Catégorie : seismes

Mayotte : Le mystère demeure ! // Still a mystery !

Le 16 mars 2019, à l’occasion du Salon du Livre de Paris, j’ai rencontré des habitants de Mayotte qui m’ont dit que la terre continuait de trembler sur leur île, même si les secousses sont aujourd’hui moins fortes qu’en mai 2018, lorsque l’essaim sismique a commencé. Il ne faudrait pas oublier que le 11 novembre 2018, un « grondement » a été enregistré par les sismomètres du monde entier. Un nouveau document explique qu’il a pu être provoqué par « le plus grand événement volcanique en mer jamais observé dans les temps historiques. »
Avec sa source à 48 kilomètres à l’est de l’île de Mayotte, le signal sismique a immédiatement attiré l’attention des scientifiques. Il faisait partie d’une séquence sismique qui avait débuté dans la région en mai 2018, mais la très basse fréquence enregistrée en novembre était très différente d’une séquence sismique habituelle et sa cause n’était pas immédiatement évidente. Les scientifiques ont tous été d’accord pour dire qu’il ne pouvait s’agir que d’un événement volcanique impliquant le déplacement d’un vaste volume de magma sous le plancher océanique, avec pour conséquence une déflation significative de ce même plancher. Aujourd’hui, un nouveau document émanant de chercheurs français a été téléchargé sur le serveur public EarthArXiv. Bien que beaucoup de questions restent en suspens, il semble que le volume de magma impliqué soit si important qu’il s’agisse certainement de l’un des plus importants événements volcaniques en mer jamais repérés par l’instrumentation scientifique moderne.
La difficulté à apporter des réponses à cet événement majeur est due au manque cruel de d’équipement de surveillance des profondeurs océaniques dans le monde. En conséquence, beaucoup d’événements ont probablement eu lieu en mer depuis le début des observations, mais n’ont pas pu être détectés par les scientifiques. Comme je l’ai écrit très souvent, nous connaissons mieux la surface de Mars et de la Lune que les profondeurs de nos propres océans.
Les mouvements du sol à Mayotte révèlent que les fonds marins au large de l’île s’affaissent à raison d’environ un centimètre par mois. Dans le même temps, l’île de Mayotte elle-même se déplace vers l’est à raison de 1,6 cm par mois. Ces deux phénomènes indiquent que quelque chose d’énorme est en mouvement dans les profondeurs et provoque une déflation significative.
La nature des événements sismiques laisse supposer que la source magmatique se trouve à une profondeur de 25 kilomètres sous le plancher océanique. On pense qu’au cours des six premiers mois de la séquence sismique, au moins un kilomètre cube de magma s’est déplacé, ce qui équivaut à environ 385 grandes pyramides de Gizeh.
Cependant, certains scientifiques pensent qu’une éruption n’a pas forcément eu lieu près de Mayotte. Il se peut que la lave n’ait pas atteint la surface. Au lieu de cela, le magma a pu s’être injecté dans les sédiments épais qui tapissent le fond de l’océan et y avoir séjourné. Cela a déjà été observé ailleurs, lorsque le magma est plus dense que les sédiments environnants.
Bien que le volume global de magma impliqué au large de Mayotte soit comparable à celui de l’éruption du Havre (Iles Kermadec) en 2012, il est probable que les deux événements sont assez différents. L’éruption du Havre impliquait certainement beaucoup de matériel éruptif, comme l’a démontré l’immense banc de pierre ponce aperçu depuis un avion. Dans le même temps, de grands dômes volcaniques se sont formés sur le plancher océanique du Havre. Dans le cas de Mayotte, si une éruption a effectivement eu lieu, il s’agit plutôt d’un épanchement fissural mettant en jeu de la lave plus fluide.
Quelle qu’en soit la cause, le signal sismique du 11 novembre laisse les scientifiques extrêmement perplexes. En particulier, les épisodes haute fréquence à répétition, qui sont semblables à (mais ne sont pas liées à) ceux générés par une activité industrielle, sont difficiles à expliquer.
Une explication possible serait que les événements haute fréquence sont liés à l’effondrement de l’encaissant rocheux entourant la chambre magmatique. Cela a pu perturber le réservoir magmatique en le faisant osciller ou « bourdonner ». Parallèlement, les ondes, en rebondissant, ont pu frapper les parois de la chambre magmatique et provoquer d’autres effondrements, ce qui a généré d’autres événements haute fréquence. Tout cela aurait synchronisé les événements basse et haute fréquence et donné naissance au signal si particulier du 11 novembre.
Le cadre géologique est également assez étrange. L’événement volcanique majeur se serait produit à l’extrémité Est de la chaîne d’îles, ce qui ne semble pas logique étant donné que les îles volcaniques les plus jeunes se trouvent à l’Ouest.

