Imagerie du manteau sous le point chaud de La Réunion

Campagne RHUM-RUM 2013 (Réunion Hotspot and Upper Mantle – Réunion's Unterer Mantel)

Mardi, 17 septembre 2013 - Jeudi, 17 octobre 2013

La campagne RHUM-RUM 2013 aura lieu du 23 octobre au 5 décembre prochain autour de La Réunion avec le navire océanographique allemand METEOR (campagne M101). Si l'objectif premier de cette mission est la récupération des 57 OBS qui avaient été déployés en Sept-Oct 2012 avec le navire MARION DUFRESNE, cette mission a également pour objectif d'acquérir des données bathymétriques et magnétiques le long des 15 000 km de transit.


L'objectif du projet RHUM-RUM (2012-2015) est d'imager la structure du manteau sous l'île de La Réunion depuis la croûte jusqu'au noyau afin de déterminer la géométrie et l'origine du panache mantellique qui alimente actuellement le Piton de la Fournaise, et ses possibles interactions avec la lithosphère. Cette imagerie permettra d'étudier les relations de ce point chaud avec le super-panache sud africain, avec les points chauds voisins (Comores, Marion, Kerguelen, Amsterdam), et avec les rides centrales et sud-ouest indiennes. Le projet aborde également la possible alimentation de la ride centrale indienne par le point chaud de La Réunion via d'importants mouvements horizontaux de matières dans l'asthénosphère, qui pourraient expliquer la présence et les caractéristiques de la ride de Rodrigues.

Méthodes

Dans le cadre du projet RHUM-RUM, des stations sismologiques ont été déployées sur une superficie de 2000x2000 km2 centrée sur La Réunion, pour imager la structure du manteau supérieur et inférieur sous La Réunion. A l'aide du navire océanographique Marion Dufresne, 57 stations de fond de mer allemandes et françaises ont été mises en place en Oct. 2012 autour de La Réunion et sur les rides centrale et sud-ouest indienne, pour une durée d'une année. Les enregistrements par les stations en fond de mer sont complétés par des stations terrestres déployées sur Madagascar, les Seychelles, Maurice, Rodrigues et les îles Éparses ainsi que sur La Réunion. Le projet RHUM-RUM permettra également le déploiement de stations sismologiques dérivantes (bouées MERMAID) développées à GéoAzur*.

L'enregistrement passif de la sismicité globale par l'ensemble des stations terrestres et de fond de mer sera utilisé pour effectuer l'imagerie 3D des structures du manteau, par différentes techniques sismologiques : tomographie en ondes de surface et de volume, cartographie des interfaces de la Terre et cartographie des mouvements de matière dans le manteau par l'anisotropie.

Outre les observations sismologiques, le projet RHUM-RUM comporte un important volet de modélisation : modélisation analogique de la convection et de la dynamique des panaches dans le manteau (Univ. Orsay) mais également modélisations numériques de panaches à l'échelle de l'ensemble du manteau (IPG Paris) et de l'interaction de panaches avec la lithosphère (Geosciences Montpellier).

Ce projet est de grande ampleur par le nombre d'instruments déployés autour du point chaud de La Réunion et par la taille du réseau en grande partie en domaine océanique. Ce projet repose sur une collaboration franco-allemande permettant de mettre en commun des expertises scientifiques complémentaires, des moyens techniques (stations de fond de mer, stations dérivantes et stations terrestres) et des moyens logistiques (navire océanographique), sans lesquels cette expérience ne serait pas réalisable.

Moyens déployés

L'expérience sismologique RHUM-RUM a pour ambition de combiner des observations à terre et en mer pour obtenir une image haute résolution des structures du manteau sous le SW de l'Océan Indien et en particulier sous le point chaud de La Réunion. Le matériel déployé provient de différents instituts:

Stations sismologiques terrestres
- 5 stations AWI (Alfred Wegener Institut, Bremerhaven) dans les  îles Eparses (Canal du Mozambique),
- 5 stations INSU/SISMOB dans le sud de Madagascar,
- 4 stations DEPAS (Deutscher Geräte-Pool für amphibische Seismologie, AWI, Bremerhaven)  dans les Seychelles,
- 12 stations DEPAS à Maurice et Rodrigues,
- 4 stations Université de Muenster à La Réunion,
- 4 stations Université de Bonn à La Réunion,
- 2 stations Géoscience Réunion / IPGP à La Réunion.

Stations sismologiques de fond de mer (OBS-Ocean Bottom Seismometers)
57 stations sismologiques ont été déposées en fond de mer autour de La Réunion et sur les rides centrale et sud-ouest indienne en Octobre 2012 et seront récupérées durant la mission RHUM-RUM METEOR en Oct. Nov 2013. L'équipement est composé de:
-    48 OBS DEPAS (http://www.awi.de/en/research/research_divisions/geosciences/geophysics/...)
-    9 OBS INSU (http://parc-obs.insu.cnrs.fr/)

Equipes impliquées

France : IPG Paris, Géosciences Réunion, Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise, Géosciences Montpellier, Université de Brest, FAST – Orsay, Géosciences  Azur, EOPG Strasbourg.
Allemagne : Universités de Munich, Franckfort, Kiel, Bremerhaven, Muenster, Bonn.

Océan Indien: Mauritius Oceanography Institut, Antananarivo Univ., Madagascar, SEYPEC (Seychelles Petroleum)

Soutiens

Le projet RHUM-RUM est financé côté français par le programme blanc de l'ANR. Il est également soutenu par l'INSU, l'IPEV, l'OSU-Réunion et les TAAF (Terres Australes et Antarctiques Françaises). Côté allemand, le projet est financé par le DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft).

Responsables

Responsable français du programme RHUM-RUM : Guilhem Barruol, IPG Paris, CNRS/ Laboratoire Géoscience Réunion, Université de la Réunion.
guilhem [dot] barruol [at] univ-reunion [dot] fr

Responsable allemande du programme RHUM-RUM: Karin Sigloch, Geophysik Group, Ludwig-Maximilians-Universität Munich.
sigloch [at] geophysik [dot] uni-muenchen [dot] de

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