Une explosion hydrothermale est un type d’événement éruptif qui provoque une violente expulsion d’eau bouillante, de vapeur et de matériau rocheux. Dans le parc de Yellowstone, où se trouve le plus grand supervolcan du monde, les expulsions hydrothermales ont tendance à se produire périodiquement dans les zones soumises à des processus hydrothermaux intenses. Voici les raisons de ces événements et les risques qu’ils comportent.
L’explosion hydrothermale à Biscuit Basin dans le Parc National de Yellowstone. Ce type d’événements représente le risque explosif le plus probable du volcan Yellowstone / Crédit : USGS
Il a été récemment rapporté une explosion hydrothermale inattendue qui s’est produite dans le parc de Yellowstone, vaste région du nord-est des États-Unis abritant le plus grand supervolcan du monde. L’événement, violent et inattendu, a secoué violemment une partie du Biscuit Basin, l’un des bassins de geysers caractérisant la zone, entraînant une rapide expulsion d’eau bouillante, de vapeur, de boue et de fragments de roche.
Aucun blessé n’a été signalé suite à l’incident, survenu près de la Sapphire Pool, une piscine naturelle dont les eaux ont une température moyenne de 71 °C, mais le moment de l’explosion, capturé dans une vidéo par un visiteur du parc, est devenu viral sur les réseaux sociaux, incitant de nombreuses personnes à se demander ce qui a provoqué un tel événement et s’il pourrait indiquer ou non une éruption volcanique imminente. Mais qu’est-ce qu’une explosion hydrothermale et qu’est-ce qui la cause exactement ?
Qu’est-ce qu’une explosion hydrothermale
Une explosion hydrothermale est un type d’événement éruptif à haute énergie qui entraîne la violente expulsion d’eau bouillante, de vapeur et de matériau rocheux.
Dans le parc de Yellowstone, ce type d’événements n’est pas rare, mais a tendance à se produire périodiquement dans les zones soumises à des processus hydrothermaux intenses.
Un événement similaire à celui du 24 juillet 2024 s’était également produit dans le Biscuit Basin en mai 2019. Plus récemment, une autre petite explosion hydrothermale a été enregistrée par les équipements de surveillance dans le Norris Geyser Basin, le 15 avril dernier.
Plus précisément, comme l’explique l’US Geological Survey (USGS), les explosions hydrothermales peuvent se produire là où des réservoirs de fluide géothermique interconnectés et peu profonds, à des températures égales ou proches du point d’ébullition, éprouvent des champs thermiques. Ces fluides peuvent se transformer rapidement en vapeur si la pression diminue brusquement, et comme la vapeur a tendance à occuper beaucoup plus d’espace que les molécules d’eau liquide, cette transition provoque une expansion significative, faisant sauter les roches environnantes et entraînant l’expulsion de matériau rocheux.
Quelle est la cause des explosions hydrothermales et où se produisent-elles
Les explosions hydrothermales sont la conséquence d’un constant flux d’énergie thermique qui réchauffe de grandes sources hydrothermales. Pour qu’elles se produisent, de grandes quantités d’eau météorique sont nécessaires (il est estimé que le plateau de Yellowstone reçoit environ 180 cm de précipitations par an) et des niveaux élevés de sismicité (on recense entre 1 000 et 3 000 tremblements de terre par an à Yellowstone).
Le système hydrothermal avec potentiel explosif doit en effet être saturé d’eau à une température proche ou égale à celle de l’ébullition. La présence d’un système de fractures dans le sous-sol, à travers lequel circulent les fluides hydrothermaux, est également nécessaire.
À Yellowstone, les fluides hydrothermaux ascendants circulent le long des fractures qui se sont développées à cause de l’enflure et du dégonflement répétés de la caldeira, provoquant la rupture des roches, et le long des bords des flux de lave rhyolitique à faible perméabilité. En présence d’une obstruction dans une fracture où circulent les fluides hydrothermaux, toute chute brusque ou soudaine de la pression entraîne la transformation de l’eau en vapeur, déclenchant ainsi une explosion immédiate et massive.
Quels sont les risques d’une explosion hydrothermale
Les explosions hydrothermales représentent un danger significatif au niveau local et peuvent modifier voire transformer les caractéristiques d’une zone. À Yellowstone, les expulsions de vapeur, d’eau et de matériau rocheux peuvent atteindre une hauteur de 2 km et former des cratères dont le diamètre varie de quelques mètres à plus de 2 km. Le matériel expulsé peut être projeté jusqu’à 3-4 km du site de l’événement explosif.
Les études sur les explosions hydrothermales à Yellowstone ont exclu que ce type d’événements soit directement lié à la montée de magma. Les différentes explosions historiques plus petites ont été déclenchées par des événements sismiques, comme le tremblement de terre du lac Hebgen en 1959 – a précisé l’USGS – . Les roches expulsées lors des explosions hydrothermales montrent une altération minérale significative, indiquant que les explosions se produisent dans des zones soumises à des processus hydrothermaux intenses.
À quelle fréquence se produisent les explosions hydrothermales
Dans le parc de Yellowstone, les explosions hydrothermales de petite taille sont un événement périodique et représentent le risque explosif le plus probable de la zone. Le geyser Porkchop, dans le Norris Geyser Basin, a subi une explosion en 1989 et un petit événement dans le Norris Geyser Basin a été enregistré par les équipements de surveillance le 15 avril 2024 – indique un communiqué conjoint du parc et de l’USGS qui fait un retour sur les événements récents – . Une explosion similaire à celle du 23 juillet s’est produite dans le Biscuit Basin le 17 mai 2009.
Les plus grandes explosions sont en revanche des événements rares, mais elles peuvent tout de même se produire tous les quelques centaines d’années. En moyenne, selon les données de l’USGS, les explosions de plus grande ampleur se produisent tous les 700 ans, tandis qu’elles auraient été plus fréquentes dans le passé (il y a 14 000 à 16 000 ans), comme en témoignent les nombreux cratères de plus de 100 mètres de large présents dans la région.