La campagne BATHYSAINTES a été proposée dans le cadre du projet SUBSISMANTI de l'ANR « Catastrophes Telluriques » suite au séisme destructeur qui a eu lieu a proximité des îles des Saintes en novembre 2004 et au tsunami associé. Elle fait suite aux campagnes AGUADOMAR (1999), CARAVAL (2002) et GWADASEIS (2009) dont le but est de mieux contraindre les aléas sismique, volcanique et tsunami au niveau de l'arc des Petites Antilles.
La campagne BATHYSAINTES a eu pour objectif principal l'acquisition de données de bathymétrie multifaisceaux à haute résolution sur le plateau des Saintes (profondeur comprise entre 0 et 200 m) permettant de faire la transition entre les îles des Saintes et les levés existants dans les zones plus profondes.
De telles données sont essentielles pour plusieurs raisons :
identifier les failles actives sur le plateau des Saintes dans le prolongement des failles qui ont rompu lors du séisme de Novembre 2004. C'est sur le plateau des Saintes que s'est concentrée la majorité des répliques de ce séisme.
réaliser un modèle numérique de terrain terre mer précis, nécessaire à la modélisation des tsunamis générés par les séismes majeurs et les déstabilisations de volcans. En effet, la morphologie des petits fonds joue un rôle majeur dans l'amplification des vagues lorsqu'elles arrivent près des côtes.
Mer/Océan
Mer des Antilles
(Plateau des Saintes, Guadeloupe et canal de la Dominique)
Ports
Port départ : Pointe-à-Pitre (Guadeloupe)
Port fin : Pointe-à-Pitre (Guadeloupe)
Limites
Nord
Sud
Ouest
Est
16.2
15.6
-61.7
-61.3
Organisme responsable de la campagne
INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS - UMR 7154, UMS 3454
-Navigation DGPS avec abonnement Seastar/Fugro de précision métrique.
-Bathymétrie multifaisceaux par SMF petit fond (Reson Seabat 7111 ' 100 kHz).
-Bathymétrie multifaisceaux par SMF grand fond haute résolution (Reson Seabat 7150 ' 24 kHz).
-Profils sondeur de sédiment.
-Mesures gravimétriques par gravimètre marin KSS31.
-Profils sonar latéral tracté DF1000.
-Sondes XBT.
-1 profil CTD (bathysonde légère SBE19).
Plan de position
Positionnement
Système géodésique : WORLD GEODETIC SYSTEM 1984 = WGS84
Système de positionnement : GPS différentiel
Contexte scientifique et programmatique des campagnes
La campagne BATHYSAINTES a fait l'objet d'une collaboration entre l'IPG Paris et le SHOM. Ceci a permis de bénéficier de l'expertise du SHOM en levé petit fond et de réaliser des levés bathymétriques et sonar entre les îles, dans les zones inaccessibles pour le navire, en mettant en oeuvre une de leurs vedettes hydrographiques. Nous étions responsables du levé navire (qui devait répondre aux critères de qualification du SHOM) et le SHOM du levé vedette.
En 2012, nous avons établi une nouvelle convention avec le SHOM pour intégrer les données BATHYSAINTES dans le projet Litto3D Guadeloupe.
Les données bathymétriques obtenues ont permis la réalisation de MNT de haute définition :
au niveau du plateau : MNT au pas de 2.5 m.
au niveau de la zone profonde entre les Saintes et la Dominique : MNT au pas de 10 m.
La haute définition des données bathymétriques au niveau du plateau permet de montrer que celui-ci correspond à des constructions récifales, de reconnaître différents niveaux de terrasses qui peuvent être datées et de contraindre un modèle de formation du plateau qui implique un contexte tectonique en subsidence.
Couplées à des données de sismique réflexion acquises lors de campagnes précédentes, ces nouvelles données permettent également d'identifier les escarpements de faille sur le plateau et dans le graben et de mieux comprendre leur cinématique en relation avec la formation du plateau.
Les résultats plus détaillés sont donnés dans les résumés de trois publications : 1 en cours de révision pour Marine Geology, 1 soumise à Journal of Geophysical Research début avril 2014 et 1 en cours de finalisation pour Geology (soumission prévue en mai 2014).
Par ailleurs, le levé bathymétrique réalisé avec le navire au niveau du plateau répond aux critères de qualification du SHOM pour la réalisation de cartes marines. Ces données répondent ainsi à un double intérêt : scientifique et de service public.
