SURVEILLANCE DE L`ACTIVITE VOLCANIQUE ET SISMIQUE DE

SURVEILLANCE DE L'ACTIVITE VOLCANIQUE ET SISMIQUE
DE GUADELOUPE
Réalisé par
MOUTOU Caroline
Tuteur de stage : Monsieur Jean Bernard de Chabalier
Responsable de la licence BEST : Monsieur Lebrun
Le 25/02/2011
Licence BEST-GEOS LS6 Année 2010-2011

Table des matières
Liste des abréviations...........................................................................................................................3
Remerciements.....................................................................................................................................4
Résumé.................................................................................................................................................4
Présentation de l'Observatoire Volcanologique et Sismique de Guadeloupe.......................................5
Introduction..........................................................................................................................................7
I- LA SURVEILLANCE VOLCANOLOGIQUE....................................................................8
I.1 Acquisition des données en temps réel...............................................................................8
I.2. La sismicité du volcan........................................................................................................9
I.2.1 Traitement et visualisation des données de la sismicité du volcan ..............................9
Description de la carte de la sismicité Soufrière .............................................................9
I.3 Les déformations du volcan..............................................................................................11
I.3.1 La méthode du GPS (Global Positioning System).......................................................11
I.3.2 L'extensométrie et la fissurométrie .............................................................................11
Le principe......................................................................................................................11
L'extensomètre................................................................................................................11
La méthode de mesure sur le bâti ou le terrain..............................................................12
Description des courbes du réseau d'extensométrie ......................................................12
I.4 La géochimie des fluides volcaniques..............................................................................14
I.4.1 Les gaz........................................................................................................................14
La spectrométrie de masse..............................................................................................14
Analyse du réseau de gaz fumerolliens en dix ans..........................................................14
I.4.2 Les sources thermales.................................................................................................15
La méthode de prélèvement des sources.........................................................................15
Le dosage acido-basique ...............................................................................................15
La chromatographie ......................................................................................................16
Analyse du réseau de sources thermales en dix ans.......................................................16
I.5 Bilan ...................................................................................................................................16
Tableau1- Définition des niveaux d'activité volcanique en Guadeloupe (IPGP-OVSG).....16
II- SURVEILLANCE SISMOLOGIQUE DE L'ARC ANTILLAIS ..................................17
II.1 Le sismomètre...................................................................................................................17
II.2 Les sismomètres de courte période.................................................................................17
II.3 Les sismomètres de large bande ....................................................................................18
II.4 Le Réseau d'Accélération Permanent (RAP)................................................................18
II.5 Acquisition et traitement des données............................................................................18
II.5.1 Localisation de séisme...............................................................................................18
II.5.2 Pointer le séisme........................................................................................................19
II.6 La sismicité actuelle .......................................................................................................19
II.6.1 Analyse de la sismicité des Antilles en un an.............................................................19
II.6.2 La prévention .............................................................................................................20
II.7 Le risque tsunami ............................................................................................................20
II.7.1 Définition du tsunami................................................................................................20
II.7.2 Dispositif de prévention dans la Caraïbe...................................................................21
Conclusion et perspectives.................................................................................................................22
Apport personnel du stage..................................................................................................................22
Références bibiographiques................................................................................................................23
Annexe................................................................................................................................................24
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Liste des abréviation s
OVSG : Observatoire Volcanologique Sismologique de la Guadeloupe
IPGP : Institut de Physique du Globe de Paris
CNRS : Centre National de Recherche Scientifique
CIRAD : Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
SRC : Sismic Research Center (Centre de Recherche sismique)
MVO : Montserrat Volcano Observatory
BRGM : Bureau de Recherches Géologiques et Minières
INRA : Institut National de Recherche Agronomique
CEA : Commissariat à l'Énergie Atomique
UAG : Université des Antilles et de la Guyane
EDF : Électricité De France
GPS : Global Positioning System
INSU : Institut National des Sciences de l'Univers
ObsErA : Observatoire de l'Erosion aux Antilles
RAP : Réseau d'Accélération Permanent
GIS : Groupement d'Intérêt Scientifique
CDSA : Centre de Données Sismologiques des Antilles
DDRM : Dossier Départemental sur les Risques Majeurs
DDE : Département De l'Eau
ORSEC : Organisation des SECours
PSS : Plans de Secours Spécialisé
PPR : Plans de Prévention des Risques
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Remerciements
Avant de présenter mon rapport de stage, je tiens à remercier Monsieur De Chabalier,
Directeur de l'Observatoire Volcanologique et Sismologique de Guadeloupe de m'avoir accueilli au
sein de son entreprise, ainsi que toute l'équipe qui l'entoure. En effet, l'équipe a su se montrer
attentionnée, et remplie de volonté à m'apprendre. Je la remercie pour les vêtements, le matériel
emprunté. Je remercie toutes les personnes qui m'ont véhiculé et tous les moyens déployés afin que
mon stage se déroule agréablement.
