Groupe Océanographique de l'Atlantique

Campagnes MARGES-ADEN et OWEN-2

: Figure 1 : zone de travail Marges-Aden

Campagne Marges-Aden

Le processus de la rupture continentale, stade ultime encore mal compris de la formation des marges divergentes, correspond à la transition entre les déformations extrêmes de la croûte continentale distale et le magmatisme de la nouvelle croûte océanique. Les zones de transition entre l’océan et le continent (Transition Océan Continent) sont donc les clés de la compréhension du mécanisme de rupture continentale et d’une partie de l’évolution des marges divergentes, et c’est la raison pour laquelle elles ont été choisies comme un thème privilégié de recherche de l’Action Coordonnée ACTIONS-MARGES : le Golfe d’Aden, pour la préservation de ses structures et du régime thermique, a été choisi comme un chantier prioritaire de cette Action.

La campagne Marges-Aden a pour but d’identifier les structures de la partie la plus orientale du Golfe d’Aden, à l’Est de la zone de fracture de Socotra-Hadbeen. Elle complète deux études antérieures (ENCENS-SHEBA et ENCENS) qui ont permis de décrire avec précision la cinématique d’ouverture, les modes de segmentation, et la structure superficielle et profonde des marges entre les zones de fractures Alula-Fartak et Socotra-Hadbeen.

Cette campagne a permis d’explorer une zone inconnue où la rupture du continent s’est initiée dans le bassin océanique ancien d’Owen et perpendiculairement à une ancienne marge continentale Jurassique. La rupture du continent Afrique-Arabie, il y a 18 Ma, s’est ensuite produite jusqu’en Afar, sur une distance de plus de 1200 km.

: Figure 2 : zone de travail OWEN-2

Campagne OWEN-2

Le projet OWEN-2 a pour objectif l’étude tectonique de la frontière active entre les plaques Arabie et Inde le long de la zone de fracture d’Owen (ZFO) par l’acquisition de données à caractère géophysique. Cette mission est le volet sismique de la mission OWEN 2009 effectuée par la même équipe sur le BHO Beautemps-Beaupré. L’objectif est d’imager la déformation de sub-surface afin d’étudier l’initiation, la migration et l’activité actuelle d’un grand système de failles décrochant, système qui constitue l’élément majeur de la structuration tectonique, de l’activité sismique et du contrôle des flux sédimentaires (flux de l’Indus en particulier) de la région. Les déformations actuelles et récentes associées à la cinématiques Inde-Arabie sont étudiées à partir de la cartographie de surface des escarpements de failles actifs et de profils sismiques au travers des relais extensifs qui jalonnent cette frontière, le tout calibré par forages et carottes obtenues précédemment.

Compte tenu des travaux antérieurs, cette campagne a permis de réaliser une série de profils de sismique rapide numérique à travers le système décrochant actif, depuis le bassin d’Owen jusqu’au cône distal de l’Indus ; le but étant d’imager les déformations récentes (Miocène à l’actuel) « sous » le système actif, d’étendre ces profils jusqu’au pied de la marge omanaise afin d’identifier des zones décrochantes plus anciennes, de réaliser des profils sismiques ciblés sur les bassins en pull-part qui jalonnent le système décrochant et d’établir les relations tectoniques entre le décrochement actif au nord et la queue de cheval extensive du fossé de Dalrymple.

Les travaux à la mer conduits par l’équipage du Beautemps-Beaupré, un détachement du GOA, des techniciens de GENAVIR pour la mise en œuvre de la sismique rapide numérique et des équipes scientifiques du CNRS, ENS Paris et UPMC ont permis d’atteindre les objectifs des campagnes Marges-Aden et OWEN-2 en réalisant l’acquisition des mesures issue :

des sondeurs multifaisceaux grands fonds et petits fonds afin de déterminer la bathymétrie de la zone avec une qualité compatible avec les exigences de l'Organisation Hydrographique ;
de la sismique rapide numérique afin d’obtenir une image du sous-sol concernant les premiers kilomètres ;
du sondeur de sédiments afin de déterminer les zones d’instabilités gravitaires sur les marges et sur la dorsale océanique ;
du magnétomètre remorqué afin d'observer les variations des signaux (les anomalies en particulier) géophysiques ;
des profileurs de courant de coque afin de mesurer le courant sur la colonne d'eau ;
des sondes perdables de température et du thermosalinomètre de coque afin de fournir des données hydrologiques nécessaires à l’exploitation des sondeurs multifaisceaux.

