Les gens visitent le parc national de Yellowstone chaque année pour observer sa faune et sa vaste gamme de caractéristiques hydrothermales. Une question qui se cache dans l'esprit de nombreux visiteurs alors qu'ils traversent l'un des plus grands volcans actifs du monde est la suivante : quand aura lieu la prochaine éruption de Yellowstone ?
Lorsqu'un volcan est agité, cette question peut être résolue en examinant les tendances des données de surveillance, comme la sismicité, la déformation du sol et les émissions de gaz. Mais qu’en est-il des volcans endormis, comme Yellowstone, qui ne montrent aucun signe de réveil de sitôt ?
Pour les volcans endormis, nous ne prédisons généralement pas les dates des éruptions futures, mais plutôt la probabilité qu'une éruption se produise sur une certaine période (par exemple, au cours de l'année prochaine ou des 10 prochaines années). C'est un peu comme les prévisions météorologiques à long terme : par exemple, estimer la probabilité que la prochaine saison des ouragans compte plus d'ouragans qu'une année moyenne.
Dans une certaine mesure, les prévisions des éruptions volcaniques reposent sur la connaissance de la fréquence à laquelle les éruptions se produisent sur un volcan donné. Par analogie, disons que vous habitez à côté d’un terrain de baseball et que vous souhaitez avoir une idée de la prochaine fois qu’une balle de baseball frappera dans votre cour. Une façon de prévoir cela serait de calculer un taux de récidive moyen en divisant le nombre de balles de baseball dans votre terrain par la durée de votre période d'observation (disons, un an), pour en déduire le nombre de balles de baseball dans votre terrain par an. Ce taux de récidive moyen peut ensuite être transformé en probabilité qu’une balle de baseball soit frappée dans votre terrain au cours du jour, de la semaine, du mois suivant, etc.
De même, prévoir les éruptions volcaniques nécessite de connaître le nombre d’éruptions survenues au fil du temps. Les géologues y parviennent en combinant la cartographie géologique avec la géochronologie pour déterminer l'histoire éruptive d'un volcan.
Connaître le taux moyen des éruptions volcaniques n’est qu’un début. Les géologues doivent également comprendre si les éruptions volcaniques sont des événements ponctuels qui se produisent indépendamment des autres éruptions, ou si elles se produisent en groupes dans le cadre d’un événement volcanique plus important.
Pour en revenir à l'analogie avec le baseball, étant donné que le baseball n'est joué que pendant certaines parties de l'année, il est beaucoup plus probable que des balles de baseball soient frappées dans votre terrain pendant la saison de baseball plutôt que hors saison. Des recherches récentes ont montré que de nombreux systèmes volcaniques, y compris Yellowstone, fonctionnent de la même manière, avec de multiples éruptions se succédant rapidement, séparées par de longues périodes avec peu ou pas d'éruptions. Pour prévoir avec précision les éruptions volcaniques, ce « groupe » d’éruptions doit être bien caractérisé.
Déterminer le taux et le schéma des éruptions volcaniques ne constitue qu’une partie du travail. Une fois connue l’histoire des éruptions volcaniques au fil du temps, la tâche suivante consiste à essayer de comprendre où se situe le volcan en termes de cycle de vie.
Pour revenir une dernière fois à l’analogie avec le baseball, c’est comme essayer de déterminer s’il s’agit de la saison de baseball ou de l’intersaison. La difficulté avec des endroits comme Yellowstone est qu’ils produisent des éruptions importantes mais peu fréquentes, avec des milliers, voire des centaines de milliers d’années entre les épisodes éruptifs (où un épisode peut inclure une ou plusieurs éruptions).
Cela signifie qu’il existe peu d’observations sur lesquelles fonder nos prévisions et qu’il n’existe (heureusement) pas beaucoup d’occasions de tester ces prévisions. Par exemple, aucune éruption n’a eu lieu dans le parc national de Yellowstone au cours des 70 000 dernières années. D'il y a 160 000 ans à 70 000 ans, cependant, des coulées de lave rhyolitique (ou groupes de coulées de lave) entraient en éruption environ tous les 20 000 ans en moyenne.
Cela signifie-t-il que nous sommes dans la contre-saison volcanique ? Ou cela signifie-t-il que nous sommes « dus » à une éruption (ce qui, soit dit en passant, n’est jamais vraiment vrai) ? La réalité est que nous ne pouvons pas le dire avec certitude en nous basant uniquement sur des méthodes de prévision statistique. Au lieu de cela, nous devons combiner ces types de prévisions avec une surveillance en temps réel du volcan pour évaluer l’état du système volcanique.
D'après notre connaissance de l'histoire éruptive de Yellowstone, la probabilité annuelle d'une éruption volcanique est de l'ordre de 0,001 %, mais même ce faible chiffre est probablement une surestimation à court terme. Selon les données de surveillance, il n'y a aucun signe d'une éruption volcanique imminente, et nous savons que le système magmatique sous Yellowstone est en grande partie solide.
Mais un jour, peut-être dans des milliers ou des dizaines de milliers d’années, la saison morte volcanique à Yellowstone pourrait prendre fin et les volcanologues surveilleront les signes de l’arrivée de balles de baseball.
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