FOCUS

Type Série de campagnes océanographiques
Chef(s) de mission GUTSCHER Marc-André ORCID, ROYER Jean-Yves ORCID
Chef de projet GUTSCHER Marc-André ORCID
DOI 10.18142/308
Objectif

Mener une surveillance long-terme de la faille Nord Alfeo (au large de Catane en Sicile), par câble de fibre optique, par un réseau de stations géodésiques fond de mer et par un réseau de sismomètres fond de mer (OBS) dans le cadre du projet ERC Advanced Grant FOCUS.

L'objectif principal de la série de campagnes liée au projet ERC Advanced Grant FOCUS, (durée Oct. 2018 - Sep. 2025) est de tester l'application de la  réflectométrie laser, pour mesurer des faibles (1 - 2 cm) déplacements tectoniques suite à l'activité des failles sous-marines et ainsi d'améliorer nos connaissances des aléas sismiques dans la zone d'étude (Fig. 1). Afin que ce projet puisse être mené à bien il faut intégrer plusieurs techniques d'observations complémentaires (la géodésie fond de mer, la sismologie, la cartographie micro-bathymétrique, le carottage sédimentaire, etc.). Les résultats préliminaires avec l'observation de sollicitations naturelles du câble Focus (Gutscher et al., 2023, EPSL) semblent indiquer des perturbations par des courants de fonds et soulèvent l'intérêt de prendre en compte des aspects océanographiques (structure de la colonne d'eau, courants de fonds, courants liés aux marées internes, etc.).

Fig. 1: Carte régionale (Gutscher et al. 2023, EPSL) montrant le câble electro-optique existant (ligne noir épaisse) et le câble Focus d'une longueur de 6 km (ligne violette) qui croise la faille Nord Alfeo Fault à 4 endroits. Les triangles noirs avec les bordures jaunes indiquent la position des stations geodésiques fond de mer, déployé lors de la campagne FocusX2.

Fig. 2: Carte régionale des stations sismologiques, avec le réseau de stations terrestres permanent (triangles rose) le réseau de stations terrestres temporaire (triangles bleu) et le réseau temporaire de sismomètres fond de mer (ocean-bottom seismometers) (lozenges). Les lozanges colorés indiquent la position des 20 stations qui ont été déployées pour une année.

Bibliographie

Publications

Gutscher Marc-Andre, Quetel Lionel, Murphy ShaneORCID, Riccobene Giorgio, Royer Jean-Yves, Barreca Giovanni, Aurnia Salvatore, Klingelhoefer FraukeORCID, Cappelli Giuseppe, Urlaub Morelia, Krastel Sebastian, Gross Felix, Kopp Heidrun (2023). Detecting strain with a fiber optic cable on the seafloor offshore Mount Etna, Southern Italy. Earth And Planetary Science Letters, 616, 118230 (12p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1016/j.epsl.2023.118230 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00840/95212/


Références des rapports techniques

Monoury - - Homet Kim (2024). Traitement de données laser interférométrique haute résolution pour le positionnement d’un câble sous-marin au large de la Sicile. Rapport de stage de 2ème année d'école d'ingénieur. ENSTA-Bretagne.


Gutscher Marc-Andre, Murphy ShaneORCID, Graindorge David, Poitou Charles, Prunier Christophe, Pelleau Pascal, Lenhof Edgar, Murphy Darren, Jamieson Gregor, Ahopelto Taru, Schwartz Ralf, Busse Marc (2023). FocusX3 Cruise Report. 17-27 February 2023, Catania - Catania, R/V Atalante. https://archimer.ifremer.fr/doc/00841/95268/


Dupont Pauline (2022). MISSION FocusX2 N/O Pourquoi pas ? 13 au 27 Janvier 2022, Mer Ionienne. Compte rendu d’acquisition des données de sondeur de sédiment. PDG/REM/GEOOCEAN/ANTIPOD-20220203-01. https://archimer.ifremer.fr/doc/00756/86808/


Références des articles parus dans des revues ou des journaux à grand public

Bird, Hannah (2023), Phys.Org, Seismic monitoring lasers may be the future for protecting global communications cables, 13 June 2023, (article by Hannah Bird), https://phys.org/news/2023-06-seismic-lasers-future-global-communications.html

Bordenave, Vincent (2023), Le Figaro 24 Fev. 2023 p. 18, A bord de l'Atalante pour traquer les séismes en Méditerranée (journaliste Vincent Bordenave), https://www.lefigaro.fr/sciences/a-bord-de-l-atalante-pour-traquer-les-seismes-en-mediterranee-20230223

Catanzaro, Michele (2023), Nature Italy, Under-sea cable in Sicily could warn of pending earthquakes Research Highlight 28 June 2023 (by Michele Catanzaro), https://www.nature.com/articles/d43978-023-00090-z

Lannuzel, Etienne (2023), Ouest France 27 Juillet 2023 (l'édition du soir en ligne), Ces chercheurs bretons utilisent la fibre optique pour étudier les fonds marins, un procédé novateur (journaliste Etienne Lannuzel), https://www.ouest-france.fr/sciences/ces-chercheurs-bretons-utilisent-la-fibre-optique-pour-etudier-les-fonds-marins-un-procede-novateur-e3a6d5a8-1cc7-11ee-a71d-c1d363e4dc47

Références des communications dans des colloques internationaux

Gutscher, M.-A., Cappelli, G., Quetel, L., Murphy, S., Riccobene, G., Aurnia, S. , Nativelle, C., Philippon, M., Lebrun, J.-F., 2024. Observing Seafloor Processes by Distributed Fiber Optic Sensing Using an Academic Cable Offshore Catania Sicily (Italy) and a Commercial Telecom Network in the Guadeloupe Archipelago (Lesser Antilles). Seismological Society of America Meeting - Photonic seismology: Lighting the path forward. 7-10 Oct. 2024. Vancouver, BC, Canada.