Elles ont également été intégrées dans le modèle numérique terre-mer Litto3D de Guadeloupe : couverture visible sur http://data.shom.fr/ (en cochant MNT littoral Litto3D).
Données acquises et analyses effectuées en mer et à terre
Avec le navire, nous avons réalisé la cartographie du plateau des Saintes (SMF petit fond Reson Seabat 7111 + Chirp + gravi) depuis l'isobathe 30 m autour des îles jusqu'au tombant du plateau. Nous avons également refait la cartographie de la zone profonde entre les Saintes et la Dominique (SMF grand fond Reson Seabat 7150, mode 24 kHz + Chirp + gravi) avec une résolution bien meilleure que celle des levés réalisés précédemment.
Entre les îles, une grande partie des fonds entre 10 et 30 m de profondeur a pu être levée grâce à la Vedette Hydrographique (SMF Kongsberg EM 3002 et sonar partiellement).
Données publiées
Deplus Christine, Feuillet Nathalie (2023). Bathymetry from Les Saintes area (Lesser Antilles volcanic arc): 10m grid from the Bathysaintes cruise. https://doi.org/10.17882/96053
Deplus Christine, Feuillet Nathalie (2021). Bathymetry from Les Saintes area (Lesser Antilles volcanic arc): 25m grid from the Bathysaintes cruise. https://doi.org/10.17882/81174
Bibliographie
Publications
Henri M, Quidelleur X, Le Friant A, Komorowski Jc, Escartin Javier, Deplus C, Mevel C (2022). K-Ar Geochronology and geochemistry of underwater lava samples from the Subsaintes cruise offshore Les Saintes (Guadeloupe): Insights for the Lesser Antilles arc magmatism. Marine Geology, 450, 106862 (14p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1016/j.margeo.2022.106862 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00783/89448/
Hughes Alex, Escartín Javier, Olive Jean‐arthur, Billant Jeremy, Deplus Christine, Feuillet Nathalie, Leclerc Frédérique, Malatesta Luca (2021). Quantification of gravitational mass wasting and controls on submarine scarp morphology along the Roseau fault, Lesser Antilles. Journal Of Geophysical Research-earth Surface, 126(4), e2020JF005892 (25p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1029/2020JF005892 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00684/79578/
Leclerc Frederique, Feuillet Nathalie (2019). Quaternary coral reef complexes as powerful markers of long-term subsidence related to deep processes at subduction zones: Insights from Les Saintes [Guadeloupe, French West Indies]. Geosphere, 15(4), 983-1007. Publisher's official version : https://doi.org/10.1130/GES02069.1 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00839/95117/
Escartin Javier, Leclerc Frederique, Olive Jean-Arthur, Mevel Catherine, Cannat Mathilde, Petersen Sven, Augustin Nico, Feuillet Nathalie, Deplus Christine, Bezos Antoine, Bonnemains Diane, Chavagnac Valerie, Choi Yujin, Godard Marguerite, Haaga Kristian A., Hamelin Cedric, Ildefonse Benoit, Jamieson John W., John Barbara E., Leleu Thomas, Macleod Christopher J., Massot-Campos Miguel, Nomikou Paraskevi, Paquet Marine, Rommevaux-Jestin Celine, Rothenbeck Marcel, Steinfuehrer Anja, Tominaga Masako, Triebe Lars, Campos Ricard, Gracias Nuno, Garcia Rafael, Andreani Muriel, Vilaseca Geraud (2016). First direct observation of coseismic slip and seafloor rupture along a submarine normal fault and implications for fault slip history. Earth And Planetary Science Letters, 450, 96-107. Publisher's official version : https://doi.org/10.1016/j.epsl.2016.06.024 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00344/45500/
Leclerc F., Feuillet N., Deplus C. (2016). Interactions between active faulting, volcanism, and sedimentary processes at an island arc: Insights from Les Saintes channel, Lesser Antilles arc. Geochemistry Geophysics Geosystems, 17(7), 2781-2802. https://doi.org/10.1002/2016GC006337
Leclerc F., Feuillet Nathalie, Cabioch G., Deplus Christine, Lebrun J. F., Bazin S., Beauducel F., Boudon G., Lefriant A., de Min L., Melezan D. (2014). The Holocene drowned reef of Les Saintes plateau as witness of a long-term tectonic subsidence along the Lesser Antilles volcanic arc in Guadeloupe. Marine Geology, 355, 115-135. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2014.05.017
Références des communications dans des colloques internationaux
Feuillet N., Leclerc F., Deplus C., Tapponnier P., Beauducel F., Jacques E., Beck C., Le Friant A., Boudon G., Lebrun J.-F. et Bazin S., 2012 - Slip partitioning in the Lesser Antilles arc: implications for seismic and volcanic hazards - AGU Fall Meeting, San Francisco, 3-7 December 2012.
