Mission océanographique Arc-en-Sub aux Açores | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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  Mission océanographique Arc-en-Sub aux Açores

Sur l'air bien connu de la chanson "Yellow Submarine" des Beatles, une équipe internationale de 21 scientifiques, dont six de l'IPGP, a pris le large aux Açores à bord du navire océanographique "Pourquoi Pas ?" dans le cadre de la mission Arc-en-Sub, du 5 mai au 2 juin 2022.

 

 

La mission Arc-en-Sub, qui se déroule du 5 mai au 2 juin 2022, est dirigée par Javier Escartín (ENS Paris) et Muriel Andreani (Université Claude Bernard Lyon 1), et implique plusieurs membres de l’équipe de géosciences marines de l’IPGP : Simon Besançon, Jérôme Dyment, Antoine Demont, Alex Hughes, Milena Marjanović et Valentine Puzenat.

 

L’objectif de la campagne océanographique est de cartographier le massif hydrothermal Rainbow à partir de données de bathymétrie à haute-résolution, pour à la fois identifier les champs hydrothermaux actifs et fossiles, caractériser la nature des structures volcaniques et tectoniques de la zone, et comprendre l’organisation et l’évolution de l’activité hydrothermale à différentes échelles temporelles. 


Les opérations menées à bord, nombreuses et variées, incluent notamment l’acquisition de données de bathymétrie et de magnétisme sur le plancher océanique, l’échantillonnage et l’observation in situ pour mieux comprendre la géologie régionale, des mesures de températures des fluides hydrothermaux associées à des capteurs autonomes de pression et des courantomètres, ou encore l’étude de la compliance du fond de mer pour identifier les matériaux en subsurface et renseigner sur  la présence de fluides (ex. systèmes hydrothermaux, corps en fusion).

 

Le Massif Rainbow

 

Représentation schématique du massif de Rainbow.

Niché dans une discontinuité non-transformante de la dorsale lente Médio-Atlantique, à 36°14’N, le massif Rainbow est situé près d’un sommet tectonique qui se développe entre les terminaisons de deux segments de dorsale, où affleurent des péridotites mantelliques le long d’une grande faille de détachement. Le massif abrite deux types de systèmes hydrothermaux : un actif (Rainbow), et deux inactifs (Clamstone et Ghost City). Une étude sismique récente a révélé la présence de réflecteurs superposés verticalement, et qui ont été interprétés comme des lentilles magmatiques situées entre 3 et 8 km sous le plancher océanique.

 

Mesures de compliance

 

Cinq BBOBS prêts à être déployés.

La compliance est l’étude des mouvements du fond de mer sous l’effet des ondes de gravité océaniques. L’amplitude de ces mouvements est reliée aux propriétés mécaniques du sous-sol et permet de caractériser les matériaux qui composent la croûte océanique. Les études de compliance sur le massif Rainbow devraient contraindre la présence de corps en fusion en subsurface, qui pourraient alimenter la circulation hydrothermale et ainsi agir sur l’altération globale du massif. Ces mesures nécessitent des sismomètres large-bande très sensibles (BBOBS) et des capteurs de pression disponibles au sein du parc OBS de l’IPGP. Pendant l’expédition, cinq BBOBS seront déployés, une seule fois pour certains, et deux fois pour d’autres.

 

Véhicules autonomes sous-marins

 

AUV Idefx (IFREMER).

Les véhicules autonomes sous-marins (Autonomous Underwater Vehicles, AUVs) sont des drones sous-marins qui sont utilisés pour l’acquisition de données bathymétriques à haute-résolution (~1m par pixel) du fond de mer. Pendant Arc-en-Sub, l’AUV IdefX (IFREMER) est utilisé pour cartographier la morphologie générale du massif Rainbow et identifier les structures tectoniques, volcaniques et hydrothermales majeures jusqu’à une profondeur d’eau de 2850 m. Les cartes bathymétriques ainsi dressées sont aussi utilisées pour identifier les zones de plongées du ROV Victor 6000 (IFREMER). IdefX est également équipé d’un néphélomètre qui mesure la turbidité dans la colonne d’eau et qui aide ainsi l’équipe à identifier de nouveaux sites d’activité hydrothermale.

 

 

 

 

Robots sous-marins téléopérés

 

ROV Victor 6000 (IFREMER).

Les robots sous-marins téléopérés (Remotely Operated Vehicles, ROVs) sont directement contrôlés par les ingénieurs à bord du navire. Les ROVs sont équipés d’une caméra haute-définition pour retransmettre les vidéos du fond océanique en direct et ainsi permettre aux scientifiques d’identifier les morphologies présentes au fond et de collecter des échantillons en utilisant les bras du robot. Arc-en-Sub utilise le ROV Victor 6000 de l’IFREMER, qui peut atteindre une profondeur maximale de 6000 m. En plus de caméras, le ROV peut aussi être équipé de différents équipements géophysiques. Pour Arc-en-Sub, le ROV embarque une caméra statique verticale pour réaliser des photomosaïques du fond de mer, et un magnétomètre qui mesure les anomalies magnétiques et peut ainsi aider à localiser de nouveaux sites hydrothermaux.

 

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