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Volcanisme et tectonique dans la Mer Tyrrhénienne // Volcanism and tectonics in the Tyrrhenian Sea

L’article paru sur le site Live Science le 27 septembre 2019 n’est pas vraiment une surprise, car on sait depuis pas mal de temps que des activités tectoniques et volcaniques se sont déjà produites au fond de la mer Tyrrhénienne, au large des côtes siciliennes.
Le fond de la mer Tyrrhénienne près du sud-ouest de l’Italie, est parsemé de cheminées hydrothermales et de volcans sous-marins aux sommets plats datant d’environ 780 000 ans. Le volcanisme dans la région n’est pas vraiment surprenant puisque des volcans actifs comme le Vésuve et l’Etna se trouvent à une courte distance. Cependant, ce complexe est très particulier car il a été édifié par un système de failles très particulier.
La Méditerranée occidentale est très active d’un point de vue sismique suite à la collision entre les plaques tectoniques africaine, eurasienne et anatolienne. La situation est rendue encore plus complexe par un petit morceau de croûte, la microplaque Adriatico-Ionienne, qui s’est détachée de la plaque africaine il y a plus de 65 millions d’années. Elle est maintenant poussée sous la plaque eurasienne dans un processus de subduction.
Comme je l’ai écrit dans une note précédente, les scientifiques ont découvert une série d’arcs volcaniques sous-marins créés par cette situation tectonique ; ces arcs commencent près de la côte sarde et deviennent de plus en plus jeunes en allant vers le sud et l’est. Ces arcs ont l’aspect d’une flèche qui pointe toujours plus vers l’est.

Au large de la Calabre, les chercheurs ont découvert une région de coulées de lave, de volcans et de cheminées hydrothermales d’une superficie de 2 000 kilomètres carrés. Les bouches qui percent les fonds marins permettent l’évacuation de minéraux à haute température et la formation de structures semblables à des cheminées. Ils ont baptisé cette nouvelle zone Complexe Intrusif Volcanique Diamante-Enotrio-Ovidio, par référence à trois volcans sous-marins au sommet plat qui dominent le fond de la mer.
Des fractures ont permis au magma de remonter à la surface au niveau du Complexe Diamonte-Enotrio-Ovidio, créant ainsi un paysage sous-marin fait de coulées de lave et de volcans. Ces derniers sont maintenant des plateaux car ils dépassaient de la surface lorsque le niveau de la mer était plus bas. Ils se sont ensuite érodés pour prendre leur forme actuelle, avec le sommet plat. Le Complexe volcanique est inactif, mais il y a de petites intrusions de lave dans certaines parties du plancher marin. Les chercheurs pensent que la région pourrait redevenir active dans le futur, et un volcanisme actif se poursuit dans la partie orientale de la Mer Tyrrhénienne. Les chercheurs travaillent à l’élaboration d’une carte des risques volcaniques du Complexe afin de mieux comprendre s’il pourrait mettre en danger les zones habitées qui se trouvent à proximité. Ils étudient également la possibilité d’utiliser le Complexe pour produire de l’énergie géothermique.
Adapté d’un article publié sur le site Web Live Science.

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The article released on September 27th, 2019 in Live Science does not really come as a surprise as we have known for quite a long time that tectonic and volcanic activity once occurred on the seafloor off the coasts of Sicily.

The bottom of the Tyrrhenian Sea, near southwestern Italy, is dotted with geothermal chimneys and flat-topped seamounts which are about 780,000 years old. Volcanism in the region is not really a surprise as active volcanoes like Mount Vesuvius and Mount Etna are standing at a short distance. However, this complex is unusual because it was created by a rare kind of fault system.

The western Mediterranean is seismically restless because of the collision between the African, Eurasian and Anatolian tectonic plates. The situation is made all the more complex by a small chunk of crust – the Adriatic-Ionian microplate, which broke off from the African Plate more than 65 million years ago. It is now being pushed under the larger Eurasian Plate in a subduction process.