On ignore également quelle est la cause première du volcanisme dans la région. Il peut être dû à un processus en bordure de plaque tectonique, à un panache mantellique à très haute température, ou même à une extension du rift est-africain, événement tectonique majeur qui déchire lentement le continent.
Il y a aussi un élément écologique qui reste inexpliqué : la découverte de nombreux poissons morts au large de Mayotte. Il se peut que l’activité magmatique les ait effrayés et les ait fait remonter vers la surface où ils n’ont pas supporté les faibles pressions auxquelles ils ne sont pas habitués.

Ce ne sont pour l’instant que des hypothèses. L’installation d’instruments dans la zone concernée est absolument nécessaire. Comme je l’ai écrit précédemment, le CNRS et le BRGM, ainsi que d’autres organismes, mettent en place actuellement des équipements à Mayotte, sur le site de l’activité et sur les Iles Glorieuses, à l’est. Des drones sous-marins et des systèmes de surveillance par des radars basés sur les navires seront nécessaires pour déterminer la quantité de lave qui a percé la surface, en supposant qu’elle ait percé la surface !. Des simulations numériques et des travaux de laboratoire peuvent aussi s’avérer nécessaires pour mieux comprendre ce qui se passe sous la surface.
Source: EarthArXiv.

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On March 16th, 2019, during the Salon du Livre of Paris, I met residents of mayotte who told me seismicity was going on on their island, even though it is less strong than in May 2018 when the swarm began. We should also remember that on November 11th, 2018, a deep rumble was recorded by seismometers around the world. A new pre-print paper about the event is now suggesting that it was caused by the largest offshore volcanic event in recorded history.

Originating 48 kilometres east of the island of Mayotte, the seismic signal immediately caught the attention of geoscientists. It was part of a prolonged seismic sequence that had started in the area back in May 2018, but the very low-frequency recorded in November stood out because it was not immediately obvious what caused it. The scientists agreed that it could only have originated from a volcanic event, one involving the movement of a vast volume of magma beneath the seafloor, causing the ground to significantly deflate.

Now, a new paper by French researchers has been uploaded to the public server EarthArXiv. Although there are plenty of unanswered questions, it appears that the volume of magma involved is so huge that this is certainly one of the largest offshore volcanic events ever spotted by modern scientific instrumentation.

There is a major caveat to all this, however. Compared to land-based monitoring, there is a huge lack of offshore monitoring happening around the world today, and there are likely plenty of offshore events that have taken place since modern records began that scientists have not picked up on. As I wrote it very often, we know the surface of Mars and the Moon better than the depths of the earth’s oceans.

The way the ground on Mayotte is moving implies that the seafloor off its eastern shoreline is sinking at a rate of about one centimetre per month. At the same time, Mayotte itself is shifting eastward at a rate of 1.6 centimetres per month. Both indicate something huge underground is on the move, causing some serious deflation.

The nature of the seismic events suggests that the magma source is centered at a depth of 25 kilometres beneath the seafloor. In the first six months of the sequence alone, at least one cubic kilometre of magma has shifted around, which is roughly equivalent to 385 Great Pyramids of Giza.

However, some other scientists think that what is happening near Mayotte is not necessarily an eruption.as there is currently no direct evidence of an eruption having taken place. There is a significant probability that no lava reached the surface. Failing to breach into the sea, the migrating magma might have injected itself into thick sediments in the seafloor and spread itself around. This has been observed elsewhere, when the magma is denser than the surrounding sediment.

