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Comment fonctionnent les geysers

Comment fonctionnent les geysers

À l'heure actuelle, dans quelques rares endroits sur Terre, les gens profitent de la vue et du son de l'eau surchauffée qui jaillit des profondeurs souterraines dans les airs. Ces formations géologiques inhabituelles, appelées geysers, existent sur Terre et dans tout le système solaire. Certains des plus célèbres sur Terre sont Old Faithful dans le Wyoming aux États-Unis et le Geyser de Strokkur en Islande, et en Afrique dans la dépression de Danakil.

Les éruptions de geysers se produisent dans des zones volcaniques actives où le magma surchauffé est situé assez près de la surface. L'eau ruisselle (ou se précipite) dans les fissures et les fractures des roches de surface. Ces "conduits" ou "tuyaux" peuvent atteindre une profondeur de plus de 2 000 mètres. Une fois que l'eau entre en contact avec des roches chauffées par l'activité volcanique, l'eau commence à bouillir. Finalement, la pression augmente et cela met en mouvement une série d'actions. Lorsque la pression devient trop élevée, l'eau remonte dans le tuyau, entraînant des minéraux. Finalement, il souffle, envoyant une bouffée d'eau chaude et de vapeur dans l'air. Celles-ci sont également appelées "explosions hydrothermales". (Le mot "hydro" signifie "eau" et "thermique" signifie "chaleur".)

Comment fonctionnent les geysers

La mécanique d'un geyser et son fonctionnement. L'eau s'infiltre à travers les fissures et les fissures, rencontre des roches chauffées, est chauffée à des températures très élevées, puis éclate vers l'extérieur. USGS

Pensez aux geysers comme à des systèmes de plomberie naturels qui fournissent de l’eau chauffée à la surface de la planète. Ils vont et viennent en fonction de l'activité souterraine qui les nourrit. Bien que les geysers actifs puissent être facilement étudiés aujourd'hui, il existe également de nombreuses preuves sur la planète de morts et de dormants. Parfois, ils meurent lorsque les "tuyaux" de roche se bouchent de minéraux. D'autres fois, les activités minières les éteignent, ou les systèmes de chauffage hydrothermaux utilisés par les habitants pour chauffer leurs maisons peuvent les drainer.

Les géologues étudient les roches et les minéraux dans les champs de geysers pour comprendre la géologie sous-jacente des structures qui s'étendent sous la surface. Les biologistes s'intéressent aux geysers car ils soutiennent des organismes qui prospèrent dans une eau chaude et riche en minéraux. Ces "extrémophiles" (parfois appelés "thermophiles" en raison de leur amour de la chaleur) donnent des indices sur la façon dont la vie peut exister dans des conditions aussi hostiles. Les biologistes planétaires étudient les geysers pour mieux comprendre la vie qui les entoure. Et d'autres scientifiques planétaires les utilisent pour comprendre des systèmes similaires sur d'autres mondes.

La collection de geysers du parc de Yellowstone

Vieux geyser fidèle au parc national de Yellowstone. Celui-ci émerge toutes les 60 minutes environ et a été sondé avec des caméras et des systèmes d'imagerie de l'ère spatiale. Wikimedia Commons

L'un des bassins de geysers les plus actifs au monde se trouve à Yellowstone Park. Il se trouve au sommet de la caldera supervolcan Yellowstone dans le nord-ouest du Wyoming et le sud-est du Montana. Il y a environ 460 geysers qui grondent à tout moment, et ils vont et viennent à mesure que les tremblements de terre et d'autres processus modifient la région. Old Faithful est le plus célèbre, attirant des milliers de touristes tout au long de l'année.

Geysers en Russie

Vallée des geysers au Kamchatka, en Russie. Cette photo a été prise juste avant une coulée de boue qui a englouti certains des geysers. Cela reste une région très active. Robert Nunn, CC-by-sa-2.0

Un autre système de geysers existe en Russie, dans une région appelée la vallée des geysers. Il possède la deuxième plus grande collection d'évents de la planète et se trouve dans une vallée d'environ six kilomètres de long. Les scientifiques étudient cela et la région de Yellowstone pour comprendre les types de formes de vie qui existent dans ces systèmes.

Les célèbres geysers d'Islande

Strokkuer Geysir en éruption, novembre 2010. Copyright et utilisé avec la permission de Carolyn Collins Petersen

L’île islandaise, volcaniquement active, abrite certains des geysers les plus célèbres du monde. Le mot "geyser" vient de leur mot "geysir", qui décrit ces sources chaudes actives. Les geysers islandais sont associés à la dorsale médio-atlantique. C’est un endroit où deux plaques tectoniques - la plaque nord-américaine et la plaque eurasienne - s’écartent lentement, au rythme de trois millimètres environ par an. Quand ils s'éloignent l'un de l'autre, le magma d'en bas s'élève à mesure que la croûte s'amincit. Cela surchauffe la neige, la glace et l'eau qui existent sur l'île au cours de l'année et crée des geysers.

Geysers Alien

Des panaches de cristaux de glace d'eau, de possibles cryogéyseurs, jaillissent des fissures de la région polaire sud d'Encelade. NASA / JPL-Caltech / Institut des sciences spatiales

La Terre n'est pas le seul monde à posséder des systèmes de geyser. Partout où la chaleur intérieure sur une lune ou une planète peut réchauffer de l'eau ou des glaces, des geysers peuvent exister. Sur des mondes comme Enceladus, la lune de Saturne, des "cryo-geysers" jaillissent sous la surface gelée. Ils apportent de la vapeur d'eau, des particules de glace et d'autres matières congelées telles que le dioxyde de carbone, l'azote, l'ammoniac et les hydrocarbures dans la croûte et au-delà.

Europa peut avoir un océan caché sous sa croûte glacée. Nous voyons une échancrure ici, sur fond de Jupiter et de la minuscule lune volcanique Io. Les geysers pourraient bien être en éruption profonde sous la surface. NASA

Des décennies d'exploration planétaire ont révélé des geysers et des processus ressemblant à des geysers sur la lune Europa de Jupiter, la lune Triton de Neptune et peut-être même au loin, Pluton. Les scientifiques planétaires qui étudient l’activité sur Mars soupçonnent que des geysers peuvent exploser au pôle sud lors du réchauffement printanier.

Utilisation de geysers et de chaleur géothermique

La centrale électrique Hellesheidi en Islande, qui utilise des trous de forage pour capter la chaleur des gisements géothermiques souterrains. Il fournit également de l'eau chaude à Reykjavik, à proximité. Creative Commons Attribution 2.0

Les geysers sont des sources extrêmement utiles de production de chaleur et d'électricité. Leur puissance hydraulique peut être capturée et utilisée. L’Islande, en particulier, utilise ses champs de geyser pour l’eau chaude et le chauffage. Les champs de geyser épuisés sont des sources de minéraux pouvant être utilisés dans diverses applications. D'autres régions du monde commencent à imiter l'exemple de la capture hydrothermale en Islande en tant que source d'énergie libre et assez illimitée.

Au-delà de la Terre, les geysers d’autres mondes pourraient en réalité être des sources d’eau ou d’autres ressources pour les futurs explorateurs. À tout le moins, des études sur ces évents lointains aideront les scientifiques planétaires à comprendre les processus à l'œuvre au plus profond de ces lieux.

Voir la vidéo: Comment fonctionne un Geyser ? - #1 (Juillet 2020).