Analyse inédite de l'activité sismique à Yellowstone : des scientifiques révèlent une dynamique à long terme

Une équipe de chercheurs a mené une analyse inédite de l’activité sismique à Yellowstone et a détecté une dynamique sismique à long terme. Plus d’infos ici !

Yellowstone est situé sur un supervolcan actif, l'une des plus grandes caldeiras volcaniques au monde, mesurant environ 72 sur 48 kilomètres. Bien qu’il soit actif, sa dernière grande éruption remonte à plus de 640 000 ans, et les scientifiques le surveillent de près.

Le dernier article de recherche approfondit la compréhension de la dynamique à long terme des séismes dans la caldeira de Yellowstone, en cherchant à révéler les facteurs complexes qui régissent leur distribution spatiale et leur évolution dans les systèmes volcaniques. Dans ce cadre, les chercheurs ont élaboré un catalogue sismique haute résolution couvrant une période de 15 ans dans la région de la caldeira.

Cette base de données remarquable a été construite grâce à des algorithmes de deep learning de pointe et à un modèle tridimensionnel détaillé de la vitesse des ondes, permettant une analyse inédite de l’activité sismique.

Ce que les analyses ont révélé

Les analyses ont montré que plus de la moitié des séismes enregistrés dans la région se regroupent en familles de type « essaim ». Ces essaims se caractérisent par des épisodes distincts d’expansion et de migration des hypocentres, ce qui suggère une dynamique sous-jacente complexe.

L’une des caractéristiques les plus remarquables identifiées est la prédominance d’essaims sismiques adjacents, séparés par de longues périodes de calme sismique relatif. Cette observation est essentielle pour comprendre la nature intermittente et spatialement organisée de ces événements.

Yellowstone enregistre chaque année entre 1 000 et 3 000 séismes, un reflet de l’activité géothermique et géologique sous-jacente.

Les chercheurs proposent que l’apparition et le comportement de ces essaims sismiques sont essentiellement régis par une interaction subtile entre deux processus principaux : la diffusion lente de fluides aqueux et des injections rapides et épisodiques de fluides. Ces injections rapides pourraient résulter de la rupture de sceaux de perméabilité dans les roches en subsurface, permettant ainsi aux fluides de se déplacer et de déclencher l’activité sismique.

De plus, les analyses détaillées ont montré que la sismicité regroupée sous la caldeira de Yellowstone se manifeste le long de structures de faille considérées comme relativement immatures et plus rugueuses.

Cette caractéristique contraste nettement avec les failles plus planes, et vraisemblablement plus matures, situées en dehors de la caldeira. Cette distinction est importante, car elle suggère des régimes de contrainte et des propriétés mécaniques différents à l’intérieur et à l’extérieur de la zone volcanique centrale.

Les sources chaudes du parc abritent des micro-organismes extrêmophiles qui prospèrent dans des conditions extrêmes, et ces microbes uniques se sont révélés précieux pour la recherche médicale et spatiale.

Les résultats obtenus offrent un contexte supplémentaire précieux pour la compréhension de la sismicité dans les systèmes hydrothermaux. Ils soulignent en particulier le rôle essentiel joué par les processus de diffusion de fluides à long terme dans le déclenchement et la modulation des essaims sismiques.

En somme, l’étude améliore considérablement notre compréhension de la relation complexe entre les fluides en subsurface et l’activité sismique dans des environnements volcaniques actifs comme Yellowstone, en soulignant que la répartition spatiale des essaims sismiques n’est pas aléatoire, mais influencée par des injections passées de fluides et l’activation de failles, ce qui façonne la dynamique future du système.

Référence de l'article :

Manuel A. Florez et al., Long-term dynamics of earthquake swarms in the Yellowstone caldera. Sci. Adv.11,eadv6484(2025). doi:10.1126/sciadv.adv6484