Although the overall volume of magma involved is comparable to the 2012 Havre eruption (Kermadec Islands), the two are likely to be quite different events. The former definitely involved plenty of eruptive material, whose huge pumice raft was first spotted from a plane. At the same time, large volcanic domes formed on the seafloor. In Mayotte’s case, if an eruption did take place, it is more likely to be some sort of fissure effusion involving more fluid lava.

Whatever the cause, the November 11th signal’s individual elements still remain deeply puzzling. In particular, its repeated high-frequency bursts, which are similar (but are not related to) industrial activity, are difficult to explain.

One highly speculative explanation is that the high-frequency events are related to the collapse of the rocky walls surrounding the magma chamber. This disturbs the magma reservoir, causing it to oscillate or ‘hum.’ At the same time, waves bouncing back and forth hit other flanks and trigger more collapses, generating more high-frequency events. This all happens in a way that causes the low- and high-frequency events to synchronize, forming the November 11th signal.

The geological setting is also pretty weird. This major volcanic event is taking place on the eastern end of the island chain, whereas the youngest volcanic islands are to the west. So it appears to be happening in the ‘wrong’ place.

It’s also unclear what is responsible for the volcanism in the first place. It could be caused by action along a tectonic plate boundary, an upwelling plume of superheated mantle material, or even an extension of the East African Rift, a major tectonic event that is slowly tearing the continent apart.

There is even an ecological element to the story that is currently unexplained: the emergence of lots of dead fish offshore from Mayotte. It is thought that the magmatic activity might have scared them up to the surface, where they experienced low pressures that they couldn’t survive in.

Like much about the event, this remains speculative for now. Clearly more instrumentation is required. As I put it before, the French CNRS and BRGM and other authorities are now deploying equipment on Mayotte, at the site of the activity, and on the Glorioso Islands to the east. That still won’t solve all the enigmas. Underwater drones and ship-based radar surveys will be required to determine how much lava erupted at the surface, if any. Numerical simulations and laboratory work may be required to better comprehend what’s going on beneath the surface.

Source: EarthArXiv.

Situation géographique de Mayotte et de l’archipel des Comores (Google Maps)

Hawaii: Le séisme du 13 mars 2019 n’a pas une origine volcanique // The March 13th earthquake was not related to volcanic activity

Selon le HVO, le séisme de magnitude M 5,5 survenu sur la Grande Ile d’Hawaii le 13 mars 2019 n’était pas lié à une reprise de l’activité volcanique sur le Kilauea. Son épicentre a été localisé à 12 km au sud-sud-est de Volcano Village, à une profondeur de 7 km sous le niveau de la mer. Les séismes enregistrés à cet endroit et à cette profondeur à Hawaii sont dus à des mouvements le long d’une faille de décollement qui sépare le sommet de la croûte océanique de l’accumulation de roches volcaniques qui ont formé la Grande Ile. Cette même faille est responsable du séisme de M 6.9 enregistré en mai 2018. Le premier séisme lié par les scientifiques à la faille de décollement fut un événement de M 7,7 en novembre 1975. Il s’agit du plus puissant séisme enregistré à Hawaï au cours du siècle dernier. Le séisme de Ka’u sous le flanc sud-est du Mauna Loa en 1868 a également été provoqué par une faille de décollement.
Le séisme de M 5,5 du 13 mars 2019 est, à ce jour, la réplique la plus significative de l’événement de M 6,9 enregistré au mois de mai dernier. La séquence de répliques qui a suivi le séisme de 1975 a duré environ une décennie et on admet généralement que les répliques incluent des événements d’une magnitude inférieure à celle de l’événement principal. À cet égard, la secousse de M 5.5 du 13 mars n’est pas vraiment une surprise. Le HVO s’attend à de nouvelles répliques pendant encore plusieurs années.
Le HVO insiste sur le fait que le séisme du 13 mars 2019 n’annonce pas une augmentation de l’activité volcanique.
Source: USGS / HVO.

