Série d’observation

MARSITE

Observatoire géodésique fond de mer en Mer de Marmara

MARSITE : Observatoire géodésique fond de mer en Mer de Marmara

La mesure in-situ des déplacements des fonds marins reste l’un des défis majeurs de la décennie. A titre expérimental, le laboratoire LGO a déployé pendant 3 ans (2014-2018) un réseau de stations géodésiques fond de mer, en mer de Marmara pour mesurer les mouvements d’un segment sous-marin de la faille nord-Anatolienne (2 cm/an), source de séismes destructeurs récurrents à terre. Ce segment sous-marin, situé à moins de 50 km de la mégapole d’Istanbul, est exempt de sismicité depuis 1766 (dernier grand séisme connu). Cette lacune de sismicité indiquerait soit un mouvement continu asismique de la faille de ~2 cm/an, soit un blocage de la faille qui, en cas de rupture, pourrait provoquer un séisme majeur.
Le principe de l’expérience consiste à mesurer plusieurs fois par jour par acoustique la distance entre balises posées sur le fond, de part et d’autre de la faille. En 3 ans d’observation, aucun mouvement supérieur à 5 mm/an n’a été détecté. Autrement dit, la faille serait bloquée et aurait ainsi accumulé depuis 1766 un déficit de glissement de l’ordre de 4 m. La rupture de cette faille pourrait alors engendrer un séisme de magnitude supérieure à 7.
Cette première expérience française de géodésie fond mer opérationnelle a été réalisée en collaboration avec l’institut GEOMAR à Kiel, l’ITU à Istanbul, le LIENSs (La Rochelle) et le CEREGE (Aix en provence). Une nouvelle expérience est en cours au pied de l’Etna, au large de Sicile, dans le cadre du projet ERC FOCUS (2020-2024).

Tracé de la faille Nord-Anatolienne et dernières ruptures enregistrées.  Le réseau Marsite (rectangle noir) est situé sur un segment de la faille présentant une lacune sismique.  Le mouvement relatif Anatolie/Eurasie de 2 cm/an est établi par des mesures géodésiques spatiales (inopérantes en domaine sous-marin).

(C) J-Y Royer/CNRS

Partenaires

Le parc de 4 balises acoustiques a été acquis avec le soutien du contrat de projet Etat-Région “Observation de l’océan” (CPER ODO).

Les missions océanographiques pour le déploiement du réseau et les visites du réseau ont été financées par la Flotte Océanographique Française (FOF), Geomar (Kiel) et l’université d’Istanbul (ITU).

Le fonctionnement et l’entretien du réseau a été soutenu par l’INSU/CNRS, la FOF, l’OSU-IUEM, le projet ANR MAREGAMI et le laboratoire LGO.

Le site

Tracé présumé (tirets mauves) de la faille Nord-Anatolienne (NAF) au centre de la mer de Marmara.  Les points représentent la position des balises acoustiques déployées de part et d’autre : en rouge le réseau de balises de GO-IUEM, en vert le réseau de balises de l’institut GEOMAR (Kiel).  Les lignes en pointillés sont les lignes de base mesurées au cours de l’expérience. Ces deux réseaux imbriqués permettaient de comparer les performances de balises différentes.

(C) J-Y Royer/CNRS

Le suivi

  • Mesures répétées de temps de vols de signaux acoustiques entre paires de balises
  • Mesures conjointes de température et de pression, pour calculer la célérité du son (nécessaire pour convertir les temps de vol en distances)

Publications

MARSITE

En images

  • (C) J-Y ROYER | CNRS

    Deux balises acoustiques sur leur trépied de 3.50m de haut sur le pont du N/O Pourquoi Pas? au départ d’Istanbul

  • (C) J-Y ROYER | CNRS

    Balise acoustique du LGO-IUEM au fond de la mer de Marmara (810m). Photo prise lors de l’inspection des balises par le ROV Victor d’Ifremer pour connaître l’orientation des trépieds sur le fond.

L’équipe | Contacts

Membres précédents ( LGO-IUEM)

  • Anne Deschamps (†),
  • Hélène Piété,
  • Mickael Beauverger