Une campagne océanographique dans l’océan Indien pour étudier le point chaud de la Réunion

Projet RHUM-RUM 2012-2015 (Réunion Hotspot and Upper Mantle – Réunion's Unterer Mantel)

Vendredi, 21 septembre 2012 - Vendredi, 26 octobre 2012

La campagne RHUM-RUM de déploiement de sismomètres "fond de mer" (OBS) aura lieu du 21 septembre 2012 au 26 octobre 2012 autour de l'île de La Réunion à bord du navire océanographique MARION DUFRESNE de l'IPEV. L'objectif de ce projet franco-allemand:  imager la structure du manteau sous La Réunion depuis la croûte jusqu'au noyau, afin de déterminer la géométrie et l'origine du panache mantellique à l’origine du volcanisme qui a formé l'île, 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 se focalisera également sur 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. Le projet RHUM-RUM est porté par l'Institut de Physique du Globe de Paris (CNRS-INSU, Paris Diderot), le département  de géophysique de l'Université de Munich et le laboratoire Géosciences de l'Université de La Réunion. La récupération des instruments se déroulera en octobre – novembre 2013 avec le navire allemand METEOR.

http://www.rhum-rum.net

  • Carte des déploiements instrumentaux sismologiques dans le SW de l'Océan Indien. © Projet RHUM-RUM
  • Localisation des stations sismologiques sur l'île de La Réunion. Point jaunes et rouges: Station Geoscope RER et stations actuelles et futures de l'OVPF. Points bleus et roses: stations déployées durant la période 2012-2014 par l'Université de La Réunion dans le cadre du projet RHUM-RUM pour augmenter la couverture instrumentale. © Projet RHUM-RUM


Méthodes

Afin d'imager la structure du manteau supérieur et inférieur sous La Réunion, des stations sismologiques vont être déployées dans le cadre sur une superficie de 2000x2000 km2 centrée sur La Réunion. A l'aide du navire océanographique Marion Dufresne (IPEV), 57 stations de fond de mer seront déposées autour de La Réunion et sur les rides centrale et sud-ouest indienne, pour une durée d'une année (Oct 2012 à Oct. 2013). Les enregistrements par les stations en fond de mer seront complétés par des stations terrestres déployées sur Madagascar, les Seychelles, Maurice, Rodrigues et les îles Éparses (Figure 1) ainsi que sur La Réunion (Figure 2). Le projet RHUM-RUM permettra également le déploiement de stations sismologiques dérivantes (bouées MERMAID) développées à Géosciences Azur (CNRS-INSU, Univ…).

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, comme la tomographie en ondes de surface et de volume, la cartographie des interfaces de la Terre et la 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 mais également modélisations numériques de panaches à l'échelle de l'ensemble du manteau et de l'interaction de panaches avec la lithosphère.


Exemple de modélisation : Modélisation 2-D de l'interaction entre un panache mantellique (rouge à jaune) et la lithosphère océanique (bleu foncé). La convection à petite échelle se développe dans la couche de matériel apporté par le panache, et érode la base de la lithosphère, représentée ici par l'isotherme 1300°C. Le diamètre à la base du panache est de 50 km et l'anomalie de température par rapport au manteau environnant est 300 °C. Catherine Thoraval, Géoscience Montpellier.

Ce projet est triplement ambitieux, par les objectifs scientifiques visés, par le nombre d'instruments que seront déployés et par la taille du réseau envisagé. Il 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.

Pour en savoir plus: 
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)

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 de fond de mer seront déposées autour de La Réunion et sur les rides centrale et sud-ouest indienne, pour une durée d'une année.
-    48 OBS DEPAS
-    9 OBS INSU

Soutiens

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

Responsables

Principal investigateur français : Guilhem Barruol, IPG Paris, CNRS/ Laboratoire Géoscience Réunion, Université de la Réunion.
Principal investigateur allemand : Karin Sigloch, Geophysik Group, Ludwig-Maximilians-Universität Munich.

 

Contacts

Guilhem Barruol : guilhem [dot] barruol [at] univ-reunion [dot] fr
Karin Sigloch : sigloch [at] geophysik [dot] uni-muenchen [dot] de

http://www.rhum-rum.net