GEOFLAMME

Type Campagne océanographique
Navire Pourquoi pas ?
Propriétaire navire Ifremer
Dates 17/04/2021 - 26/05/2021
Chef(s) de mission RINNERT Emmanuel ORCID, CATHALOT Cécile ORCID, FEUILLET Nathalie

GEO-OCEAN - UMR 6538

Univ. Brest, CNRS, Ifremer, Univ. Bretagne Sud

Place Nicolas Copernic

29280 Plouzané

https://www.geo-ocean.fr/
DOI 10.17600/18001297
Objectif

Depuis Mai 2018, l'île de Mayotte est soumise à une crise sismo-volcanique de grande ampleur. De nombreux séismes de magnitude supérieure à 5 se produisent au large des côtes à l'est et l'île se déforme à des taux record de plus de 20 cm par an en lien avec le vidage d'un réservoir magmatique profond à quelques dizaines de kilomètres des côtes en mer. Afin de documenter cette crise et de mieux appréhender les risques, un programme d'observation national a été mis en place. Ce programme comprenait l'installation de stations sismologiques et GNSS (GPS) à terre, de sismomètres fond de mer (OBS) ainsi que la programmation de campagnes à la mer (MAYOBS) pour déployer et récupérer les OBS et acquérir des données de géophysique (bathymétrie, rétrodiffusion du fond et de la colonne d'eau, sondeur de sédiment) pour mettre en évidence des traces d'activité volcanique et sismique récente sur les fonds océaniques. Des dragages et des mesures de CTD-Rosette ont aussi été effectués. C'est dans ce contexte que nous avons découvert qu'une éruption volcanique majeure était en cours au large de l'île avec la naissance d'un nouvel édifice volcanique de plus de 820 m de hauteur, qui part du plancher océanique à 3400 m jusqu'à son sommet situé à 2580 m sous la surface de la mer, impliquant des volumes de lave considérables (5km3, Feuillet et al., Nature, in review). Des panaches acoustiques qui s'élèvent à plus de 2000m dans la colonne d'eau, dont l'origine est inconnue pour l'instant, ont également été découverts au sommet du volcan. Le projet GeoFLAMME a pour objectif de capitaliser ces premiers résultats pour mener une étude de recherche scientifique pluri-disciplinaire de cette éruption majeure en réalisant des observations et des prélèvements in-situ (ROV, CTD, drague et carottiers) et des analyses (pétrologie, chimie, biochimie) de roches, de sorties de fluides et de la colonne d'eau combinées à des cartographies haute résolution, mosaïque et reconstruction 3D des structures volcaniques, tectonique et des sorties de fluides (avec le ROV et l'AUV). L'objectif principal est de comprendre le contexte de cette crise volcanique majeure et notamment les interactions entre le magmatisme, la tectonique et les fluides à l'échelle de la lithosphère sur plusieurs échelles spatiales et temporelles ainsi que les implications sur les propriétés physico-chimiques de la colonne d'eau et l'évolution des écosystèmes. Ce projet est original et ambitieux car il prévoit l'étude combinée des échantillons solides, liquides et gazeux pour documenter toute la chaîne d'interactions entre les produits volcaniques, les gaz magmatiques, les circulations d'eau de mer et la colonne d'eau ce qui est rarement fait dans le cadre d'un même projet et dans le contexte d'une éruption en milieu océanique profond (active - si toujours en cours) ou très récente. Ce projet fédère près de 70 scientifiques (dont une quarantaine embarquée) de différentes disciplines (Géochimie, Volcanologie, Tectonique, Biologie) et de différents instituts et laboratoires nationaux (IFREMER, IPGP Paris, BRGM, ISTO Orléans, LMV Clermont, GEOPS, Paris Sud Orsay, LSCE, GET Toulouse).

