Le séisme de la Guadeloupe

21 novembre 2004 - Magnitude 6.3 (mb et Mw)

Un séisme de magnitude 6.3 (mb et Mw) s'est produit le dimanche 21 Novembre à 11 h 41:08 TU dans l'arc des petites Antilles. C'est le tremblement de terre le plus important enregistré dans l'archipel de la Guadeloupe depuis plusieurs décennies. Il a provoqué la mort d'une jeune fille, et causé des dégâts importants aux Saintes (Terre de bas), à Basse Terre, et à la Dominique.

L'Observatoire du Houelmont (Guadeloupe), géré par l'IPGP, et financé par le ministère de la recherche, le CNRS-INSU et les collectivités locales, a localisé l'épicentre en mer entre l'île de la Dominique et les îles des Saintes, au sud de la Basse Terre de Guadeloupe, à environ 15° 47' de latitude nord et 61° 28' de longitude ouest (localisation par le réseau sismique des Antilles, observatoire du Houelmont, Guadeloupe). La profondeur du foyer est crustale, superficielle, d'environ 10km. Le mécanisme du séisme est en faille normale, avec des plans nodaux orientés NW-SE, compatibles avec une extension NE-SW, en accord avec les observations tectoniques antérieures. Des observations locales suggèrent l'occurrence d'un petit raz de marée, compatible avec un affaissement local du fond marin. Le séisme, situé entre le platier des Saintes et l'ancien volcan sous-marin, éteint, du Colibri, semble avoir rompu une faille normale récemment interprétée comme active par une équipe de l'IPGP à partir des données bathymétriques acquises lors de la campagne océanographique Aguadomar (IPGP et CNRS-INSU, navire Atalante de l'Ifremer).

Il ne s'agit donc pas d'un séisme de subduction, à l'interface entre la plaque Caraïbe et la plaque Amérique du Nord, qui convergent à la vitesse de 2 cm/an. Le dernier grand séisme de subduction connu est survenu en 1843. Des failles normales superficielles coupant l'archipel ont produit des séismes analogues à celui du 21/11/2004, notamment en 1851 sur la cote est de Basse Terre, en 1897 près de Pointe à Pitre, et plus récemment à l'est de Marie Galante (1914, 1992).

A ce jour, le choc principal a été suivi de plus de 500 répliques, dont l'une de magnitude voisine de 5.4. D'autres répliques, en principe de taille décroissante, et en nombre décroissant, devraient se succéder dans les jours et les semaines qui viennent. 5 sismographes seront déployés à terre, et un nombre comparable en mer, aussitot que possible, pour préciser la localisation de ces répliques et déterminer exactement le plan de faille responsable du séisme. Le déploiement de plusieurs stations GPS continues permettra de suivre les déformations post-sismiques. Une fois les paramètres de la source mieux connus, le calcul des variations du champ de contrainte régional produites par ce séisme devrait permettre d'évaluer les effets possibles sur les failles et les volcans actifs adjacents, particulièrement sur le plus proche, la Soufrière de Guadeloupe. Les effets possibles sur le volcan ne devraient se manifester qu'à plus long terme, ce qui laisse le temps de mettre en place un dispositif de veille scientifique renforcé. Une surveillance accrue du volcan (fumerolles, gaz, sources, etc...) est mise en oeuvre dès ce jour.

Pour plus de détail sur le contexte sismotectonique régional et le couplage entre activité sismique et volcanique, les deux articles suivants sont indiqués:

- Extension active perpendiculaire à la Subduction dans l'Arc des Petites Antilles (Guadeloupe, Antilles Francaises), C. R. Acad. Sci. Paris, 333, pp. 583-590, 2001.

par Paul Tapponnier - Équipe Tectonique et Mécanique de la Lithosphère
Nathalie Feuillet - Tél. : +33 (0)1 83 95 76 16

et I. Manighetti

- Arc parallel extension and localization of volcanic complexes in Guadeloupe, Lesser Antilles, J. Geophys. Res., 107, B12, 2331, doi: 10.1029/2001JB000308, 2002.

Nathalie Feuillet - Tél. : +33 (0)1 83 95 76 16Jérôme Dyment - Chercheur - Tél. : +33 (0)1 83 95 76 56
Robin Lacassin - Tél. : +33 (0)1 83 95 76 24

Les cartes suivantes, extraites de la Thèse et des articles de N. Feuillet, font le point sur la sismicité de l'arc et la localisation préliminaire du séisme du 21/11/04 par rapport aux failles sous-marines du passage de la Dominique.

- Contexte géodynamique de l'arc des Petites Antilles.

Cet arc volcanique résulte de la subduction vers le sud-ouest des plaques américaines sous la plaque caraïbe à la vitesse d'environ 2cm/an.

L'arc des Petites Antilles est le site d'une sismicité importante.

La carte et les coupes sismiques montrent la sismicité enregistrée par les stations sismologiques des observatoires volcanologiques de l'IPGP et celles du réseau mondial. Les principaux séismes historiques sont représentés par des étoiles. Les séismes antillais sont de deux types. Certains se produisent à l'interface de subduction entre les plaques américaines et caraïbe. Le dernier grand séisme de ce type s'est produit le 8 Février 1843. D'une magnitude d'environ 7.5, il détruisit la ville de Pointe-à-Pitre. D'autres séismes, plus superficiels, comme celui du 21 novembre 2004, ont lieu dans la plaque chevauchante caraïbe.

Les failles responsables des séismes superficiels dans la plaque caraïbe sont nombreuses et coupent toutes les îles de l'archipel de Guadeloupe.

Elles résultent d'une extension parallèle à l'arc et forment deux familles. À l'Est, ces failles structurent des grabens perpendiculaires à l'arc, comme celui de Marie-Galante. À l'Ouest, elles forment un système en échelon qui accommode un mouvement latéral sénestre le long de l'arc volcanique actif. C'est sur ce système en échelon, au sud des Saintes, que s'est produit le séisme du 21 Novembre 2004. D'autres séismes similaires se sont déjà produits en 1851 (Capesterre), 1897 (Pointe-à-Pitre), 1914, 1992 et 2001 (Marie-Galante)