CE31 - Physique subatomique, sciences de l'Univers, structure et histoire de la Terre

COmores & maYotte : vOlcanisme, TEctonique et Sismicité – COYOTES

COYOTES (Comoros & maYotte: vOlcanism, Tectonics and Seismicity)

Pour comprendre la crise sismo-volcanique de Mayotte, il apparaît indispensable d'atteindre un niveau critique de connaissances sur l'évolution de la déformation sismique, volcanique et géodésique, mais aussi sur le contexte géodynamique du canal Nord-Mozambique, y compris la cinématique et la caractérisation des structures lithosphériques et crustales, à court et long terme. Les résultats seront utilisés pour contraindre l'évaluation des risques volcaniques et sismiques.

Contexte géodynamique régional du canal Nord-Mozambique, répartition des déformations, évolution tectono-sédimentaire et rôle de l’héritage en vue de mieux contraindre les aléas.

Le projet COYOTES vise à mieux comprendre le contexte géodynamique et géologique régional du canal Nord-Mozambique. Les principaux objectifs sont de comprendre la répartition des déformations actives et récentes autour de l'archipel des Comores dont l'île de Mayotte, de visualiser la structuration crustale et d'étudier l'évolution tectono-sédimentaire récente. Ces résultats donneront quelques informations sur le rôle de l'héritage dans la distribution spatiale de la déformation actuelle, liée à la crise sismo-volcanique de Mayotte.

Les données géophysiques et géologiques utilisées ont été acquises au cours de campagnes océanographiques antérieures (BATHYMAY (2004), MAYOBS (2019-2020), SHOM, ...) à l'échelle de la région de Mayotte ou sera acquis lors de la campagne SISMAORE (prévue début 2021) à l'échelle régionale. Il s'agit de données bathymétriques, de sismique réflection (Sondeur à sédiment, SISRAP, SMT), de magnétisme et de gravimétrie. A cela, des données géologiques prélevées en mer par dragage (Roches) et carottage (Sédiments) seront analysées. Les données sismologiques et géodésiques sont acquises par le réseau international et les stations permanentes locales terrestres et maritimes (projet SISMAYOTTE, MAYOBS, REVOSIMA).
Le projet COYOTES prévoit de mener des études intégrées multi-thématiques et multidisciplinaires à partir de ces données collectées.
Ces études se feront dans le cadre de trois thèses, un post-doc et des masters au sein d'équipes expertes dans différents domaines et déjà impliquées dans les études en cours.
Ce projet est organisé en quatre work-packages:
• WP1-Séquence sismique, déformation et cinématique actuelles (GNSS, INSAR, bathymétrie, Sondeur à sédiment, SISRAP);
• WP2-Volcanisme et tectonique récents et actifs dans l'archipel des Comores par l'étude des roches terre et mer et l'analyse des mesures structurales;
• WP3-Géodynamique à long terme: structuration régionale et héritage: 1) étude du bassin à l'échelle crustale, 2) évolution tecto-sedimentaire récente, 3) traitement et modélisation des données magnétiques et gravimétriques.
• WP4-Animation, Impact et Diffusion.

Ce projet contribuera à améliorer les connaissances géologiques de cette région, peu étudiées jusqu'alors (sismicité, déformation, causes de la sismicité, géodynamique, tectonique, volcanisme, géologie de la croûte et de la couverture sédimentaire, fluides hydrothermaux, ressources minérales ...). La crise sismo-volcanique actuelle de Mayotte est un laboratoire naturel pour certains concepts scientifiques.

Les résultats de COYOTES seront utilisés pour contraindre l'évaluation des aléas volcaniques et sismiques de la région.

Les partenaires de ce projet se sont engagés à promouvoir les résultats par la diffusion de publications scientifiques internationales en libre accès et des participations au congrès.
À la fin du projet COYOTES, nous prévoyons de communiquer également à travers du matériel éducatif, y compris des séminaires publics concernant l'origine et l'implication de la séquence sismique.
Les données seront archivées dans les bases de données nationales et consultables en ligne.
Un effort particulier sera consacré au transfert de nos résultats pour soutenir les futures études sur les risques sismiques.

Depuis mai 2018, une séquence sismique très active affecte la région de Mayotte (archipel volcanique des Comores). De longs trémors très basse fréquence ainsi qu’un déplacement rapide et continu de l’île de Mayotte vers l'Est associé à une subsidence ont également été enregistrés. L'échelle de cet événement, sa durée, ses signatures sismiques et les déformations de surface induites suggèrent le caractère exceptionnel de ce phénomène tellurique, jamais enregistré auparavant. Les études préliminaires associent ces évènements à une source magmatique.

Le manque de connaissances géologiques et géodynamiques de cette région ne permet pas de contraindre les causes et les conséquences de cet événement, et donc empêche une évaluation satisfaisante des risques naturels. Récemment, plusieurs projets financés viennent de démarrer pour collecter davantage de données sismologiques, géodésiques, géophysiques et géologiques dans l’objectif de contraindre et de comprendre cet événement ainsi que d’améliorer la connaissance du contexte géologique et géodynamique.

Le projet COYOTES proposé ici a pour objectif de fédérer les scientifiques impliqués sur ces thématiques dans un projet collaboratif comprenant trois thèses de doctorat et un chercheur postdoctoral financé par ce projet ainsi que d’autres travaux externes. Il permettra de mener des études multithématiques et multidisciplinaires intégrées à partir des données récemment collectées et d’acquérir de nouvelles données géologiques et géophysiques onshore et offshore. Le projet intégrera aussi leur interprétation et des phases de modélisation. Le projet s’organisera autour de taches concernant la séquence sismique actuelle, les déformations et la cinématique, le volcanisme et la tectonique récents et actifs dans l'archipel des Comores, la structuration et l'héritage régionaux et enfin la diffusion scientifique et grand public. Les résultats sur la compréhension de la séquence sismique ainsi que du contexte volcano-tectonique local et régional, issus de ce projet, seront traduit en terme d’aléas et sous forme de synthèse géologique.

Coordinateur du projet

Madame Isabelle Thinon (BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IPGP Institut de physique du globe de Paris
BRGM BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES
IPGS Institut de Physique du Globe de Strasbourg (UMR 7516)
ISTEP Institut des sciences de la Terre Paris

Aide de l'ANR 645 068 euros
Début et durée du projet scientifique : mars 2020 - 48 Mois

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