Résumé
L'observatoire Volcanologique et Sismologique de la Guadeloupe a pour but de surveiller
l'activité du volcan de la Soufrière et surveiller l'activité sismique de l'archipel de Guadeloupe et
notamment de l'arc antillais. On est en mesure d'étudier le potentiel éruptif du volcan. Différentes
disciplines sont sollicités comme la sismologie, la géophysique, et la géochimie. Ainsi, des
instruments de mesure comme les stations sismiques situées à la Soufrière, renseignent sur la
sismicité du volcan. De plus, grâce au GPS, à l'extensométrie, à la fissurométrie, qui seront
expliqués par la suite, on arrive à suivre les déformations associées au volcan. De même, certaines
techniques telles que la spectrométrie de masse, le dosage acido-basique ou la chromatographie
permettent d'analyser la composition des fluides volcaniques. En particulier, les gaz des fumerolles
et les eaux de sources thermales. Les réseaux sismiques qui peuvent être des réseaux de courte
bande, large bande ou accélérométrique s'installent peu à peu en Guadeloupe et aux Antilles pour
renforcer la surveillance de l'activité sismique. Par ailleurs, des dispositifs incluant des
marégraphes permettent de réagir face au risque tsunami.
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Présentation de l'Observatoire Volcanologique et Sismique de Guadeloupe
L'Observatoire Volcanologique et Sismique de Guadeloupe est une petite structure
opérationnelle, dépendant de l'Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), organisme public de
recherche et d'enseignement supérieur en sciences de la terre et de l'environnement, qui a la
responsabilité de la surveillance des trois volcans actifs du territoire français (Guadeloupe,
Martinique et Réunion). Il dépend de trois tutelles, l'IPGP, le CNRS et le Conseil Général de
Guadeloupe.
L'histoire de l'observatoire : l'observatoire à été crée en 1950 à Parnasse, Saint-Claude
connu sous le nom de Laboratoire de Physique du Globe. Avant l'éruption majeur du volcan en
1976, l'ensemble de l'observatoire a été déplacé vers le Fort Saint-Charles de Saint-Claude. Les
transmissions des données partant des stations et arrivant à l'observatoire étaient acheminées par des
câbles puis au cours du temps, certaines données ont pu être transmises par télé-transmission.
Après l'éruption, les équipements de réception sismique sont restés au Fort tandis que le laboratoire
de géochimie et les bureaux administratifs retournent dans les locaux de Parnasse. En 1993 tout le
monde se regroupe dans un nouveau bâtiment construit par le Conseil Général, au Houëlmont à
Gourbeyre. Il porte le nom d'Observatoire Volcanologique et Sismologique de Guadeloupe
(OVSG).
Les missions opérationnelles de l'observatoire sont :
Premièrement, la surveillance de l’activité volcanique de la Soufrière de Guadeloupe par
le biais de l’enregistrement de séries temporelles de données géophysiques et géochimiques de
qualité, complétées par des observations visuelles de la phénoménologie dans le but de :
comprendre le fonctionnement du volcan, de détecter un changement de comportement et
l’évaluer en terme de potentiel éruptif mais également d'informer les autorités responsables de la
protection des personnes et des biens.
Deuxièmement, la surveillance de la sismicité régionale : la Guadeloupe et ses îles
proches, qui est liée à l’activité tectonique de l’arc des Petites Antilles. La sismicité est contrôlée
par le biais d'un enregistrement continu. Ainsi, il est possible d'avertir les autorités des
caractéristiques d’un séisme ressenti mais aussi des répliques qui peuvent y être associées. De plus,
l'observatoire établit sur de longues durées les caractéristiques spatio-temporelles de la sismicité
régionale et locale afin de contribuer à la zonation du risque sismique.
Troisièmement, la participation à l'alerte tsunami dans la Caraïbe, le Caribbean Tsunami
Warning System (CarTWS) pour lequel l'observatoire fournit des données sismologiques et
marégraphiques.
L'OVSG développe des travaux de recherche autour des thèmes suivants : la dynamique
éruptive de la Soufrière et des volcans antillais ainsi que la sismo-tectonique de l'arc des Petites
Antilles. L'étude des mécanismes physico-chimiques de l'érosion et du transport des sédiments dans
les rivières se fait grâce à une nouvelle structure formée : l'Observatoire de l'Erosion aux Antilles
(ObsErA) et reconnu en Janvier 2011 par l'Institut National des Sciences de l'Univers : l'INSU.
L'observatoire participe aussi au projet de recherche DOMOSCAN (financé par l'Agence Nationale
de la Recherche). L'objectif est la quantification de la dynamique et le suivi spatio-temporel du
système hydrothermal de la Soufrière de Guadeloupe.
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