Le Centre volcanique Lassen - le système hydrothermal.

L’aire d’activité hydrothermale, qui témoigne de l’activité du centre volcanique Lassen, est située au sud et au sud-est du Lassen Peak.

Elle comprend diverses zones séparées, aux noms évocateurs : Bumpass Hell, Little Hot Springs Valley, Pilot Pinnacle, Sulphur Works, Devils Kitchen, Boiling Springs Lake, et Terminal Geyser.

                 Lassen Volcanic N.P. - l'aire géothermale de Bumpass Hell - photo Californiablogging

Le schéma de fonctionnement du système hydrothermal :

Les eaux de pluie et de fonte des neiges pénètrent le sol au travers de roches perméables ou par les fractures et failles rocheuses. Elles sont chauffées en profondeur, par conduction, par un  corps magmatique ou de roches solides mais très chaudes, localisé  8 - 10 km. sous le Lassen Peak.

C’est là qu’elles se chargent en acide chlorhydrique, gaz sulfureux et autres volatiles émis par le magma ou les roche chaudes.

En montant, cette eau acide va réagir avec les roches qui l’environnent et s’enrichir en silice et métaux. Elle va saturer les roches perméables et s’accumuler dans un réservoir profond appelé  la zone dominée par la phase liquide (liquid-dominated zone) ; la température devrait y avoisiner les 240°C.

Les eaux entrent en ébullition lorsque la pression diminue à une profondeur d’environ 1 km. La vapeur entraîne la masse aqueuse, et les gaz dissous, CO₂, H₂S, hydrogène, azote et hélium, vers la surface … la zone en subsurface,où prédominent gaz et vapeur est nommée la zone dominée par la phase vapeur (vapor-dominated zone)

Le système hydrothermal Lassen - les différentes zones - doc. U.S. Geological Survey Fact Sheet 101-02

Dans l'encart, Morgan hot springs, une source chaude.

L’arrivée de la vapeur en surface se fait

- soit directement par des conduits et donne des fumerolles ; la température de la plus chaude, dans la zone Big Boiler, atteint 161°C.

- soit en se condensant et chauffant l'aquifère proche de la surface. Ceci va se traduire par des zones où le sol fume, des mares de boue bouillantes, ou des bassins d’eau claire et bouillante.

Les eaux peuvent être sulfatées ( l’H₂S est oxydé pour donné du soufre élémentaire et de l’acide sulfurique) ou bicarbonatées, surtout en marge des zones chauffées ( le CO₂ va émerger dans des eaux peu oxygénées et déposer du travertin, du carbonate de calcium, au niveau des sources chaudes)

Hors du Parc volcanique, à Growler et Morgan Hot Springs, les eaux arrivent par un flux latéral ; elles sont de pH neutre, chargées en chlorures et pauvres en gaz. Leur température est de l’ordre de 52 à 97°C.

       Situation des zones géothermales du Lassen Volcanic National Park et environs - carte USS.

Quelques hot spots et leurs spécificités :

Sulphur Works et Little Hot Springs Valley :

Ces zones ont été altérées chimiquement par les acides soufrés qui ont délité les laves andésitiques gris-vert en  argiles colorées en rouge, brun, et jaune par les oxydes de fer. Il y règne une atmosphère d’œufs pourris à proximité des évents. Sulphur works est considéré comme le centre volcanique de l’ancestral Mont Téhama.

                           Lassen volcanic N.P. - Sulphur Works - photo Daniel Mayer.

  Lassen volcanic N.P. - une mare de boue bouillonnante dans Little Hot springs valley  - photo SkepticalRaptor

Bumpass Hell est une des zone thermale où l’on retrouve le plus de structures différentes : sources chaudes, fumerolles et mud pots. Cette zone doit son nom à un cowboy qui y travaillait dans les années 1860, Kendall Vanhook Bumpass : il fut gravement ébouillanté lorsque sa jambe passa au travers d’une mince croûte recouvrant une mare de boue. Il en parla autour de lui, en décrivant cette zone comme " un enfer ". Un journaliste, intéressé par cette histoire, le convainc de l’emmener sur place … ce que fit Bumpass, mais il repassa au travers d’une croûte couvrant un mud pot et du cette fois être amputé.

  Lassen volcanic N.P. - Bumpass Hell - les panneaux de mise en garde ne sont pas superflus - photo John Poimiroo / Lassen Park Foundation   -- vue générale : photo du haut.

Cold Boiling lake

Comme son nom l'indique, cette source n'est pas chaude, mais, située en périphérie du système thermal, animée de bulles de dégazage ... CO_2.

                      Lassen Volcanic N.P. - Cold Boiling lake - photo Sandra Ochs

Devils Kitchen

Les sources chaudes y sont tellement acides qu’elles ont creusé dans le lit rocheux des trous et des puits, faisant penser à une cuisine du diable.

Boiling Springs Lake

Ce n’est pas qu’un grand lac d’eaux chaudes ... des sources chaudes, des mudpots et des fumerolles sont présentes sur sa berge ouest. Cette zone un peu à l’écart n’a pas été développée avec des boardwalks et panneaux indicatifs … et permet de voir les structures thermales dans leur beauté naturelle.

                      Lassen Volcanic N.P. - Boiling Springs lake - photo Russell Virgilio - NPS

Terminal Geyser n’en est pas un à proprement parlé ; il résulte d’un flux froid passant au dessus d’un évent de vapeur.

                  Lassen volcanic N.P. - Terminal Geyser - photo Russell Virgilio / NPS

 Les eaux chaudes et acides ne sont pas dépourvues de vie … des algues colorées et des bactéries sont présentes dans les partie les moins chaudes et dans les drainages. Des thermophiles , micro-organismes unicellulaires de type Archea, survivent au sein du système hydrothermal et sous la surface, à des températures de 80°C. Ces organismes puisent leur énergie en métabolisant les composés sulfureux ou le méthane , et ne sont pas dépendant de la lumière solaire.

          Lassen Volcanic N.P. -  Sources chaudes tapissée d'algues et bactéries - photo NPS

Pour ne pas affecter ce système hydrothermal exceptionnel, une zone tampon a été créée au sud du parc volcanique, où l’exploitation géothermale reste interdite.

Sources :

- USGS / CVO - Hydrothermal activity - link

- USGS - "Hot water" in Lassen Volcanic Nationa Park - by M.Clynne & al.

- National Park Service - Lassen Volcanic National Park - link