Avez-vous déjà vu le moment où une source chaude jaillit ? De l'eau chaude jaillit du sol, et une vapeur blanche s'élève. C'est le résultat d'un phénomène extraordinaire qui se produit sous terre.

Comment les sources chaudes jaillissent-elles ? Que se passe-t-il sous terre ? Expliquons ce mécanisme.

Les trois conditions pour qu'une source chaude jaillisse

Pour qu'une source chaude jaillisse, trois conditions sont nécessaires.

1. Eau : La présence d'eau souterraine.
2. Chaleur : Une source de chaleur pour chauffer l'eau.
3. Passage : Un passage pour que l'eau atteigne la surface.

Lorsque ces trois conditions sont réunies, une source chaude peut jaillir.

Condition 1 : Eau (eau souterraine)

La source des sources chaudes est l'eau de pluie ou de fonte des neiges.

Lorsque la pluie tombe, l'eau s'infiltre dans le sol. L'eau qui s'infiltre profondément devient de l'eau souterraine. Cette eau souterraine est la matière première des sources chaudes.

Le Japon est un pays avec beaucoup de pluie. La précipitation annuelle est environ deux fois la moyenne mondiale. Cette abondance d'eau de pluie génère de nombreuses sources chaudes.

Condition 2 : Chaleur (source de chaleur)

Il existe deux types de sources de chaleur pour chauffer l'eau souterraine.

Source de chaleur volcanique (magma)

Sous les volcans, il y a du magma. La température du magma est d'environ 800 à 1 200 °C.

Le magma chauffe directement l'eau souterraine. Ou bien, la vapeur et les gaz à haute température émis par le magma chauffent l'eau souterraine.

De nombreuses sources chaudes volcaniques naissent de cette manière. Elles sont souvent à haute température et riches en minéraux.

Source de chaleur non-volcanique (gradient géothermique)

Même dans les régions sans volcans, des sources chaudes peuvent jaillir. La source de chaleur est le gradient géothermique.

Le gradient géothermique est le phénomène selon lequel la température augmente à mesure que l'on descend sous terre. En moyenne, elle augmente d'environ 3 °C tous les 100 m de profondeur.

Ainsi, à 1 000 m de profondeur, la température est environ 30 °C plus élevée qu'à la surface. À 2 000 m de profondeur, elle est environ 60 °C plus élevée.

L'eau souterraine qui s'infiltre profondément est chauffée par ce gradient géothermique. C'est ce qu'on appelle une source chaude non-volcanique.

Condition 3 : Passage (failles et fissures)

L'eau souterraine chauffée a besoin d'un passage pour atteindre la surface.

Failles et fissures

Sous terre, il y a des failles et des fissures. Les tremblements de terre et les mouvements de la croûte terrestre créent des espaces dans la roche.

L'eau souterraine chauffée monte à la surface par ces failles et fissures. C'est la sortie des sources chaudes.

Pression

L'eau souterraine chauffée est sous haute pression. Cette pression pousse l'eau vers la surface.

En particulier, dans les sources chaudes volcaniques, la vapeur et les gaz à haute température et haute pression poussent l'eau vers le haut. Certaines sources jaillissent périodiquement, comme les geysers.

Le mécanisme des sources chaudes volcaniques

Expliquons le mécanisme des sources chaudes volcaniques étape par étape.

1. L'eau de pluie s'infiltre sous terre : L'eau de pluie s'infiltre dans le sol et devient de l'eau souterraine.
2. Le magma chauffe l'eau souterraine : Le magma sous le volcan chauffe l'eau souterraine.
3. Les gaz volcaniques se dissolvent : Les gaz volcaniques comme le sulfure d'hydrogène et le dioxyde de carbone se dissolvent dans l'eau souterraine.
4. La pression augmente : L'eau souterraine chauffée est sous haute pression.
5. Jaillissement par les failles et fissures : L'eau souterraine sous haute pression jaillit à la surface par les failles et fissures.

Ce processus donne naissance aux sources chaudes volcaniques.

Le mécanisme des sources chaudes non-volcaniques

Le mécanisme des sources chaudes non-volcaniques est légèrement différent.

