SUBSAINTES

Type Campagne océanographique
Navire L'Atalante
Propriétaire navire Ifremer
Dates 02/04/2017 - 24/04/2017
Chef(s) de mission ESCARTIN Javier ORCID, LE FRIANT Anne , FEUILLET Nathalie

LABORATOIRE DE GEOLOGIE - ENS

24, rue L'homond

75231 PARIS CEDEX 05

+33(0)1 44.32.22.11

https://www.geologie.ens.fr/

DOI 10.17600/17001000
Objectif Comprendre les aléas sismique et tsunamigénique associés aux failles normales sous-marines nécessite de récolter des informations sur les déplacements cosismiques et les ruptures de surface. Ces informations sont en outre essentielles à une meilleure compréhension de l'évolution des failles, de leur mode de croissance et de propagation. Elles permettent aussi de déterminer les variations de contraintes dues à un séisme sur les failles voisines et estimer le potentiel sismogénique de tout un réseau de failles après un séisme. Les observations détaillées de rupture cosmique sont malheureusement trop rares à terre et presque inexistantes en mer car il est encore plus difficile d'accéder à l'information. Pendant la campagne ODEMAR-Saintes, nous avons démontré que l'utilisation d'engins sous-marins et de leur capacité géophysique (microbathymétrie, observations vidéo) pouvait permettre de cartographier en détail des escarpements cosismiques et les structures associées à de la déformation récente le long de failles sous-marines. Cette étude ouvre des perspectives immenses pour les investigations paléosismologiques et néotectoniques en mer. L'objectif de cette demande de campagne est de poursuivre et d'étendre nos travaux dans la zone de failles des Saintes. La faille de Roseau limite un graben intra-arc entre l'archipel des Saintes et la Dominique dans les Antilles Françaises. Cette faille a rompu le 21 novembre 2004 générant un séisme de magnitude 6,3. Nous avons identifié des marqueurs de déplacement cosismique à la base des escarpements de failles. À partir de modèles numériques de terrain en 3D, dérivés de vidéo-mosaïques, nous avons estimé un déplacement cosismique en surface de 80 cm ce qui est compatible avec le magnitude du séisme. De nombreuses fissures récentes ont été mise en évidence sur le compartiment affaissé de la faille, dans des sédiments meubles, sur une distance d'au moins 2.5 km. Outre la faille de Roseau, le graben des Saintes est composé de plusieurs autres failles ayant une longueur suffisante pour produire des séismes de magnitude supérieure à 6 impliquant un risque important dans une zone en partie chargée par le séisme de 2004. De nombreux édifices volcaniques existent dans la zone et leur fonctionnement est probablement contrôlé par les failles. À ce jour, aucune information n'existe sur les âges des failles et des volcans Ces volcans n'ont jamais été étudiés et leur place dans l'histoire volcanique globale de la Guadeloupe n'a jamais été investiguée. Cette zone est donc une zone clef pour reconstruire l'histoire tectonique et volcanique de la zone et comprendre les liens entre failles et volcans. Objectifs scientifiques : 1) Cartographie à haute résolution de failles et structures volcaniques : Pour comprendre l'interaction entre déformation et volcanisme, nous réaliserons des levées bathymétriques avec le véhicule autonome AUV AsterX, le robot télé-opéré VICTOR 6000, et avec le bateau (l'Atalante); 2) Imagerie 3D et photomosaïques du plancher océanique. Les images photographiques et vidéo seront utilisées pour réaliser d'une part des modèles de terrain 3D, et d'autre part des photomosaïques pour comprendre la structure et la déformation liées à des tremblements de terre; 3) Echantillonnage avec le robot VICTOR 6000 : roches volcaniques afin de comprendre l'évolution et âges des coulées volcaniques et de la déformation liée aux failles; 4) Dragage et carottage : Des opérations à mener depuis le bateau afin d'obtenir des échantillons. Ces opérations auront lieu seulement si les robots sous-marins ne sont pas opérationnels.

Données publiées

Escartin Javier, Petersen Sven (2023). ODEMAR AUV Abyss bathymetry - French Antilles (2m resolution). https://doi.org/10.17882/95217


Escartin Javier, Gracias Nuno, Garcia Rafael (2023). SUBSAINTES Cruise - ROV VICTOR photomosaics, French Antilles - GEOTIFFS (navigation-based mosaics, no matching, UTM20N). https://doi.org/10.17882/95242


Données archivées au Sismer

Plongées

Bibliographie

Publications

Rusquet Anaïs, Famin Vincent, Quidelleur Xavier, Michon Laurent, Nauret François, Danišík Martin, Thinon Isabelle, Leroy Sylvie, Lemoine Anne (2023). Pliocene-to-Holocene volcano-tectonic activity on Mohéli Island (Comoros archipelago) constrained by new K-Ar ages. Journal Of Volcanology And Geothermal Research, 442, 107896 (14p.). https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2023.107896