As I put it in a previous post, scientists discovered a series of undersea volcanic arcs created by this tectonic situation, starting near the Sardinian coast, with increasingly younger arcs southward and eastward. These arcs were like an arrow pointing ever farther eastward.

Off the coast of Calabria, the researchers found a 2,000-square-kilemetre region of lava flows, volcanic mountains and hydrothermal chimneys. Vents in the seafloor allow hot minerals to spew out and form chimney-like structures. They called the new area the Diamante-Enotrio-Ovidio Volcanic Intrusive Complex, after three flat-topped seamounts that dominate the seafloor.

Fractures are allowed magma to rise to the surface at the Diamonte-Enotrio-Ovidio Complex, creating an undersea landscape of lava flows and mountainous volcanoes. These volcanic seamounts are now plateaus because they protruded from the ocean when the sea level was lower, and they eroded into their present, flat-topped shape. The volcanic complex is inactive, but there are small intrusions of lava in some parts of the seafloor. The researchers think the area could become active in the future, and active volcanism is ongoing on the eastern side of the Tyrrhenian Sea. The researchers are working to build a volcanic risk map of the Complex to better understand if it could endanger human life or property.  They are also investigating the possibility of tapping the Complex to produce geothermal energy.

Adapted from an article published on the Live Science website.

Mer Tyrrhénienne (Source: Google Maps)

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) : On attend toujours l’éruption…

Il est 21 heures en métropole, 23 heures sur l’île de la Réunion. L’OVPF n’a pas diffusé de nouveau bulletin depuis 4h20 (TU) ce matin et on ne connaît donc pas l’évolution de la sismicité et de l’inflation au cours de la journée du 22 octobre 2019. C’est assez frustrant ; il faudrait que l’IPGP – dont dépend l’OVPF – prenne modèle sur le HVO à Hawaii et l’INGV en Sicile qui communiquent des données en temps réel. Ce soir, les écrans des webcams ne montrent pas la moindre trace d’incandescence et on peut donc penser qu’il n’y a rien de nouveau sur le Piton de la Fournaise. L’éruption se fait toujours attendre. Au vu de la lente inflation et des hésitations du magma pour atteindre la surface, on ne devrait pas assister à un événement de grande ampleur. Il devrait davantage ressembler aux éruptions des mois de juin et d’août 2019.

Il est bon de rappeler le déroulement des événements au cours des dernières heures. Le 21 octobre à 20h15, l’OVPF signalait une belle crise sismique qui s’accompagnait de déformations rapides de l’édifice volcanique. L’Observatoire pensait que le magma était en train de quitter le réservoir et se propageait vers la surface.

A 22h15, patatras ! Alors que tout le monde s’attendait à une éruption imminente, la crise sismique s’est arrêtée, ainsi que les déformations de surface.

Il ne reste plus qu’à attendre. La volcanologie actuelle ne permet pas d’en savoir plus. Pourtant, le Piton est truffé d’instruments et le personnel de l’OVPF est très réactif.

Comme je l’écrivais précédemment, ce n’est pas la première fois que le Piton se montre joueur. Les éruptions du 18 février au 10 mars 2019 et du 3 au 4 avril 2018 avaient été précédées par une intrusion de magma similaire qui s’était arrêtée, respectivement 2 et 3 jours avant le début de l’éruption.

L’accès du public à l’Enclos Fouqué, que ce soit depuis le sentier du Pas de Bellecombe ou depuis tout autre sentier, ainsi que le poser d’hélicoptère dans la zone du volcan, sont interdits jusqu’à nouvel ordre.

Source : OVPF, Préfecture.

Photo: C. Grandpey

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion): Eruption en vue ? // An eruption in the short term ?

19h30 (heure métropole) : Depuis 20h00 (heure locale), une crise sismique est enregistrée sur les instruments de l’Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise. Cette crise sismique est accompagnée de déformation rapide. Ceci indique que le magma est en train de quitter le réservoir et se propage vers la surface. Une éruption est probable à brève échéance dans les prochaines minutes ou heures.