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HVO indicates that the M 5.5 earthquake that was felt on Hawaii Big Island on March 13th, 2019 was not related to any resumption of volcanic activity on Kilauea Volcano. It was centered 12 km south-southeast of Volcano Village, at a depth of 7 km below sea-level. Earthquakes at this location and depth in Hawaii are due to movement along a decollement or detachment fault which separates the top of the original oceanic crust from the pile of volcanic rock that has built up to form Hawaii Big Island. The same fault was responsible for the May 2018 M 6.9 event. The first earthquake in Hawaii that scientists associated with decollement faulting was an M 7.7 event in November 1975. it was, Hawaii’s largest earthquake in the past century. The great Ka‘u earthquake beneath Mauna Loa’s southeast flank in 1868 has also been interpreted as a result of decollement faulting.
The last M 5.5 earthquake is, to date, the largest event among the thousands of earthquakes considered aftershocks of last May’s M 6.9 event. The aftershock sequence following the 1975 earthquake lasted roughly a decade, and it is generally understood that aftershock sequences could include earthquakes as large as one magnitude unit lower than the mainshock magnitude. In this regard, the M 5.5 of March 13th was expected. And, HVO expects aftershocks to persist for several more years.
HVO insists that the March 13th earthquake does not signal an increase in volcanic activity.
Source: USGS / HVO.

Source: USGS / HVO

Le dernier séisme à Hawaii // The latest earthquake in Hawaii

Un séisme de magnitude M 5,5 a été enregistré sur la Grande Ile d’Hawaii le 13 mars 2019. L’événement a été localisé sous le flanc sud du Kilauea, à environ 12 km au sud-est de la caldeira, à une profondeur de 6,7 km. A ce niveau de magnitude, on ne prévoit pas de dégâts importants aux bâtiments et aucune alerte tsunami n’a été déclenchée. Comme d’habitude après un séisme dans la région du Kilauea, des voix se sont faites entendre, craignant une réactivation de l’activité volcanique. Cependant, selon le HVO, le séisme n’a eu aucun effet apparent sur le volcan.
Le flanc sud du Kilauea a déjà été le théâtre de 16 séismes de magnitude M 5,0 ou plus au cours des 40 dernières années. La plupart sont causées par le déplacement du flanc sud du volcan vers le sud-est.

Source: USGS.
J’ai écrit sur ce blog plusieurs notes sur la sismicité sur le flanc sud du Kilauea, par exemple le 27 octobre 2015, le 8 juin 2017 ou le 4 septembre 2018.

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An M 5.5 earthquake was recorded on Hawaii Big Island on March 13th, 2019. The quake was located beneath Kilauea Volcano’s south flank, about 12 km southeast of the caldera, at a depth of 6.7 km. At that intensity, significant damage to buildings or structures is not expected and there was no tsunami warning either. As usual after an earthquake in the Kilauea area, voices were heard, fearing a reactivation of volcanic activity. However, according to HVO, the earthquake had no apparent effect on Kilauea Volcano.

Kilauea’s south flank has been the site of 16 M 5.0 or greater earthquakes during the past 40 years. Most are caused by abrupt motion of the volcano’s south flank, which moves to the southeast over the oceanic crust.

Source : USGS.

I have written several posts about seismicity on Kilauea’s south flank, for instance on October 27th, 2015, June 8th, 2017 or September 4th, 2018.

Sismicité de ces derniers jours dans la région du Kilauea (Source: USGS)

Mayotte : Missions en cours pour connaître la cause de la sismicité // Missions in progress to know the cause of seismicity

On va peut-être ENFIN connaître la cause de la sismicité qui affecte l’île de Mayotte depuis le mois de mai 2018. Les autorités françaises ont mis du temps à réagir, mais il semblerait qu’elles aient pris conscience de la gravité de la situation et de l’angoisse des habitants.