Gutscher, M.-A., Quetel, L., Cappelli, G., Riccobene, G., Aurnia, S. , Nativelle, C., Philippon, M., Lebrun, J.-F., 2024. Observing seafloor processes by distributed Fiber Optic Sensing: examples from academic cables offshore East Sicily (Italy) and a commercial telecom network in the Guadeloupe archipelago (Lesser Antilles). EGU Gallileo Conference, Catania, Italy, Jun 2024 (**invited keynote talk**).

Barreca, G., Gaillot, A., Klingelhoefer, F., Dupont, P., Lenhof, E., Coussin, V., Dominguez, S., Gutscher, M.-A., (2023). Ultra-high resolution (micro-bathymetric mapping and sub-bottom profiling) imaging of an active strike-slip fault, the North Alfeo Fault, offshore Catania, Eastern Sicily (Ionian Sea, Central Mediterranean) EGU Annual Meeting, Vienna, 24-28 April 2023.

Gutscher, M.-A., Dominguez, S., Gaillot, A., Barreca, G., (2023). Detailed structure of the North Alfeo strike slip fault offshore Eastern Sicily: ultra-high resolution micro-bathymetry and analog modeling. RST (Réunion des Sciences de la Terre) Meeting, Rennes, 30 Oct. - 3 Nov., 2023.

Margheriti Lucia, Moretti Milena, Piccinini Davide, Latorre Diana, Alparone Salvatore, Cocina Ornella, Costanzo Antonio, Gutscher Marc-Andre, La Rocca Mario, Marchetti Alessandro, Murphy Shane, Nardi Anna, Pastori Marina, Focus Working Group* (2023). Earthquake monitoring in Italy: integration of a temporary seismic experiment into national real-time surveillance, the example of FocusX temporary land-network. IUGG2023 - 28th IUGG General Assembly. 11 to 20 July 2023, Berlin. https://archimer.ifremer.fr/doc/00847/95887/

Royer, J.-Y., Lenhof, E., Poitou, C., Ballu, V., Coulombier, T., Dausse, D., Sakic, P., Jamieson, G., Morvan, P.-Y., and Gutscher, M.-A., (2022). Active Strike-Slip Fault Monitoring Using Marine Geodesy, Offshore Mt Etna, Sicily (Italy), EGU General Assembly 2022, 23-27 May 2022, EGU22-8264, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu22-8264.

Références des communications dans des colloques nationaux

Belliard, H., Babonneau, N., Coussin, V., Cattaneo, A., Bachèlery P., Gutscher M.-A., (2023). Facies evolution and sedimentary processes on the Calabrian accretionnary wedge, from Focus zone to the abyssal plain over the last 20,000 years. 28ème réunion des Sciences de la Terre, RST Rennes, Oct./Nov. 2023.

Gutscher, M.-A., Dominguez, S., Gaillot, A., Barreca, G., (2023). Detailed structure of the North Alfeo strike slip fault offshore Eastern Sicily: ultra-high resolution micro-bathymetry and analog modeling. RST (Réunion des Sciences de la Terre) Meeting, Rennes, 30 Oct. - 3 Nov., 2023.

Gutscher, M.-A., Hage, S., Babonneau, N., Dennielou, B., Silva Jacinto, R., Garreau, P. Cattaneo, A., (2023). Radial furrows observed offshore Catania (East Sicily): evidence for downslope sea-bottom currents?. RST (Réunion des Sciences de la Terre) Meeting, Rennes, 30 Oct. - 3 Nov., 2023.

Coussin, V., Babonneau N., Gutscher M.-A, Briend M., Cattaneo A., Bachelery P., (2022). Tectonic and sedimentation interactions along the North-Alfeo fault compartment (northwestern Ionian Sea) through the study of the last 30 kyrs of submarine gravity deposits off Etna volcano. 18ème Congrès de l'ASF (Association des Sédimentologues Français), Brest, Sept 2022.

Liste des documents vidéo-films

Collavizza, Sonia (2023), Film documentaire de 7-min diffusé le 6 Avril 2023, Au large de la Sicile, une faille sous haute surveillance (journaliste Sonia Collavizza), CNRS Le Journal : https://lejournal.cnrs.fr/videos/au-large-de-la-sicile-une-faille-sous-haute-surveillance , Le Monde : https://www.lemonde.fr/sciences/video/2023/04/07/une-faille-sous-haute-surveillance-au-large-de-la-sicile_6168654_1650684.html , Youtube : https://www.youtube.com/watch?v=K_x9vdLuzrw

DEA ou MASTER 2 ayant utilisé les données de la campagne

Belliard, H., (2023). Evolution des faciès et processus sédimentaire sur le prisme d'accrétion calabrais (zone FOCUS) à la plaine abyssale Ionienne sur les derniers 20 ka. Mémoire de stage de Master 2 Géosciences Océan, Brest.

Briend, M., (2022). Analyse sédimentologique et stratigraphique d'une carotte sédimentaire prélevée le long de la faille de Nord-Alféo à l'Est de la Sicile. Mémoire de stage de Master 1 Géosciences Océan, Brest.

Thèses ayant utilisé les données de la campagne

Edgar Lenhof (2024) thèse avec soutenence prévue en Oct. 2024, intitulé: Etude cinématique de la faille Nord Alfeo (marge Est-Sicilienne) par observation géodésique fond de mer

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