Geyser - Définition

Introduction

Le Old Faithful à Yellowstone (États-Unis)

Un geyser est un type particulier de source d'eau chaude qui jaillit par intermittence en projetant à haute température et à haute pression de l'eau et de la vapeur. Le terme geyser provient du nom du plus célèbre geyser islandais, appelé Geysir, dont l'étymologie est liée au verbe islandais gjósa (en français jaillir).

Description

Le geyser Strokkur en Islande

L'activité des geysers, comme celle de toutes les sources chaudes, est liée à une infiltration d'eau en profondeur. L'eau est chauffée par sa rencontre avec une roche, elle même chauffée par le magma en fusion ou par l'action du gradient géothermique (le fait que la température et la pression augmentent avec la profondeur), c'est pourquoi il est possible de trouver des sources d'eau chaude et des geysers dans les régions non volcaniques. Cette eau, chauffée et mise sous pression, jaillit alors vers la surface par effet de convection. Les geysers diffèrent des simples sources chaudes par la structure géologique souterraine. L'orifice de surface est généralement étroit, relié à des conduits fins qui mènent à d'imposants réservoirs d'eau souterrains.

L'intensité des forces en jeu explique la rareté du phénomène. Autour de nombreuses zones volcaniques, on peut trouver des sources chaudes accompagnées de fumerolles (île Sainte-Lucie, Java, Dallol, etc). Mais souvent, les roches sont trop friables, ce qui engendre une érosion rapide et condamne l'apparition d'un geyser qui doit disposer de conduits naturels étroits et résistants.

L'activité d'un geyser est assez fragile et capricieuse ; certains se sont éteints parce qu'on y avait simplement jeté des déchets, d'autres parce qu'on y avait exploité l'énergie géothermique.

Il faut distinguer un geyser d'autres phénomènes paravolcaniques :

• une fumerolle est une fissure lâchant des panaches de fumées sulfureuses et de la vapeur d'eau ;

• une source chaude est un bassin thermal, allant de 30° à 100°, ou un lac géothermique très chaud (comme le Prismatic Spring par exemple);

• une mare de boue est un petit lac d'eau bouillonnante brassant des sédiments à sa surface (boue, argile, matériaux volcaniques... etc) ;

• une mofette est un puits d'eau chaude avec des remontées de bulles de gaz parfois toxiques.

Cycle éruptif

Le steamboat Geyser au Yellowstone.

De l'eau va s'introduire dans le réservoir du geyser (qui est proche d'une poche magmatique) par infiltration puis, en s'accumulant dans le réservoir, elle montera dans le conduit étroit, résistant et haut. Il faut rappeler que la pression ne dépend pas du volume mais de la hauteur et que plus la pression est grande plus la température d'ébullition est élevée. Ainsi l'eau du conduit va faire pression sur l'eau du réservoir et augmentera la température d'ébullition. Au bout d'un certain temps la poche magmatique aura suffisamment chauffé pour vaporiser une partie de son eau créant ainsi une bulle de vapeur qui va remonter. Or le seul chemin de sortie est le conduit, la bulle va donc s'y engouffrer. Elle va pousser l'eau du conduit vers le haut qui n'exercera donc plus la pression sur l'eau du réservoir. Cette dernière va entrer en ébullition donc se dilater et pousser toute l'eau du geyser à l'extérieur.

Séquence éruptive d'un geyser en image

Le geyser de Strokkur, Islande, en éruption
Vidange de la colonne d'eau	Arrivée des bulles de gaz
Naissance du geyser	Vidange de la colonne d'eau