Research

Chantier Hauturier

Entre l’Australie et l’Antarctique, la dorsale Sud-Est Indienne (SEIR), à taux d’ouverture intermédiaire, est surtout connue pour la présence de la Discordance Australie-Antarctique (AAD), une zone à faible approvisionnement magmatique de l’axe d’accrétion. Le projet de campagne STORM (South Tasmania Ocean Ridge and Mantle) s’intéresse à la zone située à l’est de la discordance, où les cartes d’anomalies de gravité déduites de l’altimétrie révèlent la présence de nombreux volcans hors-axe et de chaînes de volcans, entre la Tasmanie et l’Antarctique. Le grand nombre de monts sous-marins suggère un approvisionnement en magma anormalement élevé, non seulement par rapport à la zone de la discordance, faiblement alimentée en magma, mais aussi par rapport aux sections de dorsales intermédiaires habituelles. L’obliquité des rides volcaniques reflète la présence d’un flux asthénosphérique vers l’ouest. Nous souhaitons dans ce projet tester l’hypothèse selon laquelle le volcanisme hors-axe observé résulte de la fusion partielle de manteau de type Pacifique, qui flue du sud-est vers le nord-ouest, sans doute depuis l’ouverture océanique entre la Tasmanie et l’Antarctique. Le flux de manteau à l’origine de l’anomalie de production magmatique pourrait être en partie arrêté par les grandes failles transformantes. Le lien éventuel entre un tel flux de manteau du domaine Pacifique vers l’Indien et le point chaud de Balleny n’est pas évident non plus. L’objectif principal de ce projet est de contraindre la dynamique du manteau à la frontière entre les « boîtes » de convection Pacifique et Indienne.

Photos STORM

Localisation de la zone d'étude dans l'océan Austral. Carte bathymétrique détaillée de la zone

Contact: Anne Briais (Chef de mission)
Site web 

L’observatoire fond de mer sur la dorsale Médio-Atlantique (EMSO-Açores, FR) est équipé depuis l’automne 2010 (campagne océanographique MoMARSAT 2010) d’un système expérimental de transmission de données par satellite via la bouée mise à disposition par l’IFREMER. Cet observatoire est installé sur le site hydrothermal de Lucky Strike à 1700m de profondeur à l’aplomb d’un volcan sous-marin remplissant partiellement la vallée axiale de la dorsale. Depuis 2010, nous effectuons, lors de campagne océanographique, la maintenance annuelle de cet observatoire.
L’infrastructure actuelle dédiée à une meilleure compréhension de la dynamique à grande échelle de la circulation hydrothermale, est composé 1) d’un déploiement de sismomètres sous-marins (OBSs) dont l’un transmet les données acquises en temps réel, 2) de capteurs autonomes de température installés in-situ dans les cheminées hydrothermales de haute température ou des fluides diffus, 3) d’un module de surveillance écologique (TEMPO) comprenant une caméra, une optode, un analyseur in-situ de la concentration en fer dissous et un turbidimètre, et finalement 4) d’un module de colonisation microbiologique in-situ (CISICS). L’ensemble représente un corpus de données exceptionnelles, qui prend toute sa valeur du fait de la durée de suivi de ce site. Nous sommes ainsi en mesure de suivre l’activité micro-sismique associée aux processus tectoniques, magmatiques et hydrothermaux. Nous pouvons mettre en relation cette activité avec les variations de la température des fluides hydrothermaux, et avec les indications des sondes de pression. Notre expérience de transmission partielle de données depuis un observatoire fond de mer via satellite est une première mondiale en milieu hauturier. Ces opérations d’observatoire ont été comme chaque année couplées avec des mesures et prélèvements in-situ de fluides hydrothermaux. Une étude jumelée de la diversité microbienne via des colonisateurs in-situ et de la composition chimique des fluides a permis de mettre en évidence que le flux d’éléments chimiques impactait le développement de souches microbiennes, en favorisant certaines au détriment d’autres en fonction des nutriments apportés par le fluide hydrothermal.

EMSO-Açores

Schéma de la circulation hydrothermale depuis la chambre magmatique jusqu’aux écosystèmes.

  Site web

Média

Contact: Valérie Chavagnac

La campagne OCENAOGRAFLU avait pour but l’étude de l’hydrothermalisme hors-axe en domaine Atlantique à partir de traçages thermiques (flux de chaleur) et chimiques (chimie des eaux interstitielles). Nous avons réalisés 185 plantés de l’instrument de flux de chaleur utilisant la méthode POGO, dont 178 réussis et 31 carottages Küllenberg, dont 30 réussis. Les résultats préliminaires montrent de grandes différences avec les principales conclusions des études sur Juan de Fuca, où les alimentations et décharges des systèmes hydrothermaux se font sur les reliefs océaniques immergés dans une couverture sédimentaire imperméable. Dans notre zone d’étude située au sud de la zone de fracture Oceanographer dans l’Atlantique, les sédiments semblent ne pas jouer le même rôle isolant et au contraire semblent même contribuer de manière significative à la recharge des systèmes hydrothermaux. Les zones de décharge sont très localisées sur les reliefs de socle, et nous avons pu en caractériser certaines par l’anomalie de flux de chaleur qu’elles génèrent à leur immédiate proximité. Les résultats préliminaires de chimie nous apporteront des éléments clefs pour valider cette hypothèse.

OCEANOGRAFLU

Prélèvements de fluides interstitiels par la méthode des rhizons (Capillaires et seringues dépressurisés).

 

Site web

Contact: Christophe Monnin

Mouvements de masse en Océan Indien

Nous avons pu travailler sur la marge ouest indienne à l’aide de données de subsurface de type sismique réflexion 2D (PSDM) et découvrir le glissement de Nataraja. Ce glissement a été récemment foré par lors de la mission IODP 355. Nos travaux vont être complétés sur la base de données autour de l’Ocean Indien Ouest sur les marges du Pakistan et de l’Oman.

Référence

Calvès, G., Huuse, M., Clift, P. D., & Brusset, S. (2015). Giant fossil mass wasting off the coast of West India: The Nataraja submarine slide. Earth and Planetary Science Letters, 432, 265-272.

Contact: Gérome Calvès

Site web

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