Cette situation n’est guère surprenante. En effet, au cours des derniers jours, l’OVPF a enregistré de nombreux séismes volcano-tectoniques sous le cône sommital.

Par ailleurs, les stations GPS de la zone sommitale enregistrent une inflation qui révèle la mise en pression d’une source superficielle. Celles installées en champ lointain enregistrent une inflation qui montre la mise en pression d’une source profonde. (voir courbes ci-dessous)

Les émissions de CO2 confirment ce qui est écrit précédemment. Au niveau du sommet, elles sont: proches ou en dessous du seuil de détection. Au niveau du sol, elles sont en diminution en zone distale (Plaine des Cafres) et en faible augmentation en zone proximale (Gîte du Volcan).

Source : OVPF.

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22h30 (heure métropole) : Le volcan a le don de jouer avec les nerfs de l’Observatoire ! Alors que tout le monde croyait à une possible éruption il y a environ deux heures, le crise sismique s’est arrêtée. Le nombre d’événements a fortement diminué depuis 20h34 (heure locale). L’OVPF explique que « les déformations de surface se sont arrêtées vers 20h30 signifiant l’arrêt de cette intrusion de magma en profondeur. »

Toutefois, au vu de la forte sismicité enregistrée ces derniers jours, aucune hypothèse ne saurait être écartée quant à la suite des événements. Une reprise de la propagation du magma vers la surface, ou encore l’arrêt de la propagation, restent possibles.

Il faut rester prudent dans les pronostics. On n’oubliera pas que les éruptions du 18 février au 10 mars 2019 et du 03 au 04 avril 2018 avaient été précédées par une intrusion de magma similaire qui s’était arrêtée, respectivement 2 et 3 jours avant le début de l’éruption.

Source : OVPF.

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19:30 (Paris time): Since 20:00 (local time), a seismic crisis is recorded by the instruments of the Volcanological Observatory of Piton de la Fournaise. This seismic crisis is accompanied by rapid deformation. This indicates that the magma is leaving the shallow reservoir and spreading to the surface. An eruption is likely in the short term, in the next minutes or hours.

This situation does not come as a surprise. Indeed, over the past few days, OVPF has recorded many volcano-tectonic earthquakes under the summit cone.
In addition, the GPS stations in the summit area are recording an inflation which reveals an increase in pressure of a shallow source. Those installed in the far field record an inflation which shows the pressure of a deep source. (see curves below)
CO2 emissions confirm what is written above. At the summit, they are: near or below the detection threshold. At ground level, they are decreasing in the distal zone (Plaine des Cafres) and in slight increase in the proximal zone (Gîte du Volcan).

Source: OVPF

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22h30 (Paris time): The volcano has the gift of playing with the nerves of the Observatory! While everybody thought about a possible eruption about two hours ago, the seismic crisis stopped. The number of events has significantly decreased since 20:34 (local time). The OVPF explains that « the surface deformations stopped around 20:30, which means the stop of the magma intrusion in depth. »
However, given the strong seismicity recorded in recent days, no hypothesis can be ruled out as to the sequence of events. A new magma ascent towards the surface, or the stop of the ascent, remain possible.
We must remain cautious in the forecasts. It should be remembered that the eruptions from February 18th to March 10th, 2019 and from April 3rd to April 4th, 2018 were preceded by a similar magma intrusion that stopped 2 and 3 days before the onset of the eruption, respectively.
Source: OVPF.

Photo: C. Grandpey

Le volcan de Mayotte : Des résultats, mais aussi un manque de moyens

On n’en parle plus trop maintenant, mais l’éruption au large de Mayotte continue. Le nouveau volcan, qui est sous surveillance depuis 9 mois, est loin d’avoir livré tous ses secrets. Le mardi 15 octobre 2019, les scientifiques se sont réunis à l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) pour faire le  point à l’issue de 9 mois de surveillance.

Les intervenants s’accordent pour dire que le phénomène sismique et volcanique observé à Mayotte est d’une ampleur et d’une durée exceptionnelle. Mais tous affirment également qu’il est impossible, aujourd’hui encore, de faire des projections et d’imaginer le futur, essentiellement à cause du manque cruel d’outils et de données.

