Que se cache-t-il sous le volcan Yellowstone ? Deux fois plus que Magma ne le pensait

La caldeira de Yellowstone, parfois appelée supervolcan de Yellowstone, est une caldeira volcanique et un supervolcan du parc national de Yellowstone dans l’ouest des États-Unis. La caldeira mesure 43 miles sur 28 (70 kilomètres sur 45).

L’expertise, l’énergie et la compassion du chercheur laissent un héritage.

Le regretté chercheur de l’Université d’État du Michigan, Min Chen, a contribué à une nouvelle tomographie sismique des dépôts de magma sous le volcan Yellowstone.

Lorsque Ross Maguire était chercheur postdoctoral à la Michigan State University (MSU), il voulait étudier le volume et la distribution du magma en fusion sous le volcan Yellowstone. Maguire a utilisé une technique appelée tomographie sismique, qui utilise les vibrations du sol appelées ondes sismiques pour créer une image 3D de ce qui se passe sous la surface de la Terre. En utilisant cette méthode, Maguire a pu créer une image de la fenêtre de la chambre magmatique montrant où se trouvait le magma. Mais ce ne sont pas des images tout à fait claires.

Grâce à ces nouvelles images et aux contributions clés de Chen, Maguire et son équipe ont pu voir deux fois plus de magma que ce qui était présent dans le système magmatique de Yellowstone.

« Je cherchais des personnes expertes dans un type spécifique de tomographie sismique basée sur le calcul appelée tomographie de forme d’onde », a déclaré Maguire, aujourd’hui professeur adjoint à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign (UIUC). « Min Chen était vraiment un expert de classe mondiale dans ce domaine. »

Min Chen était professeur adjoint à la MSU au Département de mathématiques, sciences et ingénierie computationnelles et au Département des sciences de la Terre et de l’environnement du Collège des sciences naturelles. En utilisant la puissance des supercalculateurs, Chen a développé la méthode appliquée aux images de Maguire pour modéliser plus précisément la façon dont les ondes sismiques se propagent à travers la Terre. L’ingéniosité et les compétences de Chen ont permis de mettre ces images au point, révélant plus d’informations sur la quantité de magma en fusion sous le volcan Yellowstone.

« Nous n’avons pas vu d’augmentation de la quantité de magma », a déclaré Maguire. « Nous avons juste vu une image plus claire de ce qui était vraiment là. »

Chen du Maine

Main Chen. Crédit : Université d’État du Michigan

Les images précédentes ont montré que le volcan Yellowstone a une faible concentration de magma – seulement 10% – entouré d’un cadre cristallin solide. Grâce à ces nouvelles images et aux contributions clés de Chen, Maguire et son équipe ont pu voir deux fois plus de magma que ce qui était présent dans le système magmatique de Yellowstone.

« Pour être clair, la nouvelle découverte n’indique pas la possibilité d’une future éruption », a déclaré Maguire. « Tout signe de changement dans le système sera capté par le réseau d’instruments géophysiques qui surveillent en permanence Yellowstone. »

Malheureusement, Chen n’a pas pu voir les résultats finaux. Sa mort inattendue en 2021 continue d’envoyer des ondes de choc dans toute la communauté des sciences de la Terre, qui pleure la perte de sa passion et de son expertise.

« La sismologie computationnelle est encore relativement nouvelle à MSU », a déclaré Songqiao « Shawn » Wei, un professeur adjoint doué de géosciences au Département des sciences de la Terre et de l’environnement de MSU, qui était un collègue de Chen. « Une fois que la pandémie a frappé, Chen a rendu ses conférences et discussions de recherche disponibles sur Zoom où des chercheurs et des étudiants du monde entier pouvaient participer. C’est ainsi que de nombreux sismologues du monde entier ont appris à connaître MSU. »

Ses réunions étaient un lieu où les étudiants de premier cycle talentueux, les candidats postdoctoraux ou tout simplement toute personne intéressée étaient les bienvenus. Chen a invité des étudiants diplômés potentiels ainsi que des sismologues chevronnés du monde entier à se joindre à ses appels virtuels.

Chen se souciait profondément du bien-être et de la carrière de ses étudiants. Elle a favorisé un environnement holistique et interdisciplinaire dans lequel elle encourage ses étudiants et candidats postdoctoraux à devenir des universitaires bien informés et à établir des collaborations à long terme. Il a même organisé des séminaires virtuels sur la vie en dehors du milieu universitaire pour aider les étudiants à développer leur carrière et leurs passe-temps. Chen a donné un exemple : Elle était une joueuse de football passionnée et savait danser le tango.

La diversité dans les sciences était un autre domaine auquel Chen tenait beaucoup. Elle a plaidé et plaidé pour des opportunités de recherche pour les femmes et les groupes sous-représentés. Pour honorer Chen, ses camarades de classe ont créé Bourse commémorative En son nom pour fournir un soutien aux étudiants diplômés pour accroître la diversité en sciences informatiques et sciences de la terre. Dans un autre hommage à sa vie et à son amour du jardinage, ses camarades de classe ont également planté un arbre commémoratif dans la cour du bâtiment d’ingénierie sur le campus de MSU.

Chen était vraiment une pionnière dans son domaine et a été honorée en tant que National Science Foundation Early CAREER Award destinataire en 2020 pour effectuer une imagerie sismique détaillée de l’Amérique du Nord afin d’étudier la coque externe solide de la Terre.

« Elle avait beaucoup d’énergie », a déclaré Maguire. « Elle s’est concentrée sur le fait de s’assurer que les gens réussissent alors qu’elle était incroyablement réussie. »

La recherche de Maguire, qui présente une partie de l’héritage de Chen, est publiée dans la revue les sciences.

Références:

« Magma Accretion Deep in the Former Rhyolite Storage Under the Yellowstone Caldera » Par Ross Maguire, Brandon Schmandt, Jiaki Li, Chengxin Jiang, Juliang Li, Justin Wilgus et Min Chen, 1er décembre 2012, disponible ici. les sciences.
DOI : 10.1126/science.ade0347

« Qu’est-ce qui se cache sous Yellowstone? Il y a plus de magma qu’on ne le pensait auparavant, mais il se peut qu’il ne soit pas éruptable », par Carrie M. Cooper, 1er décembre 2012, disponible ici. les sciences.
DOI : 10.1126/science.ade8435

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