Hughes Alex, Escartín Javier, Billant Jeremy, Leclerc Frédérique, Andreani Muriel, Olive Jean-Arthur, Arnaubec Aurelien, Dano Alexandre, Delorme Arthur, Deplus Christine, Feuillet Nathalie, Gini Caroline, Gracias Nuno, Hamelin Cédric, Istenič Klemen, Komorowski Jean-Christophe, Le Friant Anne, Marchand Claire, Mével Catherine, Onstad Solveig Lie, Quidelleur Xavier (2023). Seafloor earthquake ruptures and mass wasting from the 2004 Mw 6.3 Les Saintes submarine earthquake. Communications Earth & Environment, 4(1), 270 (13p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1038/s43247-023-00919-x , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00847/95905/


Arnaubec Aurelien, Ferrera MaximeORCID, Escartín Javier, Matabos MarjolaineORCID, Gracias Nuno, Opderbecke Jan (2023). Underwater 3D Reconstruction from Video or Still Imagery: Matisse and 3DMetrics Processing and Exploitation Software. Journal Of Marine Science And Engineering, 11(5), 985 (18p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.3390/jmse11050985 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00836/94752/


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/


Métois Marianne, Martelat Jean-Emmanuel, Billant Jérémy, Andreani Muriel, Escartin Javier, Leclerc Frédérique, The Icap + (2021). Deep oceanic submarine fieldwork with undergraduate students, an exceptional immersive experience (Minerve software). Solid Earth, 12(12), 2789-2802. Publisher's official version : https://doi.org/10.5194/se-2021-89 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00718/82995/


Cordrie Louise, Gailler Audrey, Escartin Javier, Feuillet Nathalie, Heinrich Philippe (2020). Simulation of the 2004 tsunami of Les Saintes in Guadeloupe (Lesser Antilles) using new source constraints. Natural Hazards, 103(2), 2103-2129. https://doi.org/10.1007/s11069-020-04073-x


Istenič Klemen, Gracias Nuno, Arnaubec Aurelien, Escartín Javier, Garcia Rafael (2020). Automatic scale estimation of structure from motion based 3D models using laser scalers in underwater scenarios. Isprs Journal Of Photogrammetry And Remote Sensing, 159, 13-25. Publisher's official version : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2019.10.007 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00591/70338/


Istenič Klemen, Gracias Nuno, Arnaubec Aurelien, Escartín Javier, Garcia Rafael (2019). Scale Accuracy Evaluation of Image-Based 3D Reconstruction Strategies Using Laser Photogrammetry. Remote Sensing, 11(18), 2093 (32p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.3390/rs11182093 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00515/62643/


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/


Références des publications parues dans d'autres revues ou des ouvrages scientifiques faisant référence dans la discipline

IOC-UNESCO (2020). Experts Meeting on Sources of Tsunamis in the Lesser Antilles Fort-de-France, Martinique (France) 18–20 March 2019. Workshop Reports, (291), 55p. Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00665/77736/


Billant, J., Bozzinio, J., Leclerc, F., Escartin, J., Gracias, N., Istenic, K., Arnaubec, A., and Garcia, R., 2019, Performing submarine field survey without scuba gear using GIS-like mapping in a Virtual Reality environment, in OCEANS 2019 - Marseille, IEEE, p. 1-6.

Cordrie, L., A. Gailler, J. Escartín, N. Feuillet, and P. Heinrich, Simulation of the 2004 tsunami of Les Saintes in Guadeloupe (Lesser Antilles) using new source constraints, Natural Hazards, 103, 2109-2129, doi:10.1007/s11069-020-04073-x.

Istenic, K., N. Gracias, A. Arnaubec, J. Escartín, and R. García, Scale accuracy evaluation of image based 3D reconstruction strategies using laser photogrammetry, Remote Sensing, 11(18), 2093, doi:10.3390/rs11182093.

Références des rapports techniques

Escartin Javier, Feuillet Nathalie, Lefriant Anne (2017). SUBSAINTES'17 Cruise Report. N/O l’Atlante – ROV Victor 6000 – AUV AsterX. 2 - 24 April 2017 Pointe à Pitre (Guadeloupe) - Pointe à Pitre (Guadeloupe). https://doi.org/10.13155/95227


Références des communications dans des colloques internationaux

Hughes, A. , J. Escartín , J.-A. Olive , J. Billant , C. Deplus , N. Feuillet , F. Leclerc , and L. Malatesta, Quantifying submarine mass-wasting and links to seismicity along the Roseau normal fault, Lesser Antilles, EGU General Assembly 2020, Online, 4-8 May 2020, EGU2020-9144, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu2020-19360, 2020.

Hughes, A., J. Escartín, J.-A. Olive, J. Billant, C. Deplus, N. Feuillet, F. Leclerc, L. C. Malatesta, Quntification of gravitational mass wasting and controls on submarine normal fault scarp evolution: An example from the Roseau Fault, Lesser Antilles, EP-65-07, Fall AGU 2020 Meeting, on-line, 1-17 Dec. 2020.

