Volcans et séismes à Mayotte : missions scientifiques

Bonjour. C'est Ludivine et Mickael. On est 2 ingénieurs géophysiciens au sein du BRGM. Courant octobre, nous allons mener une campagne de reconnaissance géophysique qui s'appelle REFMAORE. Cette campagne est inédite, car elle va permettre d'imager le sous-sol de Mayotte sur un profil de plus de 50 km de long. La campagne est réalisée dans le cadre du ReVoSiMa, le réseau de surveillance volcanologique et sismologique de Mayotte, et en partenariat avec les collectivités locales, pour permettre le bon déroulement des opérations. Le principe, c'est d'avoir une source sismique à l'explosif qui va générer un signal sismique qui va se propager dans le sous-sol et va remonter en surface où il sera enregistré par des capteurs ultrasensibles que l'on appelle géophones. Les tirs à l'explosif seront réalisés éloignés des habitations et seront réalisés par l'entreprise Titanobel. Le signal est ensuite analysé par des géophysiciens, ce qui permettra de réaliser une image du sous-sol de Mayotte et ainsi de mieux comprendre la propagation des ondes sismiques sur l'île. On va installer ce genre d'appareil sur un grand profil qui va parcourir tout Mayotte d'est en ouest et qui va même aller au-delà, en pleine mer, avec l'appui d'Institut Ifremer. Donc, l'appareil en question. On a un capteur qu'on appelle un géophone. C'est lui qui va ressentir les vibrations. Et nous avons juste à côté... la centrale d'acquisition avec le dôme GPS qui permet de capter le GPS et de tracer en direct. Tout ceci va être enterré. Et ces appareils pourront mesurer les tirs que nous allons effectuer pour imager le sous-sol. Appareil à 100 % autonome, fabriqué par... qui nous a permis de nous équiper de centaines de capteurs similaires, ce qui va nous permettre d'avoir une image sur une très très grande longueur et avec une très très bonne résolution.

Mayobs 15 est une campagne océanographique pour la surveillance de la crise sismo-volcanique de Mayotte. Elle est pilotée par le REVOSIMA, qui est le réseau de surveillance volcanologique et sismologique de Mayotte.

Cette campagne se déroule donc sur le Marion Dufresne, du 1er au 26 octobre, et donc on va partir de La Réunion pour y revenir.

La mission Mayobs 15, c'est vraiment une mission de surveillance on essaye de surveiller cette activité volcanique, de voir son évolution dans le temps.

Cette mission va se dérouler en 3 phases. La première phase touche les systèmes de mesure qui sont déployés en fond de mer.

On va récupérer et déployer des sismomètres, de fond de mer, donc ce sont des stations qui permettent de mesurer ou d'enregistrer tout ce qui est ondes sismiques, tous les séismes.

L'idée c'est d'acquérir de nouveau, des données du sondeur acoustique, à la fois du sondeur acoustique de la coque du navire mais aussi des données des sondeurs acoustiques qui sont sur un AUV, un petit véhicule autonome qui va être au fond de la mer pour voir des choses plus petites par exemple, des anomalies plus petites dans la morphologie ou dans la colonne d'eau.

Nous allons faire des prélèvements solides de roches et de sédiments, sur le fond marin, mais aussi des prélèvements d'eau qui vont nous permettre de voir si nous avons eu des éruptions par le passé, et puis s'il y a actuellement des éruptions.

Sur la pente insulaire, on va regarder un peu la nature des sédiments et on va les prélever pour voir quel est l'état des sédiments et comment ils peuvent se comporter suite à toute cette activité volcanique.

Suite à la découverte du nouveau volcan de Mayotte en mai 2019, un réseau d'observation a été créé : le REVOSIMA. Ce réseau regroupe plusieurs instituts : l'Ifremer, l'IPGP, le BRGM et plusieurs laboratoires du CNRS. Notre objectif est de réaliser plusieurs campagnes à la mer par an pour surveiller l'activité volcanique. Nous devons acquérir des données de géophysique et de sismologie fond de mer. La dernière mission a eu lieu en août 2019 et nous avions pu constater que l'éruption était toujours en cours et que les sorties de fluides au large de Petite-Terre étaient toujours actives. La sismicité continue à Mayotte et l'île se déforme encore. Il est donc important de continuer ces missions. C'est ce que nous devions faire en mai 2020 à bord du Marion Dufresne. Malheureusement, la crise sanitaire n'a pas permis que cette mission soit réalisée. Mais nous avons pu trouver une autre solution.

Pour réaliser la surveillance sismo-volcanique malgré les conditions sanitaires actuelles, nous avons effectué en téléprésence un suivi acoustique à l'aide d'un sondeur multifaisceaux d'un navire en parallèle d'un suivi de la sismicité à terre et en mer grâce à une autre campagne de surveillance, MAYOBS13-1. Les acquisitions ont eu lieu début mai à l'est de Mayotte, de Petite-Terre au Volcan sous-marin actif découvert il y a un an. Il y avait deux objectifs majeurs à réaliser : le premier était de cartographier les fonds sous-marins pour suivre l'évolution morphologique des reliefs et notamment en lien avec de nouvelles coulées de lave depuis la dernière campagne d'août 2019. Ensuite, le second objectif concernait la recherche d'émissions de fluides ou de gaz venant du fond qui peuvent aussi être un indice d'activité volcanique. Les chefs de projets ont suivi la mission chacun chez soi, organisés en quart, une première pour nous. Cela a été une réussite car nous avons l'expérience de ces missions et avons pu compter sur d'excellentes équipes à terre comme en mer.

La campagne MAYOBS13-2 a permis d'imager le fond marin et la colonne d'eau sur une surface d'environ 1 500 km2 à l'est de Mayotte. Une très grande quantité de données géophysiques ont été acquises. Ces données nécessitent encore d'être finement traitées et analysées. Cependant, nous pouvons vous annoncer deux résultats majeurs. Le premier est un changement de la morphologie du fond marin au nord-ouest du volcan découvert en mai 2019 à 50 Km de Mayotte. Nous l'interprétons comme une nouvelle coulée. L'éruption volcanique au niveau du volcan s'est donc poursuivie après la dernière campagne océanographique d'août 2019. Le second résultat est la présence de 2 nouveaux panaches acoustiques, marqueurs d'émission de fluides ou gaz, au niveau d'une ancienne structure volcanique située à une dizaine de kilomètres de Petite-Terre, à l'aplomb de l'essaim sismique principal actuel. Toutes ces observations doivent être maintenant analysées plus finement et être intégrées aux autres données, comme les données sismologiques récupérées lors de la campagne MAYOBS13-1. Merci à tous ceux qui ont participé à l'obtention de ces résultats. Faites attention à vous.