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Mission Varuna 2019 : Le Beautemps-Beaupré fait avancer la science

Parti depuis près de deux mois de son port base, le bâtiment hydrographique et océanographique (BHO) Beautemps-Beaupré a conduit entre le 11 et le 27 mars 2019 une campagne au profit du centre national de la recherche scientifique (CNRS) dans le cadre de la convention d’exploitation du Beautemps-Beaupré et du navire océanographique Pourquoi Pas ? entre la Marine Nationale, l’Ifremer et le Shom.

 

Un jour et demi après leur départ de Salalah au Sultanat d’Oman, les antennes remorquées de sismique rapide sont mises à l’eau. Elles vont permettre aux scientifiques du CNRS de percer les mystères cachés dans les profondeurs de la mer d’Arabie, dans la zone de responsabilité d’ALINDIEN.

 

Des enjeux majeurs pour la géologie marine

L’équipe scientifique embarquée pour la campagne Varuna, pilotée par Mathieu Rodriguez, est composée de chercheurs du laboratoire de Géologie de l’Ecole normale supérieure et de l’Institut des Sciences de la Terre de Paris, des ingénieurs et hydrographes du Shom ainsi que de l’équipe de l’Ifremer.

 

Dès le 12 mars au soir, les scientifiques, ont les yeux rivés sur les instruments embarqués. La passion se lit sur leur visage quand apparaissent les premières rides océaniques sur l’écran du sondeur de sédiments. Ils sont à l’affut de l’une des frontières transformantes[1] les plus emblématiques pour les géologues : la Transformante d’Owen, actuelle limite de plaque entre l’Inde et la Somalie. Longue de 250 km, cette faille connecte la dorsale de Carlsberg, au cœur de la mer d’Arabie, et la dorsale de Sheba, qui se prolonge dans le golfe d’Aden pour terminer sa course à proximité des Afars. La zone de faille se situe dans la partie distale du système turbiditique[2] de l’Indus, une formation sédimentaire qui s’étend sur un million de kilomètres carré et une dizaine de kilomètres d’épaisseur, alimentée par les produits de l’érosion de l’Himalaya. Pourtant, depuis sa découverte en 1965, peu d’observations ont été réalisées sur ce système tectonique. L’objectif de la campagne Varuna[3]  est de fournir les premières données de géophysique marine sur cette faille.

 

Le Beautemps-Beaupré, fleuron de la flotte hydrographique

La campagne a été préparée depuis plus de deux ans, entre le CNRS,  le Shom, l’Ifremer et le Beautemps-Beaupré, afin de tirer le meilleur parti des moyens disponibles à bord. Ce fleuron offre en effet ce qui se fait de mieux en matière d’équipements hydrographiques. Le sondeur multifaisceaux EM122 et le sondeur de sédiments SBP 27 situés sur la gondole du navire[4] permettent une cartographie des fonds sous-marins d’une grande précision, révélant toute la complexité des processus tectoniques et sédimentaires mis en jeu dans cette zone. Le Beautemps-Beaupré a également embarqué pour l’occasion le dispositif de sismique rapide 48 traces de l’Ifremer, dont les mesures permettent de reconstituer les configurations passées de la faille et d’identifier les évènements géologiques dont la succession est à l’origine de la configuration actuelle. Les champs géophysiques (gravimétrie, magnétisme) sont également mesurés, et fourniront des informations importantes sur la structure profonde de la zone, l’âge du plancher océanique et sa cinématique. Les systèmes les plus performants sont donc mis à disposition des chercheurs et les résultats sont rapidement à la hauteur des espérances des scientifiques.

 

Des chaînes de l’Himalaya aux origines de l’océan Indien…

L’analyse des données récoltées permettra à terme de déterminer la sensibilité de ce système de faille aux grands changements géodynamiques ayant affecté l’océan Indien depuis la collision entre l’Inde et l’Eurasie, à l’origine de l’Himalaya, il y a environ 50 millions d’années. Depuis cette date, plusieurs évènements géologiques majeurs se sont produits, comme l’ouverture du rift Est-Africain initiée autour de 24 millions d’années ou encore la séparation de l’Inde et de l’Australie autour de 8Ma. Ces évènements sont susceptibles d’avoir été enregistrés au niveau de la transformante d’Owen.

 

Les enjeux de cette mission Varuna sont donc très importants. Si les premières données permettent déjà d’avoir des éclairages intéressants, il faudra environ 5 à 10 ans pour exploiter l’ensemble des données recueillies. Excitation lors de l’observation, déceptions, espoirs et enfin mystères dévoilés lors de l’exploitation des informations : le chemin est encore long avant que les chercheurs n’aient totalement percé les mystères cachés dans les failles de la mer d’Arabie. Marins du Beautemps-Beaupré et ingénieurs et hydrographes du Shom auront quant à eux la grande satisfaction d’avoir mis ces chercheurs dans les meilleures conditions pour faire avancer la science.

 

Figure 1 : Extrait de la cartographie multifaisceaux d’un segment de la transformante d’Owen, actuelle limite de plaque Inde-Somalie, et d’un profil sismique montrant l’enregistrement de son histoire géologique par les dépôts du système turbiditique de l’Indus.

 

 

Figure 2 : Extrait de la cartographie multifaisceaux du banc de Varuna. Les résultats préliminaires montrent qu’il s’agit des vestiges d’une structure ancienne, d’environ 50 million d’années, formée sur la limite de plaque Inde-Afrique, avant que la transformante d’Owen ne se mette en place il y a 24 millions d’années. Un chenal turbiditique est également identifié, reconnaissable à son aspect méandriforme. Ce chenal transporte des sables de diverses tailles issus de l’érosion de l’Himalaya jusqu’à la transformante d’Owen. Depuis leur roche mère au cœur de la chaine himalayenne jusqu’à la transformante d’Owen, ces sables ont parcouru a minima 1500 km !


Figure 3 : Mise à l’eau de l’antenne linéaire sismique.

 



[1] La découverte de frontières de plaques transformantes en domaine océanique par Tuzo Wilson en 1965 a été un jalon important dans l’établissement de la théorie de la tectonique des plaques, dont nous célébrons en ce moment le cinquantenaire. Ces frontières marquent la zone de contact entre deux plaques coulissant l’une par rapport à l’autre dans le plan horizontal. Elles se manifestent sous la forme de système de failles de plusieurs centaines de kilomètres de long. Pourtant, leur mode de formation et d’évolution au cours des temps géologiques reste encore peu compris. Ceci est en partie dû à leur position éloignée des côtes, rendant difficile la mise en place d’expéditions dédiées à leur observation.

[2] Les turbidites désignent à la fois une unité géologique structurée composée de roches sédimentaires mises en place à la suite d'un écoulement de sédiments le long d'une pente sous-marine ou sous-lacustre, ainsi que les roches qui composent cette unité. L'écoulement, gravitaire, forme un courant dit turbiditique, et ce jusqu'à ce qu'il perde son énergie cinétique.

[3] Du nom de la déesse hindoue qui forme les montagnes et les océans.

[4] Partie de la coque rassemblant la majorité des instruments de mesure du « Beautemps-Beaupré »

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