Données archivées au Sismer

Opérations de Prélèvements

Plongées

Bibliographie

Publications

Cathalot CecileORCID, Rinnert EmmanuelORCID, Scalabrin CarlaORCID, Fandino OliviaORCID, Giunta Thomas, Ondreas Helene, Rouxel OlivierORCID, Rabouille Christophe, Dumoulin Jean-Pascal, Bombled Bruno, Manoux Marine, Walker Sharon, Chavagnac Valérie, Rizzo Andrea, Tardivel Morgan, Prado EnoraORCID, Rawke Maria El, Mastin ManonORCID, Donval Jean-Pierre, Guyader VivienORCID, Page Gabrielle, Matabos MarjolaineORCID, Feuillet Nathalie. Large CO2 seeps and hydrates field in the Indian Ocean (Mayotte Island). Under Review at Nature Portfolio IN PRESS. Publisher's official version : https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4720763/v1 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00903/101472/


Verdurme Pauline, Gurioli Lucia, Chevrel Oryaëlle, Médard Etienne, Berthod Carole, Komorowski Jean-Christophe, Harris Andrew, Paquet Fabien, Cathalot CecileORCID, Feuillet Nathalie, Lebas Elodie, Rinnert EmmanuelORCID, Donval Jean-Pierre, Thinon Isabelle, Deplus Christine, Bachèlery Patrick (2024). Magma ascent and lava flow field emplacement during the 2018–2021 Fani Maoré deep-submarine eruption insights from lava vesicle textures. Earth And Planetary Science Letters, 636, 118720 (14p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118720 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00889/100044/


Schwaha Thomas, Zeppilli DanielaORCID, González-Casarrubios Alberto, Cepeda DiegoORCID (2024). The first deep-sea ctenostome bryozoan from the Indian Ocean: Aethozoon flavum sp. nov. Marine Biodiversity, 54(2), 19 (13p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1007/s12526-024-01409-9 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00878/99029/


Verdurme Pauline, Le Losq Charles, Chevrel Oryaëlle, Pannefieu Salomé, Médard Etienne, Berthod Carole, Komorowski Jean-Christophe, Bachèlery Patrick, Neuville Daniel R., Gurioli Lucia (2023). Viscosity of crystal-free silicate melts from the active submarine volcanic chain of Mayotte. Chemical Geology, 620, 121326 (14p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2023.121326 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00817/92849/


Berthod Carole, Komorowski Jean-Christophe, Gurioli Lucia, Médard Etienne, Bachèlery Patrick, Besson Pascale, Verdurme Pauline, Chevrel Oryaëlle, Di Muro Andrea, Peltier Aline, Devidal Jean-Luc, Nowak Sophie, Thinon Isabelle, Burckel Pierre, Hidalgo Samia, Deplus Christine, Loubrieu Benoit, Pierre Delphine, Bermell Sylvain, Pitel-Roudaut MathildeORCID, Réaud Yvan, Fouchard Sacha, Bickert ManonORCID, Le Friant Anne, Paquet Fabien, Feuillet Nathalie, Jorry StephanORCID, Fouquet Yves, Rinnert EmmanuelORCID, Cathalot CecileORCID, Lebas Elodie (2022). Temporal magmatic evolution of the Fani Maoré submarine eruption 50 km east of Mayotte revealed by in situ sampling and petrological monitoring. Comptes Rendus Geoscience, 354(S2), 195-223. Publisher's official version : https://doi.org/10.5802/crgeos.155 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00810/92192/


Van Der Woerd Jérôme, Famin Vincent, Humler Eric (2022). Special issue Comptes-Rendus Geoscience: The Mayotte seismo-volcanic crisis of 2018–2021 in the eastern Comoros archipelago (Mozambique channel). Comptes Rendus Geoscience, 354(S2), 1-6. Publisher's official version : https://doi.org/10.5802/crgeos.196 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00817/92895/


Références des rapports techniques

Rinnert EmmanuelORCID, Ducatel Cecile (2023). Catalogue des données d’observation de mammifères marins dans le cadre de campagnes océanographiques à Mayotte. Période 2020-2022. Partage de données.


Rinnert EmmanuelORCID (2023). Catalogue d’images du fond pour le déploiement du nœud N1 de MARMOR.


Thèses ayant utilisé les données de la campagne

Panetier Aurélie (2023). Shipborne Global Navigation Satellite Systems for Offshore Atmospheric Water Vapor Monitoring. PhD Thesis, ENSTA Bretagne.


Mercury Nicolas (2023). Analyse et contexte de la sismicité des 10 premiers mois de la crise sismo-volcanique de Mayotte (2018-2019). PhD Thesis, Université de Strasbourg.


Mastin ManonORCID (2023). Fluid and gas emissions in a submarine eruption context offshore Mayotte Island : geochemical impact on the water column. PhD Thesis, Université de Bretagne Occidentale.