Campagnes Océanographiques

En domaine océanique, la partie émergée des volcans ne représente qu’une petite partie de l’édifice, or de nombreuses informations peuvent être déduites de l’analyse des flancs sous-marins. Nous avons mené et/ou participé à de nombreuses campagnes océanographiques autour des volcans de l’arc des Petites Antilles et de la Réunion depuis plus de 10 ans.

2011

Expedition IODP 340: projet international (06/02/2011 - 18/03/2012)

“Drilling volcanic landslides deposits and volcanoclastic sediments in the Lesser Antilles Arc: implications for hazard assessment and long term magmatic evolution of the arc”

Co-Chiefs: A. Le Friant (IPGP, Paris); O. Ishizuka (Geological SurveyJapan)

Navire : Joides Resolution, USIO (United States Implementing Organization), IODP (Integrated Ocean Drilling Program)

Objectif : Le principal objectif de ce projet est d’obtenir un enregistrement complet de l’activité éruptive et de la sédimentation volcanoclastique des complexes volcaniques les plus actifs de l’arc des Petites Antilles lors du dernier million d’années. Nous proposons de réaliser 10 forages carottés (150 à 500 m), choisis stratégiquement autour de trois sites (Montserrat, la Martinique et la Dominique) afin de :

1- améliorer la connaissance et la compréhension des processus de mise en place des avalanches de débris et de leur fréquence, avec des implications sur l’évaluation du risque tsunami.

2- Accéder à l’histoire éruptive à long terme des volcans de l’arc des Petites Antilles (documenter les cycles de construction et de destruction volcanique).

3 – Documenter l’évolution magmatique à long terme de l’arc.

4 – Documenter la dispersion des sédiments en milieu océanique.

2010

JC45/46 (RRS James Cook, 23/04/2010 – 13/05/2010, PI : P. Talling))

Objectif : obtenir des données de sismique 2D et sismique 3D supplémentaires dans la zone de Montserrat dans le cadre d’un "site survey" qui précéderait les forages IODP et afin d’étudier plus en détail les dépôts d’instabilité.

Extension des dépôts d’avalanche de débris sur les flancs sous-marins de Montserrat et localisation des profils de sismique 2D et des boites de sismique 3D envisagées lors de la campagne UK-IODP (Lebas et al., 2011).

BATHYSAINTES (N/O Pourquoi Pas, PI : C. Deplus)

Cartographier les petits fonds au large de la Guadeloupe.

Ces données petits fonds seront ensuite intégrées dans des modèles numériques de terrain terre-mer qui nous serviront notamment pour la simulation numérique de propagation de vague.

2009

GWADASEIS (N/O Le Suroit, 23/02/2009 – 24/03/2009, PI : Nathalie Feuillet).

1/ Cartographier les failles depuis St-Kitts au nord jusqu’à la Martinique au sud en collectant des profils de sismique haute résolution.

2/ Etudier les dépôts d’instabilités autour de l’île de Montserrat et particulièrement dans le graben de Bouillante Montserrat.

Superposition de dépôts d’avalanche de débris identifiés sur les profils de sismique réflexion haute résolution collectés lors de la campagne GWADASEIS (Lebas et al., 2011).

2006

FOREVER (N.O. L’Atalante, 28/03/2006 – 27/04/2006, PI : C. Deplus)

1/ Déterminer le rôle de la lithosphère dans la mise en place du volcanisme intraplaque de point chaud

2/ Etudier les instabilités de flanc des édifices volcaniques de l’île de la Réunion.
Le levé a permis d’obtenir pour la première fois une couverture géophysique (bathymétrie multifaisceaux EM12D, sismique réflexion, 3.5 kHz echo sounder, gravimétrie, magnétisme) complète et détaillée autour de l’île de La Réunion jusqu’à 150 km en direction du nord-est et jusqu’à plus de 250 km vers le sud-ouest.

Carte des pentes des flancs sous-marins de la Réunion (données FOREVER + ERODER), Le Friant et al., 2011

ERODER - leg 1(2006), leg 2 (2007), leg 3 (2010), leg 4 (2011)

Deux autres campagnes océanographiques (ERODER 1 et ERODER 2, PI : Bruno Savoye, Patrick Bachélery) ont été réalisées en juillet 2006 et décembre 2007 pour compléter le levé géophysique dans la zone côtière autour de l’île de La Réunion. Deux campagnes pour collecter des données TOBI et des carottages/ dragages ont eu lieu respectivement en septembre 2010 et janvier 2011 (Marion Dufresne).

2005

JR 123 (RRS James Clark Ross, 09/05/2005 – 19/05/2005, PI : Steve Sparks)

1/ Prélever des carottes dans les dépôts des écoulements pyroclastiques de l’éruption de Soufrière Hills (volcan actif à Montserrat) épanchés en mer.

2/ Réitérer le levé bathymétrique autour de la zone afin de le comparer au levé bathymétrique réalisé pendant la campagne CARAVAL (mars 2002, N/O L’ATALANTE) et d’estimer le volume de produits entrés en mer depuis 2002, (effondrement du dôme de lave en juillet 2003).

Epaisseur de matériel mis en place sur le flanc sous-marin du volcan de Soufrière Hills entre 2002 et 2005, Le Friant et al., 2010.

2002

CARAVAL (N/O L'Atalante, 13/02/2002 – 5/03/2002 , PI : C. Deplus ; G. Boudon)

1/ Compléter l’étude en mer des avalanches de débris associées aux déstabilisations de flanc des volcans antillais (en particulier au large de l’île de St Vincent)=> levés géophysiques.

2/ Collecter des carottes sédimentaires marines afin de mener des études téphrochronologiques pour reconstituer de façon plus précise l’histoire et la dynamique des grandes éruptions des volcans de l’arc des Petites Antilles.

Zone couverte pendant la campagne Caraval (N/O L’Atalante, mars 2002) et localisation des carottes. Exemple de carotte marine, identification de téphra.

1998-1999

AGUADOMAR (N/O L'Atalante, 19/12/1998-22/01/1999, PI : C. Deplus)

1/ Déterminer les mécanismes de la déformation récente responsable des grands tremblements de terre au niveau de l'arc

2/ Etudier les processus de déstabilisation de flanc des volcans qui peuvent entraîner des tsunamis importants.
Levés bathymétriques et géophysiques détaillés (bathymétrie et imagerie multifaisceaux, magnétisme, gravimétrie, sismique rapide 6 traces, sondeur de sédiments 3.5 khz) entre Montserrat et Ste-Lucie.

Identification des dépôts d’avalanche de débris à partir des données de la campagne AGUADOMAR (Deplus et al., 2001). En ombré : bathymétrie multifaisceaux.