Des articles récents dans les médias nationaux amplifient les craintes d'une éruption catastrophique de la région volcanique de Yellowstone, mais les scientifiques restent incertains quant à la probabilité d'un tel événement. Pour mieux comprendre la géologie du sous-sol de la région, Les géologues de l'Université de l'Illinois ont rembobiné et rejoué une partie de son histoire géologique, constatant que le volcanisme de Yellowstone est beaucoup plus complexe et dynamique qu'on ne le pensait auparavant.

"La chaleur nécessaire pour conduire le volcanisme se produit généralement dans les zones où les plaques tectoniques se rencontrent et une plaque de croûte glisse, ou sous-produits, sous un autre. Cependant, Yellowstone et d'autres zones volcaniques de l'ouest des États-Unis sont loin des limites des plaques actives le long de la côte ouest, " a déclaré le professeur de géologie Lijun Liu qui a dirigé la nouvelle recherche. " Dans ces cas à l'intérieur des terres, une source de chaleur profondément enracinée connue sous le nom de panache du manteau est soupçonnée d'être à l'origine de la fonte de la croûte et du volcanisme de surface."

Dans la nouvelle étude, rapporté dans le journal Géosciences de la nature , Liu et les étudiants diplômés Quan Zhou et Jiashun Hu ont utilisé une technique appelée tomographie sismique pour scruter profondément le sous-sol de l'ouest des États-Unis et reconstituer l'histoire géologique derrière le volcanisme. À l'aide de supercalculateurs, l'équipe a exécuté différents scénarios tectoniques pour observer une gamme d'histoires géologiques possibles pour l'ouest des États-Unis au cours des 20 derniers millions d'années. L'effort a donné peu de soutien à l'hypothèse traditionnelle du panache du manteau.

"Notre objectif est de développer un modèle qui correspond à ce que nous voyons à la fois sous terre et en surface aujourd'hui, " a déclaré Zhou. " Nous l'appelons un modèle géodynamique hybride parce que la plupart des modèles précédents commencent par une condition initiale et avancent, ou commencez avec les conditions actuelles et reculez. Notre modèle fait les deux, ce qui nous donne plus de contrôle sur les processus pertinents du manteau."

L'une des nombreuses variables que l'équipe a entrées dans son modèle était la chaleur. Le matériau souterrain chaud - comme celui d'un panache du manteau - devrait s'élever verticalement vers la surface, mais ce n'est pas ce que les chercheurs ont vu dans leurs modèles.

"Il semble que le panache du manteau sous l'ouest des États-Unis s'enfonce plus profondément dans la terre au fil du temps, ce qui semble contre-intuitif, ", a déclaré Liu. "Cela suggère que quelque chose de plus proche de la surface - une plaque océanique provenant de la limite tectonique occidentale - interfère avec la montée du panache."

L'hypothèse du panache du manteau est controversée depuis de nombreuses années et les nouvelles découvertes ajoutent aux preuves d'un scénario tectonique révisé, les chercheurs ont dit.

"Un résultat robuste de ces modèles est que la source de chaleur derrière le volcanisme intérieur étendu provenait en fait du manteau océanique peu profond à l'ouest de la côte nord-ouest du Pacifique, " a déclaré Liu. "Cela remet directement en question la vision traditionnelle selon laquelle la majeure partie de la chaleur provenait du panache sous Yellowstone."

"Finalement, nous espérons considérer les données chimiques des roches volcaniques dans notre modèle, ", a déclaré Zhou. "Cela nous aidera à limiter davantage la source du magma, car les roches des panaches du manteau profond et des plaques tectoniques proches de la surface pourraient avoir des chimies différentes."

Quant à la probabilité d'une disparition violente de Yellowstone dans un proche avenir, les chercheurs disent qu'il est encore trop tôt pour le savoir.

"Bien sûr, notre modèle ne peut pas prédire de futures super-éruptions spécifiques. Cependant, à travers 20 millions d'années d'histoire, nous ne voyons rien qui rende la région actuelle de Yellowstone particulièrement spéciale - du moins pas assez pour nous faire soupçonner qu'elle pourrait faire quelque chose de différent du passé lorsque de nombreuses éruptions catastrophiques se sont produites, " dit Liu. " Plus important encore, ce travail nous donnera une meilleure compréhension de certains des processus mystérieux au plus profond de la terre, qui nous aidera à mieux comprendre les conséquences de la tectonique des plaques, y compris le mécanisme des tremblements de terre et des volcans."