SPPIM 2019 cruise,L'Atalante R/V
Creators: name: HELLO Yann
Publisher: name: Sismer
Year: 2019

description: Le retour du navire de recherche français Atalante à Nouméa en Nouvelle-Calédonie fin Août 2019, conclura le déploiement de 28 sismomètres profileurs Mermaid, marquant l'accomplissement d'un nouveau dispositif de 51 de ces instruments. Les capteurs robotiques dériveront dans l'océan Pacifique pendant une période pouvant aller jusqu'à cinq ans, enregistrant les ondes sismiques des tremblements de terre du monde entier et les transmettant en temps quasi réel. Des scientifiques de Chine, de France, du Japon et des États-Unis, dirigés par le chef de mission Yann Hello (Géoazur, Sophia Antipolis, France), ont formé l'équipe scientifique à bord de l'Atalante (Figures 1 et 2).Au total, vingt-quatre des 28 nouveaux flotteurs robotiques ont été fournis par la Southern University of Science and Technology (SUSTech, Shenzen, Chine), et 4 par l'Université de Kobe et JAMSTEC (Japon). Quatre campagnes précédentes, menées en 2018 et 2019 par le navire de recherche français N/O Alis et le N/O Mirai japonais (Fig. 3), ont déployés des instruments appartenant à l'Université de Princeton (16), Kobe/JAMSTEC (5) et Géoazur (2).Le réseau constitue l'épine dorsale du projet SPPIM (South Pacific Plume Imaging and Modeling), d'une collaboration internationale pour illustrer, et détailler, le système du super panache sous le manteau inférieur du Pacifique Sud. La racine du manteau inférieur de ce "superplume" produit une signature plus forte en imagerie sismique globale que le manteau qui sous-tend Hawaï, mais les détails de la densité et de la température anormales de sa structure, ainsi que le comment et le pourquoi de sa connexion au manteau environnant - contrairement à des plus petits panaches - et qu'il puisse avoir existé depuis une grande partie du temps géologique, reste à déterminer. Le superplume du Pacifique semble lié à un groupe de points chauds du manteau supérieur dans le Pacifique Sud, mais ne semble pas lui-même remonter jusqu'à la surface. Pour mieux comprendre sa flottabilité et sa viscosité, sa densité et sa température, il est nécessaire de mesurer avec précision les vitesses de propagation des ondes sismiques traversant le panache. Comprendre pourquoi le panache peut rencontrer des difficultés pour atteindre la surface de la Terre nécessite des images sismiques nettes, en particulier aux profondeurs inférieures à 600-700 km ; une barrière potentielle pour les matériaux s'écoulant du bas vers le manteau supérieur. Plusieurs différents projets utilisant des sismomètres sous-marins OBS (Ocean Bottom seismometer) placés sur le fond des océans et récupérés ensuite ont donné des indices prometteurs mais des images floues. Des capteurs sous-marins autonomes dérivants, d'une longue durée de vie et non récupérés, tels que les nouveaux MERMAID (Mobile Earthquake Recording in Marine Areas by Independent Divers), laissent entrevoir la promesse de créer, avec le temps, une densité de données étendues d'observations sismiques nécessaires pour «couvrir» la Terre en profondeur et sous plusieurs angles, à la manière des nombreux capteurs d'un scanner tournant autour d'un corps humain à l'hôpital. MERMAID est un «drone» sous-marin révolutionnaire pouvant porter jusqu'à 8 capteurs, imaginé à l'origine par Frederik Simons et Guust Nolet à l'Université de Princeton. Le MERMAID actuel (troisième génération) (Fig. 4) a été développé par Yann Hello au Géoazur (Hello et al., AGU, 2011) en collaboration avec Osean Underwater Technologie en France et le soutien du projet Globalseis obtenu par Guust Nolet auprès de l'ERC - European Research Council  C'est un dériveur profileur libre qui combine 1) un hydrophone pour détecter les tremblements de terre sous l'eau, 2) un répéteur GPS pour la localisation et la synchronisation de l'horloge 3) une unité de numérisation et de traitement embarquée utilisant algorithmes de discrimination par odelettes pour la détection d'évènements et 4) un modem satellite Iridium pour la transmission des données en temps quasi réel avec une communication bidirectionnelle.  L'instrument pèse 50 kg dans l'air, et est submersible à 4000 m de profondeur, avec une durée de vie estimée à 5 ans. SPPIM est la première campagne en mer mené par le réseau EarthScopeOceans (www.earthscopeoceans.org), un programme international qui vise à développer un réseau mondial de flotteurs sismiques dans les océans du monde