Les petites éruptions de lave dans la caldeira du volcan Yellowstone sont « plus dramatiques » qu’on ne le pensait et se produisent en grappes – ce qui rend alors, même si elles ne sont pas catastrophiques, « toujours un gros problème ».
C’est la conclusion d’une nouvelle étude menée par des chercheurs qui ont utilisé la datation radiométrique pour affiner la chronologie de l’activité volcanique dans ce parc national emblématique.
La caldeira de Yellowstone – une dépression en forme de chaudron dans le sol produite lorsqu’une chambre magmatique se vide et s’effondre – s’est formée il y a environ 631 000 ans.
L’éruption du supervolcan a libéré quelque 240 milles cubes de magma rhyolitique (épais et riche en silice) et déposé des cendres sur une grande partie des États-Unis.
Ces événements dramatiques sont cependant rares – on estime que seuls trois se sont produits au cours des 2,1 millions d’années écoulées – les éruptions à plus petite échelle étant beaucoup plus fréquentes.
Ces petits épisodes d’activité volcanique sont connus sous le nom d’éruptions « intracaldera » en raison de la façon dont ils se produisent via des évents dans la caldeira.
Ils prennent généralement la forme de coulées de lave, de dômes de lave gonflés ou, dans de rares cas, de petites éruptions explosives.
Bien que son volume soit bien inférieur à celui des éruptions formant une caldeira – généralement seulement 0,1 à 17 milles cubes – la quantité totale de roches émises par les événements intracaldeira est comparable à celle de leurs homologues plus grandes.
La lave libérée lors de ces épisodes a « rempli » une grande partie de la caldeira de Yellowstone, ce qui explique en partie pourquoi les visiteurs du parc national ne voient pas de dépression évidente dans le paysage.
Les géologues pensent que depuis la formation de la caldeira de Yellowstone, il y a 631 000 ans, plus de 86 milles cubes de matière ont éclaté à partir d’au moins 28 éruptions rhyolitiques intracaldeira, qui peuvent être regroupées en deux étapes.
Il y a entre 580 000 et 250 000 ans, au moins six éruptions se sont déposées dans la caldeira. Celles-ci sont connues sous le nom de rhyolites du membre du bassin supérieur.
Plus récemment – il y a environ 160 000 à 70 000 ans – il y a eu 22 éruptions qui constituent les rhyolites du membre du Plateau Central.
Dans leur étude, le géologue Dr Mark Stelten et ses collègues de l’US Geological Survey ont entrepris de limiter avec précision la chronologie des rhyolites des membres du Plateau Central.
Pour ce faire, l’équipe a utilisé une technique de datation radiométrique appelée géochronologie ³⁹Ar/⁴⁰Ar, qui impliquait de mesurer la désintégration du potassium en argon dans un minéral appelé sanidine que l’on trouve dans les laves rhyolitiques de Yellowstone.
Les chercheurs ont déterminé que les 22 éruptions qui ont produit les rhyolites du membre du Plateau Central se sont produites en cinq brefs épisodes – à 160 000, 150 000, 111 000, 104 000 et 71 000.
Ces épisodes ont vu deux à neuf rhyolites sortir de cheminées volcaniques espacées de quelques à plusieurs kilomètres sur une période de 400 ans ou moins.
Chacun a vu entre 2,5 et 31 miles cubes de magma entrer en éruption. Stelten a déclaré : « À titre de comparaison, l’éruption du mont St. Helens en 1980 a produit environ 0,25 kilomètre cube. [0.06 cubic miles] de magma.
Cela signifie, a-t-il expliqué, que les éruptions intracaldera sont des événements plus dramatiques qu’on l’imaginait auparavant – impliquant souvent plusieurs éruptions se produisant simultanément dans différentes parties de la caldeira.
Par extension, si chacun des cinq épisodes d’éruption est en réalité un seul événement volcanique, cela signifie que le taux d’éruption à long terme à Yellowstone est encore plus faible que prévu.
Stelten a conclu : « Les nouveaux résultats géochronologiques montrent que les éruptions de rhyolite intracaldera sont plus spectaculaires mais moins fréquentes qu’on ne l’avait cru auparavant.
« Bien qu’elles ne présentent généralement pas les énormes explosions qui caractérisent les éruptions formant des caldeiras, elles peuvent se produire en groupes où de multiples éruptions de rhyolite se produisent sur une courte durée.
« Ne vous laissez pas tromper par les petites éruptions de rhyolite de Yellowstone. Ils représentent toujours un gros problème ! »
Les résultats complets de l’étude sont publiés dans la revue Bulletin of Volcanology.
