Un réseau sismologique flottant

Depuis des décennies, les sismologues rêvent de couvrir le fond des océans de stations sismologiques permanentes. Ils pourraient ainsi étudier par l’imagerie tomographique la structure profonde de la Terre sous les domaines océaniques avec une aussi grande précision que celle qu’ils obtiennent sous les domaines continentaux, très largement couverts par les réseaux sismologiques terrestres. Le coût et les difficultés technologiques liées au milieu marin et à l’éloignement des côtes n’ont pas encore permis d’implanter un réseau sismologique fond de mer permanent dans les océans. Grâce à la mise au point par des chercheurs de Géoazur (CNRS-UNS-IRD/OCA) d’un hydrophone flottant capable d’enregistrer des données sismiques en mer de manière exploitable pour des analyses tomographiques à l’échelle globale, un verrou vient d’être levé. Les travaux ont été publiés dans la revue EOS et font l’objet d’un communiqué INSU.

Des chercheurs de Géoazur à Villefranche sur Mer ont mis au point avec leur équipe un nouveau système d’hydrophones appelés Mermaid rendant accessible à l’étude les 70 % de la planète qui jusqu’à présent échappait à la surveillance sismique permanente. La perspective de pouvoir créer un jour un observatoire flottant n’est donc plus aujourd’hui du domaine de l’utopie.
L’imagerie 3D obtenue par tomographie est basée sur l’étude des décalages de vitesse de propagation des ondes sismiques lorsqu’elles traversent les couches qui constituent le globe terrestre avec une vitesse variable selon leurs densité. Les hydrophones n’enregistrent que les ondes acoustiques P, aucun équipement comparable n’était disponible jusqu’à présent pour des analyses en mer.
Frederik Simons et Guust Nolet à l’Université de Princeton ont démontré en 2006 que le concept du couplage d’un hydrophone à un flotteur sismique SOLO (Sounding Oceanographic Lagrangian Observer) était réalisable. Aujourd’hui Yann Hello et Guust Nolet ont mis au point un prototype opérationnel qui devrait être disponible en 2012.
Il s’agit d’un hydrophone multicanaux qui, contrairement aux sismomètres fond de mer (OBS, Ocean Bottom seismometer), ne repose pas sur le fond marin mais est capable de dériver entre deux eaux pour servir à plusieurs missions d’observations simultanées. Son nom : MERMAID.

Deux campagnes de test d’enregistrements avec deux premiers prototypes ont eu lieu en mer Ligure. Lors de la première campagne un séisme de magnitude 7.2, survenu le 24 juin dernier au large des iles Aléoutiennes Fox en Alaska, a été enregistré par MERMAID. Lors de la deuxième campagne réalisée en septembre d’autres données ont été récupérées et un séisme de magnitude 5.5 survenu en Turquie a été détecté et enregistré. Ces deux campagnes montrent l’efficacité de MERMAID pour la détection et l’enregistrement des séismes depuis l’océan.

Source(s) :
Modern Mermaids : New Floats Image the Deep Earth, Yann Hello, Anthony Ogé, Alexey Sukhovich, Guust Nolet. EOS numéro 92 du 4 octobre 2011, p337-338.

Contact(s) :

Yann Hello, Géoazur (CNRS-UNS-IRD/OCA)
hello@geoazur.obs-vlfr.fr, 04.93.76.38.85
Guust Nolet, Géoazur (CNRS-UNS-IRD/OCA)
nolet@geoazur.unice.fr, 04.92.94.26.32.
Anthony Ogé, Géoazur (CNRS-UNS-IRD/OCA)
oge@geoazur.obs-vlfr.fr, 04 93 76 37 59