: Figure 3 : modèle numérique de terrain réalisé avec un sondeur multifaisceau

: Figure 4 : migration d’un profil sismique rapide numérique

: Figure 5 : échographe du sondeur de sédiments

: Figure 6 : mise à l’eau du canon

: Figure 7 : mise à l’eau de la flûte

: Figure 8 : remorquage de la sismique rapide numérique à partir du Beautemps-Beaupré

Campagne ECORS 2011

Le projet ECORS (Etude et caractérisation opérationnelle des routes et des sols) – volet marine contribue à une meilleure représentation de l’environnement marin et de son évolution, dans le cadre d’opérations amphibie.

Figure 1 : ECORS 2011 - Etude et Caractérisation Opérationnelle des Routes et des Sols – campagne de mesures in situ
Figure 2 : mise place d’un courantomètre ponctuel et prélèvement de sédiment

Le système développé depuis 2006 dans le cadre de ce projet comprend des bases de données et différents modèles numériques de propagation des vagues, de propagation des courants et d'évolution de la morphologie.

L'évolution d'une plage est directement liée aux conditions de houle et à la nature des sédiments. Il est ainsi possible à partir des modèles de houle développés dans le cadre du PEA ECORS et des caractéristiques générales des plages issues des bases de données du SHOM, de calculer les caractéristiques morphologiques d'une plage et de son évolution en réponse aux forçages hydrodynamiques.

La campagne ECORS 2011 avait pour but de comparer les résultats obtenus à l'aide des modèles et intégrés dans le démonstrateur aux données mesurées sur le terrain. L’objectif du démonstrateur est de fournir différents paramètres tels que :
- profil de plage
- hauteur des vagues
- déferlement - courant littoraux
- vitesse orbitale
- visibilité

L’objectif de la campagne 2011 conduite par un détachement du GOA et par une équipe de la cellule sédimentologie du SHOM du 26 septembre au 1^er octobre a donc été de mesurer tous ces différents paramètres pour valider le démonstrateur. Deux sites aux caractéristiques différentes ont été sélectionnés pour cette campagne. La plage de Tinutella situé à l’embouchure du Tavaro au sud ouest de la Corse et la plage d’Urbino située sur la côte est.

: Figure 3 : localisation des sites d’étude

Sur chaque site d’étude différents prélèvements et mesures ont été effectués.

- Prélèvements de sédiments du large jusqu’au sommet de la plage à l’aide notamment du carottier d’interface et des bennes Shipeck et Van Veen.

- Mise en place de différents mouillages
   . Houlographe
   . Profileurs de courant
   . Courantomètres ponctuels
   . Turbidimètres
   . Capteurs de pression pour l’étude des vagues et du déferlement

- Mise à l’eau de flotteurs lagrangiens pour l’étude des courants littoraux

: Figure 9 : mise en œuvre de flotteurs lagrangiens

- Mesures bathymétriques de l’isobathe des 200 m jusqu’à la plage – levé aux sondeurs multifaisceaux du BHO Beautemps Beaupré et d’une vedette hydrographique.

: Figure 10 : levé bathymétrique SMF par vedette hydrographique

- Topographie de la plage au GPS

Figure 11 : matériel de topographie utilisé pour les travaux sur le site de Tinutella
Figure 12 : raccordement des données bathymétriques et topographiques

Toutes ces mesures ont ensuite été confrontées au démonstrateur afin d’en valider les prévisions.

: Figure 13 : complexité du domaine côtier