Escartin, J., Billant, J., Leclerc, F., Olive, J.-A., Istenic, K., Gracias, N., Garcia, R., Arnaubec, A., Deplus, C., and Feuillet, N. and the SUBSAINTES Science Party: Connecting seismicity, gravity-driven erosion and deposition at submarine normal faults: Insights from mapping of the 20 04 Mw 6.3 Les Saintes earthquake rupture (French Antilles), EGU General Assembly 2020, Online, 4-8 May 2020, EGU2020-12848, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu2020-12848, 2020 (2020)

Billant, J., F. Leclerc, J. Escartín, N. Gracias, K. Istenic, R. Garcia, A. Arnaubec, A. Dano, C. Marchand, and the SUBSAINTES science Party, Development of a Unity package allowing GIS-like mapping in a Virtual Reality environment, Geophys. Res. Abs., 21, EGU2019-13639-3, 2019.

Escartín, J., J. Billant, F. Leclerc, J.-A. Olive, K. Istenic, N. Gracias, A. Arnaubec, R. Garcia, C. Deplus, N. Feuillet, and Subsaintes Team, Seafloor rupture of a normal fault: geometry, displacement, and links between erosion/sedimentation and seismicity, Geophys. Res. Abs., 21, EGU2019-14799-1, 2019.

Billant, J., Bozzinio, J., Leclerc, F., Escartin, J., Gracias, N., Istenic, K., Arnaubec, A., and Garcia, R., 2019, Performing submarine field survey without scuba gear using GIS-like mapping in a Virtual Reality environment, in OCEANS 2019 - Marseille, IEEE, p. 1-6.

Henri, M., A. Le Friant, J.-C. Komorowski, X. Quidelleur, J. Escartín, C. Deplus, N. Feuillet, F. Leclerc, and C. Mevel, New insights into the volcanic history of Guadeloupe and its interaction with faulting from submarine ROV observations and sampling offshore Les Saintes (Guadeloupe) - high-resolution mapping, K-Ar dating and geochemistry on data from the Subsaintes cruis, V43H-0182, Fall AGU 2019 Meeting, Washington DC., USA, 9-13 Dec. 2019. (2019)

Leclerc, F., Submarine earthquake geology: mapping and quantifying a surface rupture, Metrology of the sea, IMEKO TC-19 MetroSea, Genova, Oct. 2019. (2019)

Billant, J., F. Leclerc, J. Escartín, N. Gracias, K. Istenic, A. Arnaubec, N. Feuillet, C. Deplus, and SUBSAINTES Science Party, Submarine expression of the earthquake cycle: morphotectonics analysis of the normal Roseau fault (Lesser Antilles, France) from high resolution bathymetry and 3D photogrammetric models to reconstruct its slip history, Fall AGU 2018 Meeting, Washington DC., USA, 10-14 Dec. 2018.

Escartín, J. F. Leclerc, N. Feuillet, A. Le Friant, J. Billant, J.-A. Olive, M. Henri, M. Andreani, A. Arnaubec, A. Dano, A. Delorme, C. Deplus, M.-L. Fournasson, C. Gini, N. Gracias, C. Hamelin, K. Istenic, J.-C. Komorowski, C. Marchand, C. Mevel, S. L. Onstad, X. Quidelleur, and R. Garcia, Mapping the Mw6.3 20 04 Les Saintes earthquake seafloor rupture with deep-sea vehicles: Length, displacement, nature, and links between coseismic deformation and erosion/sedimentation, Fall AGU 2018 Meeting, Washington DC., USA, 10-14 Dec. 2018. (2018)

Escartín, J., Breaking the Surface of the Seafloor : Studying the tracers of earthquakes underwater, 9th International interdisciplinary filed workshop of maritime robotics and applications « Breaking the Surface », Biograd, Croatia, 1-8 Oct. 2017. (invited)

Références des communications dans des colloques nationaux

Henri, M., A. Le Friant, JC. Komorowski, X. Quidelleur, J. Escartin, C. Deplus, N. Feuillet, F. Leclerc, C. Mevel, New insights into the volcanic history of Guadeloupe and its interaction with faulting from submarine ROV observations and sampling offshore Les Saintes (Guadeloupe) - high-resolution mapping, K-Ar dating and geochemistry on data from the Subsaintes cruise (April 2017). Congrès des Doctorants, IPGP, Paris, France, 23-27/3/2020 (2020)

DEA ou MASTER 2 ayant utilisé les données de la campagne

Valentine Puzenat - Master M1 - 2019-2020

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.


Istenic Klemen (2021). Underwater image-based 3D reconstruction with quality estimation. PhD Thesis, University of Girona.


Istenic, K. (2021). Underwater image-based 3D reconstruction with quality estimation. Univ. Girona (Spain). Institut de Recerca en Visió per Computador i Robòtica.

Henri, Mathilde. These initié en 2018. Non finie (2021)