De récents relevés indiquent que Mayotte est victime d’un phénomène de subsidence. Autrement dit, l’île s’affaisse tout doucement vers l’est, en direction de l’essaim sismique qui sévit depuis mai 2018. Ce n’est pas vraiment un scoop car on sait depuis longtemps que Mayotte glisse naturellement dans l’océan à raison de 0,19 millimètres par an. Au vu de l’analyse de données GPS, il semblerait toutefois que la subsidence connaisse actuellement une accélération et pourrait être en moyenne de l’ordre de 8 centimètres si les dernières mesures sont confirmées. Ainsi, depuis le début de l’essaim sismique, Mtsangamouji se serait enfoncé de 6 cm, Bandrelé de 10 cm et Petite-Terre de 12 cm. Le mouvement de subsidence n’est pas uniforme car la partie orientale de l’île s’enfonce deux fois plus vite que la partie occidentale.

Le phénomène pourrait bien s’expliquer par la vidange d’une chambre magmatique située à une cinquantaine de kilomètres à l’est de Petite-Terre, à une profondeur d’une trentaine de kilomètres. Selon un chercheur du CNRS, « si l’éruption dure un an (ce qui est possible) la subsidence moyenne de l’île de Mayotte pourrait être de l’ordre de 8 cm. Si la nature volcanique du phénomène est confirmée par d’autres données et si le débit est aussi élevé que ce que prédit notre modèle, le volume évacué de la chambre magmatique au bout d’un an pourrait avoisiner trois kilomètres cubes et il faudrait attacher une attention particulière aux déformations du sol en fond de mer dans la zone de la crise. »

Cette hypothèse devrait être vérifiée assez rapidement. Comme je l’indiquais dans une note précédente, plusieurs missions à terre et en mer ont été lancées à la fin du mois de février 2019. Elles étaient coordonnées par le CNRS, avec le soutien du BRGM, de l’IPGP, de l’IGN, de l’Ifremer et du Ministère de la Transition écologique et solidaire. Au cours de ces missions, les scientifiques vont tenter de découvrir les causes de l’activité sismique qui empoisonne la vie des Mahorais depuis plusieurs mois. Six balises ont été immergées et les résultats sont attendus d’ici six mois. L’État a débloqué un budget de 420 000 euros pour financer une opération en trois phases sur les côtes de Mayotte, mais aussi en métropole et sur les Îles Glorieuses.

Source : http://www.ipreunion.com/

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We may AT LAST know the cause of the seismicity that has affected the island of Mayotte since May 2018. The French authorities have been slow to react, but it seems that they have become aware of the seriousness of the situation and the anxiety of the inhabitants.
Recent surveys indicate that Mayotte is suffering from subsidence. In other words, the island is gently sinking towards the east, towards the source of the seismic swarm that has been felt since May 2018. This is not really a scoop because we have known for a long time that Mayotte is sliding naturally in the ocean at a rate of 0.19 millimetres a year. In the light of GPS data analysis, however, it appears that the subsidence is currently accelerating and could average about 8 centimetres if the latest measurements are confirmed. Thus, since the beginning of the seismic swarm, Mtsangamouji has sunk by 6 cm, Bandrele by 10 cm and Petite-Terre by 12 cm. The subsidence is not uniform because the eastern part of the island sinks twice as fast as the western part.
The phenomenon could well be explained by the drainage of a magma chamber located about fifty kilometres east of Petite-Terre, at a depth of about thirty kilometres. According to a CNRS researcher, « if the eruption lasts one year (which is possible) the average subsidence of the island of Mayotte could be of the order of 8 centimetres. If the volcanic nature of the phenomenon is confirmed by other data and if the lava output is as high as predicted by our model, the volume evacuated from the magma chamber after one year could be around three cubic kilometres and special attention should be paid to seabed deformations in the area where the crisis occurred.  »
This hypothesis will probably be verified fairly quickly. As I indicated in a previous note, several missions on land and at sea were launched at the end of February 2019. They were coordinated by CNRS, with the support of BRGM, IPGP, IGN, Ifremer and the Environment Ministry. During these missions, scientists will try to discover the causes of the seismic activity that has plagued the lives of the inhabitants of Mayotte for several months. Six beacons have been submerged and the results are expected within six months. The French government has granted a budget of 420,000 euros to finance a three-phase operation on the coast of Mayotte, but also in mainland France and the Glorious Islands.
Source: http://www.ipreunion.com/

Sismicité à Mayotte et dans toute la région (Source: BRGM)