TD : Géologie de l’environnement

1. TD : Géologie de l’environnement Yellowstone : un super volcan? M1 BioGéoMédia 2008-2009 CLAIN Pauline LE CAMPION Paul Whale eye, yellowstone, document NPS

2. Sommaire INTRODUCTION • Notion de super volcan • Cas de Yellowstone • Conséquences d’une super éruption CONCLUSION

3. INTRODUCTION Situation géographique: Etats Unis Etendu sur trois Etats ( Wyoming, Idaho et Montana) et entouré des Montagnes Rocheuses Superficie: 8900 km² Relief: situé sur un haut plateau d’altitude de 2400 m Document : naturalsciences.org En plus de l’activité hydrothermale, différents relevés de terrain et observations (par satellites et par GPS) montrent un soulèvement du niveau de la vallée, ce qui laisse supposer une activité magmatique souterraine. Yellowstone serait-il un super volcan? Geyser, yellowstone, document NPS

4. I. Notion de super volcan éruption de l’Etna

5. Un super volcan est un volcan qui produit les éruptions les plus importantes et les plus volumineuses sur Terre. pas de définition stricte tout de même possible de le définir en terme de super éruption Morning Glory, yellowstone, document NPS

6. Qu’est-ce qu’une super éruption? Définie à partir de l’échelle VEI (index d'explosivité volcanique) : •VEI=8 (maximum)‏ •Volume de cendre > 1000 km3 •Volume de lave émis >400 km3 •Énergie : 1019 MJ Incidence sur le climat et donc sur la biosphère volcan Mochimahuida, caldeira de 3.5km de diamètre

7. Comparaison de l’éruption du Mt st Helens avec celle d’un super volcan Mt st Helens Super volcan forme cône aplatie Diamètre du volcan 7-8 km Plusieurs dizainede km Puissance de l’éruption VEI : 5 VEI : 7 et 8 photo volume éjecté 1 km3 100-1000 km3

8. Notion decaldeira Définition:Une caldeira est une vaste dépression, circulaire ou elliptique, à fond plat. - limitée par une falaise qui peut atteindre plusieurs centaines de mètres de hauteur faille en anneau (Ring fault) Aniakchak caldera, document : pubs.usgs.gov ! CALDEIRA CRATERE

9. Eruption volcanique: vidange partielle ou totale De la chambre magmatique Un modèle de la formation d’une caldeira Le toit rigide de la chambre magmatique (sommet du volcan) s’effondre dans celle-ci formant une vaste dépression à fond plat L’effondrement le long d’une faille en anneau. Dans ce modèle l’effondrement est instantané et dure quelques heures évènement cataclysmique Remplissage de la caldeira possible : formation de lacs, de golfes, de baies. Conséquence: la taille de la caldeira est fonction de celle de la Chambre magmatique. Document : usgs

10. supervolcano documentaire de Marc Hedgecoe (1999)

11. Simuler un super volcan Steve Sparks : simulations à une échelle un trillion de fois plus petite : (fluides emprisonnés dans une vasque en verre) - résine de sapin simulait l'épaisseur du magma - L'acétone étant capable de dissoudre la résine Crée vide au-dessus de la vasque pour simuler la dépression qui se produit dans la chambre magmatique au moment où le volcan entre en éruption. Lorsque le vide atteignit le liquide provoqua un changement drastique d'état du mélange gaz émergant de la solution contenaient une énorme puissance capable de canaliser les flots explosifs

12. II. Cas de Yellowstone : • un super volcan? La rivière Yellowstone dans la Hayden Valley , document NPS

13. Des cendres sans volcan : • cette expression estsouventutilisée pour parler des premières observations faites à Yellowstone et sesalentours. Dans les année 60 Bob Christiansen observe des cendres compactessuruneépaisseur de 30cm. Il estconvaincuque Yellowstone fait partie d’un systèmevolcanique mais ne trouve pas de trace de volcansou de caldeira. • la NASA a permis de voir le parc de Yellowstone sous un nouvel angle trèsrévélateur. • englobepratiquement tout le parc

14. Caldera de Yellowstone, Document YVO-USGS

15. Les traces d’un volcanisme passé dévastateur. • Des archéologuessont les premiers à découvrir à quelle point une super éruptionestdévastatrice. • Dans le Nebraska en 1971 : Mike Voorhies(paléontologue) trouve de nombreuxfossiles d animauxsousunecouche de cendredatantd’il y a 10 millions d’années. • grandequantitéed’animauxcatastrophe majeure . • Problème : régionformée de grandesplaines qui n’abriteaucun volcan. • Le plus proche, BruneauJarbridge, estéteint et se situe en Idaho à 1600 km plus à l'ouest. • .

16. cendres du Nebraska = Bruneaujarbridge • Le BruneauJarbridgeétaitdoncresponsable de la catastrophe survenuedans le Nebraska. • Il s'agissait d'un super volcan qui a recouvert la moitié du nord des Etats-Unisd'une • couche de 2 mètres de cendres ! • La force qui a nourris cette éruptionalimentemaintenant Yellowstone.