Leclerc F., Feuillet N., Deplus C., Cabioch G., Tapponnier P., Lebrun J.-F., Bazin S., Beauducel F., Boudon G., Le Friant A., De Min L. et Melezan D., 2012 - Late Quaternary reef growth history of Les Saintes submarine plateau: a key to constrain active faulting kinematics in Guadeloupe (FWI) - AGU Fall Meeting, San Francisco, 3-7 December 2012.
Références des communications dans des colloques nationaux
Leclerc F., Feuillet N., Perret M., Cabioch G., Deplus C., Beauducel F. & Weil-Accardo J., 2013 - Drowned reef plateaus as markers of repetitive deep earthquakes in the mantle wedge of the Lesser Antilles subduction zone? - Congrès des Doctorants, IPG Paris, 18-22 mars 2013.
Leclerc F., Feuillet N. & Tapponnier P., 2012 - Reef growth history of Les Saintes submarine plateau: a key to constrain active faulting kinematics in Guadeloupe (French West Indies) - Congrès des Doctorants, IPG Paris, 19-23 mars 2012.
Leclerc F., Feuillet N., Cabioch G., Tapponnier P., Deplus C. & BATHYSAINTES scientific group, 2011 - Seismic hazard in Les Saintes archipelago from BATHYSAINTES marine cruise data: what did we learn of active faulting after the 21st November 2004 Mw 6.3 earthquake? - Congrès des Doctorants, IPG Paris, 14-18 mars 2011.
Hirn A. et coll. 2010 - SUBSISMANTI: subduction et séismes aux Antilles, approche pluridisciplinaire par un faisceau de projets - Colloque de bilan et d'avancement des programmes ANR Catell et RiskNat, Lyon, 29- 30-31 mars 2010.
DEA ou MASTER 2 ayant utilisé les données de la campagne
Vivien Rousseau, 2013 - Caractérisation de l'aléa tsunamigénique dans l'arc antillais - Stage de M2, master STEP, IPG Paris, juin 2013. Responsables de stage : Nathalie Feuillet, Hélène Hébert.
Guillaume Gigou, 2011 - Traitement de données gravimétriques marines (campagnes BathySaintes, février 2010 & campagne Aguadomar, décembre 1998 et janvier 1999) - stage 1ère année EOST effectué à l'IPG Paris, juillet 2011, Responsable de stage : Christine Deplus.
Frédérique Leclerc, 2010 - Fonctionnement des failles actives dans l?arc Antillais: apport des nouvelles campagnes à la mer Gwadaseis (2009) et Bathysaintes (2010). Implications pour l?aléa sismique et volcanique aux Saintes (Guadeloupe) et à Montserrat - Stage de M2, master STEP, IPG Paris, Juin 2010, Responsable de stage: Nathalie Feuillet.
Thèses ayant utilisé les données de la campagne
Cordrie Louise (2021). Identification et caractérisation des séismes passés de l'arc des Petites Antilles : simulation des tsunamis et du transport sédimentaire / Identification and characterization of the Lesser Antilles arc past earthquakes : insight from tsunami modeling and sediment transport simulation. PhD Thesis, Université de Paris.
Laurencin Muriel (2017). Etude de la géométrie, de la nature et des déformations de la zone de subduction des Petites Antilles du Nord / Deep structure geometry, crust nature and tectonic deformation in the northern Lesser Antilles margin. PhD Thesis, Université de Bretagne Occidentale.
Frédérique Leclerc, en cours - Déformation active permanente induite par le fonctionnement du mégachevauchement dans l'arc antillais: apports des complexes récifaux quaternaires - Thèse de Doctorat préparée à l'IPG Paris, directrice de thèse: N. Feuillet. Soutenance prévue 26 mai 2014.
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, FEUILLET Nathalie 