Les scientifiques expliquent que, ces derniers mois, l’île de Mayotte s’est déplacée d’une vingtaine de centimètres vers l’est et s’est affaissée d’une quinzaine de centimètres. Il est à noter que cette subsidence ralentit actuellement. Toutefois,  rien ne permet de dire pour le moment si le phénomène va s’arrêter. Toutes les hypothèses sont permises. Début 2019, un réseau de mesures a été installé à Mayotte et aux Glorieuses. Les données viennent désormais compléter celles fournies par des stations plus anciennes situées aux Comores et à Madagascar. 21 bénévoles se relaient pour surveiller quotidiennement les phénomènes sismiques, géochimiques et les déformations. D’ici quelques semaines, début 2020, sept scientifiques vont être recrutés pour mettre en place le Réseau de surveillance volcanologique et sismologique de Mayotte (REVOSIMA), une structure qui rassemble les données géologiques, géophysiques et géochimiques, afin de nourrir les recherches sur le fonctionnement du volcan.
À terre, les stations installées permettent un suivi en temps réel des événements sismiques. En mer, en revanche, les stations de mesures ne peuvent être relevées que tous les deux à trois mois. Ainsi, elles ont été installées lors de la première sortie du Marion Dufresne en mai (MAYOBS 1) et collectées deux mois plus tard lors de MAYOBS 6 fin juillet. De tels délais ralentissent inévitablement le travail des scientifiques et rendent le système peu efficace. Pour mieux comprendre le phénomène mahorais, les scientifiques ont besoin d’accéder en temps réel aux données enregistrées au fond de la mer, notamment concernant les déformations de la croûte terrestre. Une solution consisterait à installer un réseau de stations câblées en mer, capable de transmettre instantanément les données collectées. À l’heure actuelle, seuls les Américains et les Japonais disposent de tels systèmes. Les Français souhaitent s’en inspirer, mais ce dispositif ne verra pas le jour avant plusieurs années.
Une autre difficulté à laquelle sont confrontés les scientifiques est la modélisation de la chambre magmatique. Le centre de cette cavité se trouverait à une trentaine de kilomètres à l’est de Mayotte, mais il est impossible actuellement de déterminer sa taille. Selon les chercheurs, cette chambre pourrait s’étendre jusque sous l’île et se trouver à 40 km de profondeur. C’est en se vidant de son magma qu’elle provoque l’affaissement d’une quinzaine de centimètres de la croûte terrestre. C’est aussi à cette source magmatique que sont liés les essaims sismiques ressentis par les Mahorais. Les scientifiques en sont sûrs, mais ils ne comprennent pas comment se conjuguent l’activité sismique et la poche de magma qui se vide.

En conclusion de la réunion à l’IPGP, les scientifiques ont insisté sur l’importance des témoignages des Mahorais qui interviennent régulièrement sur le site CSEM (Centre sismologique euro-méditerranéen), mais qui collecte uniquement les séismes ressentis en Europe et, en particulier, dans la Méditerranée. Il faudrait que les habitants de Mayotte se dirigent davantage vers le site du Bureau Central Sismologique Français (www.franceseisme.fr) qui recueille les témoignages sur les séismes qui ont lieu sur le territoire français.
La collecte de données à terre se poursuit et la surveillance est maintenue à Mayotte. De nouvelles demandes de missions sont déposées en ce moment pour la prochaine campagne de recherches au large. Mais, comme me l’expliquait au mois de juin Philippe Kowalski à l’OVPF, ces missions en mer réalisées grâce au Marion Dufresne sont très coûteuses et longues à mettre en place. Cela expliquerait le temps mis par les scientifiques pour détecter la cause de la sismicité sur l’île. Une commission doit se réunir en fin d’année pour étudier les demandes. Les prochains départs pourraient n’avoir lieu qu’en 2021.

Source : IPGP, Outre-mer la 1ère.