Les équipes du projet PREST (Plateforme Régionale de Surveillance Tellurique) ont réalisé en juin 2021, l’implantation d’un observatoire sous-marin doté de capteurs, sismique, inclinométrique et pressiométrique innovants à mesures optiques, pour améliorer la surveillance de la zone de sismicité des Saintes.
C’est une équipe de Géoazur, spécialiste de ce type d’opération qui a dirigé la campagne océanographique FIBROSAINTES en charge du déploiement de ce nouveau dispositif de surveillance.
La majorité des sources sismiques importantes (et donc aussi des tsunamis) menaçant les îles de la Caraïbe est située en mer. Aussi, il est indispensable de développer des techniques permettant l’installation de réseaux de capteurs géophysiques sous-marins afin d’étudier ces aléas au plus près (séismes, volcans, glissements de terrains, tsunamis…).
Le projet PREST (Interreg V Caraïbe), piloté par l’Observatoire volcanologique et sismologique de Martinique de l’Institut de physique du globe de Paris (OVSM-IPGP), est l’aboutissement de plusieurs années de recherche et développement sur les capteurs optiques en bout de fibre, réalisés par l’IPGP, l’ESEO et l’ENS, en vue de surveiller au plus près la sismicité de la zone des Saintes, touchée par le séisme de 2004, et toujours affectée par des tremblements de terre.
Cartes d’implantation de l’observatoire sous-marin des Saintes
Conçue et développée sous la direction de Pascal Bernard, physicien à l’IPGP et responsable de cet axe dans PREST et Guy Plantier, directeur de la recherche de l'ESEO et membre de l'Université du Mans, cette instrumentation innovante permet de s’affranchir de nombreux problèmes liés au déploiement habituel d’électronique et d’énergie en fond de mer (comme les sismomètres sous-marins classiques appelés OBS). Ici, un sismomètre, un inclinomètre et un pressiomètre purement mécaniques, posés à 40m de profondeur sous l’eau et situé à 4-5 km au sud des Saintes sont reliés par un câble optique à Terre-de-Bas (office du tourisme) où un interrogateur laser permet à distance de mesurer ses mouvements avec une grande précision.
Le prototype de sismomètre a été testé et validé en 2019-2020 au large de Brest et c’est la première fois qu’il est installé dans des conditions réelles de surveillance puisque les données seront transmises en temps réel aux observatoires volcanologiques et sismologiques de Guadeloupe et de Martinique (OVSG-OVSM-IPGP).
En outre, la fibre elle-même, permettra de suivre la propagation des ondes sismiques en tout point de son parcours, grâce à un autre interrogateur optique placé à terre par l’équipe de Géoazur. Cette approche novatrice est rendue possible par le suivi des perturbations du signal lumineux liées au passage des ondes sismiques. Ainsi, avec un point de mesure tous les 10 mètres sur la longueur du câble, la fibre optique représentera l’équivalent de 500 sismomètres. L’interrogateur est un développement de la PME Febus Optics.
Ce nouveau dispositif sous-marin de surveillance permettra de mieux comprendre cette zone d’activité persistante des Saintes, sous forme de petites séquences de séismes parfois ressentis, dont l’origine est encore discutée puisque Les Saintes restent toujours une des zones les plus actives de l’arc antillais alors que le séisme de magnitude 6.3 s’est produit il y a déjà 17 ans (21 novembre 2004).
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Cartes d’implantation de l’observatoire sous-marin des Saintes. copyright IPGP |
La campagne océanographique FIBROSAINTES pour la pose du cable :
Dirigée par Yann HELLO, ingénieur de recherche IRD à Géoazur (Université Côte d’Azur - CNRS - IRD - Observatoire de la Côte d'Azur), le déploiement de cet observatoire sous-marin de surveillance sismique a été réalisé à l’aide du navire de la flotte océanographique française ANTEA (propriété de l’IRD), opéré par l’IFREMER. La campagne s'est déroulée du 1er juin au 21 juin 2021.
Le câble principal (entre les points A et B sur la figure ci-dessus ) est enfoui dans les sédiments, grâce à une technique conçue et développée par le pôle le Pôle R&D de Geoazur dans le cadre du projet ANR SEAFOOD (PI: A. Sladen, 2018-2022) : le déroulement du câble est réalisé au moyen d’une charrue en fond de mer, tractée par l’Antea portant le câble sur un touret et l’ensouillant au fur et à mesure de son avancée. Les mesures DAS (Distibuted Acoustic Sensing) sur la fibre optique ont été réalisées par Sébastien Bonnieux, post doc Université Côte d'Azur, R&D Géophysique Marine.
L’installation et le raccordement des instruments ont été rendu possible grâce à une équipe de plongeurs dirigée par Guillaume de Liège (IMEV) et constituée de plongeurs des stations de Roscoff (Mathieu Camusat), de Banyuls (Jean Claude Roca) et de deux plongeurs TSMA (Judicaël Rivier et Bastien Gaucher).
La qualification de la campagne FIBROSAINTES dans le cadre du projet PREST permettra de lancer le montage de projets plus ambitieux avec des câbles plus longs, 50 à 100 km, pouvant atteindre les zones sources des grands séismes de la subduction antillaise, au large de la Guadeloupe et de la Martinique, et donc d'en cerner enfin l'activité continue de déformation préparant les prochains grands séismes.
Contacts projet PREST :
Fabrice Fontaine, responsable scientifique du projet PREST à l'OVSM-IPGP
Sébastien Deroussi, pour l'OVSG-IPGP
Jean-Bernard de Chabalier, coordinateur du projet PREST à l'IPGP
Contacts Géoazur (UCA- CNRS -IRD - OCA)
Yann Hello, yann.hello@geoazur.unice.fr
Sébastien Bonnieux sebastien.bonnieux@geoazur.unice.fr
> Plus d'infos en téléchargeant les communiqués de presse de l'IPGP
- Implantation d’un observatoire sous-marin au sud de Terre-de-Bas, en Guadeloupe (2 juin 2021)
- Installation réussie d’un premier observatoire sous-marin connecté en Guadeloupe (30 juin 2021)
Ils en parlent aussi :
ESEO Grande Ecole d'Ingénieurs (5 juin 2021)
Outremers 360° (5 juin 2021)
France Antilles (8 juin 2021)
RCI (3 juillet 2021)
