant ensuite dans la croûte pour alimenter l’activité volcanique en surface.
Moteurs volcaniques
Tous les volcans ne se créent pas de la même manière, car les éruptions volcaniques résultent de processus différents.
La volcanisme peut être provoqué par le déplacement des plaques tectoniques, qui peuvent s’écarter, se percuter ou glisser les unes contre les autres, créant une dynamique qui fait fondre les roches. D’un autre côté, le volcanisme peut aussi être alimenté par des colonnes de matière chaude qui montent des profondeurs du manteau terrestre, transportant une chaleur intense qui provoque la fusion dans la lithosphère.
Pour les grandes caldeiras à éruptions répétées comme Yellowstone, on pense en général que leur magma est reconstitué depuis l’asthénosphère, une couche du manteau supérieur directement au-dessus de la lithosphère, avant de remonter verticalement vers la surface. Le nouveau modèle, toutefois, révèle un système bien plus complexe sous Yellowstone en raison des structures tectoniques existantes, selon l’étude.
Le modèle pourrait aider à apporter des perspectives sur les prévisions des éruptions volcaniques et améliorer la compréhension des risques associés à ces éruptions.
