Science et Technologie – Après un an de séismes, les chercheurs toujours mobilisés à Mayotte – IGN

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Depuis mai 2018, Mayotte connaît une activité sismique inédite qui mobilise toute la communauté scientifique française. Les observations géodésiques du réseau GNSS permanent (RGP*), fédérées par l’IGN, avaient lancé l’alerte en septembre 2018 – l’île bouge ! – et les géophysiciens avaient alors émis l’hypothèse d’un volcan sous-marin. En 2019, plusieurs missions scientifiques ont confirmé l’origine volcanique de cette crise.

À l’heure où les élèves mahorais cherchent un nom à ce nouveau volcan dans le cadre d’un jeu concours lancé par la préfecture de Mayotte, Pierre Briole, chercheur au CNRS, revient sur cet événement unique qui continue de livrer ses secrets.

P. Briole : Il s’agit d’une découverte exceptionnelle ! Tout commence en septembre 2018 quand les stations RGP installées à Mayotte signalent des anomalies. Des changements de coordonnées géographiques importants alertent le service de géodésie et de métrologie de l’IGN. Les écarts de positionnement continuent d’augmenter pour atteindre 1,5 cm de déplacement en un mois. Je prends donc les données GNSS mises à notre disposition par le RGP pour les analyser en détail et modéliser le phénomène.

Au départ, j’ignore qu’il s’agit d’une éruption volcanique mais très vite, un constat s’impose : les tremblements de terre, à eux seuls, ne peuvent pas expliquer les déformations. D’après mes calculs, l’île s’affaisse progressivement et la déformation converge vers un point unique situé environ 40 km à l’est de l’île et à une profondeur de 30 km. J’en déduis qu’il peut s’agir d’un réservoir magmatique profond en train de se vider. Ce modèle du volcan permet d’expliquer les données GNSS mais ce n’est pas encore une certitude à ce stade. Quand un autre phénomène étrange se produit à plusieurs reprises et tout particulièrement le 11 novembre : nous observons un trémor, c’est-à-dire un signal sismique long et de période régulière qui fait penser à la possible oscillation de magma dans les réservoirs et conduits magmatiques, un phénomène connu sur divers volcans, mais tellement fort à Mayotte qu’il est observable tout autour de la Terre.

Puis ce sont des poissons morts qui sont observés par les pêcheurs de Mayotte. Début 2019, une première mission en mer est organisée, pilotée par le CNRS, l’IPGP, le BRGM, l’Ifremer et d’autres organismes. Des stations sismologiques placées au fond de la mer à proximité du foyer sismique lors de la première campagne sont récupérées quelques mois plus tard et permettent de mieux localiser la sismicité. Lors de cette campagne de récupération, les scientifiques découvrent des reliefs nouveaux, des panaches thermiques. Ils effectuent des dragages et remontent à la surface des roches basaltiques fraîches. L’éruption volcanique sous-marine est alors avérée définitivement.

En quoi cette découverte est-elle exceptionnelle pour les scientifiques ?

P. Briole : Assister in situ à la naissance d’un volcan sous-marin de 5 km de diamètre, de 800 m de haut, à 3 500 m de profondeur, et documenter scientifiquement cette naissance est une première absolue ! En un an seulement, l’île de Mayotte s’est déplacée vers l’est de 17 cm, enfoncée de 15 cm et près de 5 km³ de lave ont été émis. C’est énorme ! Nous n’avons pas connaissance d’éruption sous-marine similaire dans l’histoire des sciences. À terre, seules les éruptions de 1730-1736 à Lanzarote (Canaries) et de 1783 au Laki (Islande) dépassent celles du volcan de Mayotte en volume.

Vous avez évoqué le RGP, comment définiriez-vous son rôle dans cette découverte scientifique ?

P. Briole : Bien plus qu’un outil de mesure géodésique, le RGP a joué ici un rôle de lanceur d’alerte. Les données GNSS ont été les données clés pour déchiffrer cette crise tellurique. Sans ces données GNSS, il aurait été long et compliqué de trouver une explication à l’énigme de cet événement sous-marin. À ce jour, le réseau GNSS est, avec le réseau sismologique, l’un des deux piliers essentiels du dispositif de surveillance de la crise à Mayotte.

Les observations géodésiques du RGP ont également servi de support à la mise en place d’un partenariat scientifique de grande ampleur. Cinquante chercheurs, techniciens et ingénieurs de onze laboratoires travaillent ensemble sous l’égide principale de l’IPGP, du BRGM, du CNRS et de l’Ifremer. Aujourd’hui, cette collaboration a évolué pour devenir le REVOSIMA (réseau de surveillance volcanologique et sismologique de Mayotte) dont l’IGN fait partie. Grâce à ce travail de coordination, le service de géodésie et de métrologie de l’IGN a créé des synergies qui permettront d’être plus efficaces, avec les réseaux GNSS, non seulement pour la gestion de cette crise à Mayotte mais pour la gestion de crises futures.

Vous avez évoqué le RGP, comment définiriez-vous son rôle dans cette découverte scientifique ?

P. Briole : Bien plus qu’un outil de mesure géodésique, le RGP a joué ici un rôle de lanceur d’alerte. Les données GNSS ont été les données clés pour déchiffrer cette crise tellurique. Sans ces données GNSS, il aurait été long et compliqué de trouver une explication à l’énigme de cet événement sous-marin. À ce jour, le réseau GNSS est, avec le réseau sismologique, l’un des deux piliers essentiels du dispositif de surveillance de la crise à Mayotte.

Les observations géodésiques du RGP ont également servi de support à la mise en place d’un partenariat scientifique de grande ampleur. Cinquante chercheurs, techniciens et ingénieurs de onze laboratoires travaillent ensemble sous l’égide principale de l’IPGP, du BRGM, du CNRS et de l’Ifremer. Aujourd’hui, cette collaboration a évolué pour devenir le REVOSIMA (réseau de surveillance volcanologique et sismologique de Mayotte) dont l’IGN fait partie. Grâce à ce travail de coordination, le service de géodésie et de métrologie de l’IGN a créé des synergies qui permettront d’être plus efficaces, avec les réseaux GNSS, non seulement pour la gestion de cette crise à Mayotte mais pour la gestion de crises futures.

Plus d’info : *Qu’est-ce que le RGP ?
Le réseau GNSS permanent est un réseau de stations GNSS qui enregistrent en continu les informations envoyées par les satellites des différentes constellations (GPS, GLONASS, GALILEO et BEIDOU). L’IGN joue un rôle de fédérateur auprès des contributeurs au réseau. Il est responsable de la diffusion et de l’archivage de l’ensemble des données collectées ainsi que de la mise en référence des stations composant le réseau.