OHA-GEODAMS 2024 cruise,Marion Dufresne R/V
Creators: name: Jean-Yves, ROYER
name: OLIVE Jean-Arthur
Publisher: name: Sismer
Year: 2024

description: L'objectif du projet est d'installer un observatoire pour surveiller 1) la dynamique de l'expansion océanique et 2) les populations de baleines présentes dans la région de St Paul et du plateau d'Amsterdam dans le sud de l'océan Indien (Fig. 1).  Cet observatoire combinera des approches innovantes telles que la géodésie fond de mer, l'hydroacoustique et la surveillance sismique du fond de l'océan. Au plan géodynamique, les cibles sont deux segments de dorsale et de faille transformante de la dorsale sud-est Indienne (37ºS, 65 mm/an), à proximité des îles Amsterdam et St Paul. Nous attendons de cette expérience : De caractériser le champ de déformation et la microsismicité associée à l'activité tectonique et volcanique d'un segment de dorsale à taux intermédiaire (65 mm/sn) et sa relation avec celle de la faille transformante (FT) voisine ; De progresser dans notre compréhension du partitionnement entre processus tectoniques cassants et processus magmatiques qui président à l'expansion des fonds océaniques, de la relation entre sismicité et déplacement, en particulier le partitionnement entre glissement asismique et sismique ; De tester et faire progresser la méthodologie en géodésie fond de mer (mouvements horizontaux et verticaux du plancher océanique).Au plan bioacoustique, un précédent suivi à long terme (projet OHA-SIS-BIO) a montré que le plateau de St Paul et Amsterdam est une zone clé où plusieurs populations de baleines bleues des régions ouest, est et nord de l'océan Indien résident ou migrent en sympatrie à différentes saisons de l'année. L'objectif de cette expérience ciblée est de mieux caractériser leur schéma de migration et leur utilisation de cet habitat. L'observation combinera les enregistrements acoustiques d'un large réseau d'hydrophones dans le canal SOFAR (~200 km de distance) et, à partir de 2025, d'un réseau limité d'hydrophones en fond de mer, montés sur des OBS. Cette observation sera complétée par des levés acoustiques indépendants effectués par un drone planeur.La première cible est un segment de dorsale de 20 km de long limité par les FT très actives d'Amsterdam et de Boomerang (Fig. 2). Ce segment est donc susceptible de présenter un magmatisme actif et/ou une extension tectonique pour absorber les déplacements horizontaux des deux FT. La deuxième cible est située sur la FT Amsterdam près de son intersection avec la dorsale. Le déplacement horizontal attendu est de l'ordre de 19cm en 3 ans.Pour saisir la dynamique de ces segments actifs de la dorsale, nous prévoyons une expérience innovante de 3 ans de surveillance continue combinant : Un réseau de 15 balises acoustiques placées de part et d'autre de ces frontières pour mesurer leurs déplacements. Les cibles choisies permettent de mesurer des lignes de base horizontales jusque 4 km de long ainsi que des déplacements verticaux avec des balises placées dans la vallée axiale ; Une mesure indépendante de déplacements verticaux à l'aide de jauges de pression à dérive contrôlée placées au centre des réseaux géodésiques. La validation croisée de ces deux approches n'a jamais été tentée; Dès 2025, un réseau de 7 sismomètres de fond de mer à courte et longue période (OBS) pour surveiller l'activité microsismique à proximité des réseaux géodésiques (~30 x 30 km); Un réseau de 5 hydrophones autonomes mouillés dans le canal SOFAR (AUH) pour surveiller la sismicité régionale de bas niveau et la présence de grandes baleines. La zone couverte par les 5 hydrophones est d'environ 200km x 200km, avec un hydrophone en son centre ; Enfin, des levés de bathymétrie multifaisceaux depuis la surface pour compléter la cartographie de la zone, et rechercher dans la colonne d'eau la présence de panaches de bulles. Les levés seront répétés chaque année pour éventuellement détecter tout changement majeur dans la morphologie des fonds marins.Cette expérience de surveillance continue de 3 ans se fera sur 4 courtes campagnes à un an d'intervalle :  Campagne 1 (2024) : levés bathymétriques en surface, déploiements des instruments ; Campagne 2 et 3 : collecte de données géodésiques, redéploiement des AUH, OBS et capteurs de pression, levés bathymétriques de surface ; Campagne 4 : levés bathymétriques en surface et récupération de tous les instruments. <em>Figure 1: Carte du plateau de St Paul et Amsterdam, séparé en deux par la dorsale sus-est Indienne (pointillés). La dorsale est elle-même découpée en plusieurs segments par les failles transformantes d'Hilgom (HTF), Boomerang (BTF) et Amsterdam (ATF). La zone </em><em>d'intérêt est le court segment adjacent à la faille transformante d'Amsterdam: les carrés rouges indiquent les zones de déploiement des balises acoustiques, les carrés blancs, le réseau de séismomètres fond de mer (OBS, 2025), et les étoiles, le réseau d'hydrophones.</em><em>Figure 2: Bathymétrie de la zone d'étude avec le réseau de balises acoustiques (symboles bleus), le capteur de pression (hexagone vert), et les séismomètres fond de mer (2025, étoiles cerclées).  </em><em>Les étoiles et les « ballons de plage » sont les épicentres et mécanismes au foyer de séismes suffisamment puissants (mb &gt; 4) pour être détectés par les réseaux sismologiques terrestres. L'incertitude sur leur localisation est de l'ordre de 20 à 50 km.</em>