1. L'eau de pluie s'infiltre profondément sous terre : L'eau de pluie s'infiltre jusqu'à plusieurs milliers de mètres sous terre.
2. Chauffage par le gradient géothermique : En profondeur, la température augmente grâce au gradient géothermique. L'eau souterraine est chauffée.
3. Les composants souterrains se dissolvent : Les composants des roches et minéraux souterrains se dissolvent dans l'eau souterraine.
4. Montée lente : L'eau souterraine chauffée monte lentement à travers les failles et fissures.
5. Jaillissement à la surface : Après plusieurs centaines à plusieurs milliers d'années, elle jaillit à la surface.

Les sources chaudes non-volcaniques prennent plus de temps que les sources volcaniques. Cependant, leurs composants ne sont pas moins riches.

Types de sources

Il existe plusieurs types de jaillissement des sources chaudes.

Source jaillissante naturelle

Une source qui jaillit naturellement grâce à la pression souterraine. Pas besoin de pompe.

Comme le Yubatake de Kusatsu Onsen, elle jaillit en continu. C'est la source la plus luxueuse.

Source forée

Une source où l'eau souterraine est pompée à partir d'un puits foré.

Le forage peut atteindre plusieurs centaines à plusieurs milliers de mètres de profondeur. L'eau est pompée.

Geyser

Une source qui jaillit à intervalles réguliers.

La vapeur s'accumule sous terre, et lorsque la pression augmente, elle jaillit d'un coup. Le célèbre « Old Faithful » de Yellowstone aux États-Unis est un exemple.

Au Japon, il y a un geyser à Beppu Onsen dans la préfecture d'Oita.

L'âge des sources chaudes

Les sources chaudes ont un « âge ». C'est le temps écoulé entre l'infiltration sous terre et le jaillissement à la surface.

Sources volcaniques : De quelques années à quelques dizaines d'années. Des sources relativement « jeunes ».

Sources non-volcaniques : De plusieurs centaines à plusieurs milliers d'années. Des sources « anciennes ».

Le « Kinsen » d'Arima Onsen est considéré comme de l'eau de mer datant d'environ un million d'années, chauffée profondément sous terre. Une source qui a jailli après un temps inimaginable.

Les sources chaudes sont une ressource renouvelable

Les sources chaudes sont une ressource renouvelable.

Tant que l'eau de pluie et la fonte des neiges continuent de s'infiltrer sous terre, les sources chaudes continueront de jaillir. Tant que l'activité volcanique continue, les sources volcaniques continueront de jaillir.

Cependant, un pompage excessif est à éviter. Si l'eau souterraine s'épuise, les sources chaudes aussi.

Avec une gestion appropriée, les sources chaudes peuvent jaillir éternellement. Pour préserver la culture des sources chaudes au Japon, une utilisation durable est nécessaire.

Écouter le son des sources chaudes

Avez-vous déjà entendu le son d'une source chaude jaillissante ?

Le bruit de « gobo-gobo » ou « shuu-shuu ». C'est le son des sources chaudes jaillissant du sous-sol. Le son de la vapeur et des gaz sous haute pression jaillissant avec l'eau.

En entendant ce son, on peut ressentir les « sources chaudes vivantes ». C'est une expérience auditive des phénomènes qui se produisent sous terre.

Conclusion

Les sources chaudes sont un phénomène où l'eau de pluie s'infiltre sous terre, est chauffée, puis jaillit à la surface. Le magma volcanique ou le gradient géothermique chauffe l'eau souterraine.

Les sources volcaniques jaillissent en quelques années à quelques dizaines d'années. Les sources non-volcaniques jaillissent en plusieurs centaines à plusieurs milliers d'années.

Les sources chaudes sont une ressource renouvelable. Tant que l'eau de pluie continue de s'infiltrer sous terre, les sources chaudes continueront de jaillir. Avec une gestion appropriée, elles peuvent être appréciées éternellement.

Lorsque vous voyez une source chaude jaillir, souvenez-vous du phénomène extraordinaire qui se produit sous terre. Apprécions ce cadeau de la terre japonaise avec gratitude.