17. Yellowstone est au dessus d’un point chaud, fixe, au dessus duquel ce déplace lentement la plaque d’Amérique du Nord. Succession de caldeira The Geologic Story of Yellowstone and Grand Teton National Park, Robert B. Smith and Lee J. Siegel, Oxford University Press, 2000

18. ACTIVITES VOLCANIQUES: Dans le passé: - 2,1 MA: Tuff de Huckleberry Ridge émission volcanique 2450 km³ caldeira de 75-95 X 40-60 km ­ 1,3 MA: Tuff de Mesa Falls émission de 280 km³ caldeira de 16 km de diamètre ­ 640000 A: Tuff de Lava Creek 1000 km³ caldeira de 85 X 45 km Périodicité de 700 000 A en moyenne

19. Geologic information regarding Yellowstone Caldera. From USGS.

20. www.damninteresting.com/wp-content/Yellowstone_Ash_Fall_Map.jpgwww.damninteresting.com/wp-content/Yellowstone_Ash_Fall_Map.jpg

21. Actuellement: Élévation du plateau de la caldeira (74 cm depuis 1923) Augmentation de la température Gonflement d’une chambre magmatique Elle ne se situe qu’à 8-10 km de profondeur sous la caldeira. Elle mesure: 40 à 50km de longueur 20 à 30km de large 10km de hauteur Son magma est pour l’essentiel cristallisé et sous haute pression. La capacité maximale de la chambre est énorme: De 15000 à 20000 km³ ce qui représente à peu près la taille du massif du mont blanc.

22. http://nanimoland.blogspot.com/2008/01/shebam-pow-pop-wizzzz.htmlhttp://nanimoland.blogspot.com/2008/01/shebam-pow-pop-wizzzz.html

23. ACTIVITES SISMIQUES: • Dans le passé: • 6 séismes d’une magnitude supérieure à 6 sur l’échelle de Richter: • 1959 magnitude 7,5 • Fissure géante, geysers en éruption • 30 juin 1975 magnitude 6,1 • Actuellement: • 2000 secousses sismiques en moyenne par an

24. EN 2001 création d’un observatoire vulcanologique de Yellowstone par: • Le service géologique américain • Le parc national de Yellowstone • L’université de l’Utah • BUT: • -Étudier à long terme les processus géologiques • -Découvrir les risques volcaniques potentiels

25. III. Conséquences d’une super éruption

26. Du fait que la chambre magmatique est gigantesque, l’éruption sera dévastatrice: • Elle sera Méga-colossale • VEI de 8 • équivalente à 1000 volcans • comme le Mont St Helens • www.geocities.com/blobrana/features/yellowstone.html

27. Les coulées pyroclastiques • Avalanches de lave, cendres chaudes et gaz incandescents à une température d’environ 800°C • Plus de 1000km³ de matières volcaniques éjectées • Les cendres seraient disséminées sur des milliers de km • cendres volcaniques: • petits morceaux déchiquetés de roches, de minerais et de verre volcanique. • Elles sont très abrasives, corrosives et conduisent • l’électricité. http://volcanoes.usgs.gov/ash/properties.html

28. Émissions de gaz et d’aérosols: Soufre pur, SO2, anhydride sulfureux, autres gaz seraient émis jusqu’à la stratosphère SO2+H2O+1/2O2 H2SO4 effet de serre et retombées sur le sol Impact sur le climat: diminution de 10°C pour la température au niveau mondial HIVER VOLCANIQUE

29. Répartition des aérosols soufrés et baisse de la température sur Terre après une super éruption à Yellowstone. supervolcano documentaire de Marc Hedgecoe (1999)

30. Société paralysée • Destruction des ressources et de la nature • Destruction des transports et habitations • Technologies et énergie inaccessibles • Impact sur l’Homme • Pertes énormes à court terme • Maladies • Mutations génétiques • Disparition et évolution des espèces • Ce serait un phénomène d’une ampleur encore jamais égalé!!!

31. S’il y avait une super éruption, elle serait l’une des plus importante et volumineuse de l’histoire de l’homme. conséquences sur les climat et la vie sur terre. ce serait un phénomène cataclysmique avec la formation d’une caldeira gigantesque!! Yellowstone qui a une superficie de 8900 km n’est visible que du ciel. Précédemment, cela a déjà causé des désastres de façon cyclique toutes les 600.000/700.000 ans. effet dévastateur…. Difficile de prévoir une éruption car s’est un système volcanique (donc incertain). Histoire volcanique suggère qu’il y aura une autre super éruption dans l’avenir. Mais on n’observe pas d’activité inhabituel. conclusion

32. Merci de votre attention

33. Divers sites web : • http://www.yellowstone.net/ • http://la.climatologie.free.fr/volcan/effetvolcan.htm • http://fr.wikipedia.org • http://www.nps.gov/yell/ • http://volcanoes.usgs.gov/yvo/products.html • http://pubs.usgs.gov • http://www.astrosurf.org • http://www.ac-rouen.fr/pedagogie/equipes/lethist/histgeo/yellowstone.htm • http://volcanoes.usgs.gov/ash/properties.html _ http://www.vw.vccs.edu/vwszaba/yellowstone.jpg _ http://www.damninteresting.com/wp-content/Yellowstone_Ash_Fall_Map.jpg _ http://nanimoland.blogspot.com/2008/01/shebam-pow-pop-wizzzz.html Documentaire : supervolcano, Marc Hedgecoe (www.youtube.fr)

34. Echelle VEI