Comment fonctionne une éruption du geyser d'Andernach ?
Apprendre, apprendre à apprendre. S'émerveiller. Comprendre.
Avec une hauteur d'éruption allant jusqu'à 60 m, le geyser d'Andernach est le plus haut geyser d'eau froide du monde. Il se trouve directement sur le Rhin, à environ 2 km en aval de la ville d'Andernach, sur la presqu'île de Namedyer Werth. C'est le seul endroit où l'on trouve les conditions géologiques nécessaires au geyser d'Andernach.
Au cours des 300 à 400 derniers millions d'années, les processus de formation des montagnes ont entraîné la formation de grandes failles géologiques qui se croisent sous le Namedyer Werth. Des zones dans lesquelles des paquets de roches de plusieurs milliers de mètres d'épaisseur se sont déplacés les uns par rapport aux autres. Cela a entraîné la formation de fissures, de crevasses et de failles qui s'enfoncent profondément dans les entrailles de la terre.
Ces soi-disant cheminées font monter le dioxyde de carbone (CO2). LeCO2 provient du magma situé dans les profondeurs de l'Eifel, la région volcanique la plus récente d'Allemagne.
Sur son chemin vers la surface de la terre, leCO2 rencontre des eaux souterraines et s'y dissout. Le mélange de gaz et d'eau qui en résulte s'écoule en plusieurs étapes de profondeur vers la fontaine à geysers.
Contrairement aux geysers d'eau chaude, tous les geysers d'eau froide nécessitent une liaison artificielle entre la surface de la terre et les profondeurs, c'est-à-dire un forage ou un puits. Le puits du geyser d'Andernach a une profondeur d'un peu plus de 350 mètres.
Phase 1 à 4
L'eau souterraine saturée enCO₂ s'écoule à travers les veines de quartz jusqu'au puits vide. La pression (de l'eau) y est faible. Le gaz peut/doit donc se dissocier de l'eau. Il s'échappe du puits, ce que l'on peut observer grâce à un petitnuage de CO₂ au-dessus de l'ouverture du puits. L'air scintille.
À mesure que la colonne d'eau monte dans le puits, la pression de l'eau augmente. Lorsque le puits est entièrement rempli, elle atteint 35 bars à une profondeur de 350 m. Une grande quantitéde CO₂ est alors dissoute dans l'eau, dont la température est comprise entre 20 et 25 °C ; le gaz est pour ainsi dire invisible dans l'eau. Le petit nuage de gaz au-dessus de l'ouverture du puits a disparu.
Phase 5 à 8
Peu de temps après que la fontaine soit pleine, la phase d'éruption du geyser commence : leCO2 ne peut plus se dissoudre dans l'eau, la saturation est atteinte. Des bulles de gaz se forment et montent dans la fontaine. Lors de l'ascension, la vitesse et le volume des bulles augmentent. Lesbulles de CO2 ont besoin de place et repoussent l'eau à la surface du sol. Le puits déborde. De ce fait, la pression de l'eau ou de la colonne d'eau et de gaz diminue dans le puits. Le gaz qui était jusque-là dissous dans l'eau se libère et repousse d'autres eaux à la surface de la terre. Un effet domino se produit.
Phase 9
La phase principale de l'éruption du geyser est atteinte lorsque de plus en plus de gaz est libéré de l'eau et que les bulles de gaz se rassemblent pour former des bulles de plus en plus grandes au fur et à mesure qu'elles montent. Le faible diamètre du tube du puits, 15 cm seulement, fait que les bulles se dilatent principalement verticalement. C'est ainsi que se forment des bulles de 10 à 15 m de long, appelées "bulles piston". Celles-ci arrachent et entraînent vers le haut un total d'environ 8.000 l d'eau et la projettent par pulsations hors de la fontaine à geyser. La fontaine du geyser devient de plus en plus haute, jusqu'à une hauteur de 60 mètres. Peu à peu, le puits se vide, la fontaine devient de plus en plus petite et finit par disparaître complètement. L'éruption totale du geyser dure environ 15 minutes.
Phase 10
L'eau souterrainesaturée en CO2 s'écoule à nouveau dans le puits désormais vide. Le gaz se détache de l'eau, le scintillement au-dessus de l'ouverture du puits est à nouveau visible. 110 à 120 minutes plus tard, le puits est plein et la prochaine éruption du geyser commence...
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