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Bilan annuel de l’activité volcanique de la Soufrière de Guadeloupe et de la sismicité régionale

2015ISSN 1622-4523

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A - Activité Volcanique de la Soufrière de Guadeloupe - 2015

Le complexe de la Grande Découverte –Soufrière est composé de 3 stratovolcans,Grande Découverte, Carmichaël et Soufrière, quise sont construits durant les derniers 445000ans. La Soufrière est l'édifice le plus récent etson histoire éruptive a débuté il y a environ9150 ans. Il s'agit d'un volcan actif, de typeexplosif, ayant connu de nombreuses éruptionsmagmatiques et non-magmatiques, dites« phréatiques », par le passé.

La dernière éruption magmatique majeure date duXVIe siècle (1530 ± 30 ans). Les reconstitutions etmodélisations récentes montrent qu'elle a commencépar un écroulement partiel du flanc du volcan avec uneavalanche de débris qui a atteint la mer au niveau deBasse-Terre. Il a été suivi d'une explosion pliniennemodérée avec une colonne de gaz atteignant 10-12 kmd'altitude, des retombées de ponces atteignant environ6 cm d'épaisseur à Saint-Claude, et des couléespyroclastiques dans les vallées radiales jusqu'à desdistances de 5-6 km du dôme. L'éruption s'est terminéepar la construction du dôme actuel de la Soufrière.

Depuis, les éruptions qui se sont produites ont étéu n i q u em en t p h r é a t i q u e s , i m p l i q u an t u n edécompression explosive du système hydrothermal etl'éjection de matériaux anciens du volcan sans apportde magma nouveau. Ces éruptions ont été majeuresen 1797-98, 1836-37 et 1976-77 et mineures en 1690,1809-1812 et 1956.

L'éruption phréatique de 1956 a duré dix jours, avecdeux explosions en surface. Celle de 1976-77 a étéparticulièrement violente avec 26 explosions majeuresentre juillet 1976 et mars 1977. Elle a produit desémanations de gaz acides, des projections de blocs etde cendres, des coulées de boue et environ 16 000séismes dont plus d'une centaine ressentis.

Depuis 1992, son activité sismique, fumerollienne etthermale poursuit un régime fluctuant maisglobalement en lente augmentation, qui se traduit parune forte activité du système hydrothermal. Si cesphénomènes incitent l’observatoire à la vigilanceinstrumentale, ils ne sont cependant pas associés àune anomalie des autres paramètres de surveillanceliée à une éventuelle remontée de magma (séismesprofonds, déformations à grande échelle, gaz soufrés àhaute température).

Sismicité volcaniqueL'activité sismique d'origine volcanique de 2015 est endiminution notable en nombre d'évènements et en énergiedissipée globale par rapport à 2014. Un total de 151 séismesde type volcano-tectonique (VT) a été localisé sous le massif dela Soufrière (à comparer aux 315 VT en 2014 et aux 67 VT en2013). L'énergie totale dissipée de 1.9 MJ1 est en nettediminution par rapport à 2014 (9.6 MJ) et 2013 (22.2 MJ).L'observatoire a également enregistré durant l'année 19séismes de type longue-période (LP) et 18 séismes volcaniquesemboîtés.Les hypocentres sont regroupés dans les deux zonessismogènes qui caractérisent la sismicité de la Soufrière : lapremière zone très superficielle est localisée quelques centainesde mètres sous le dôme, tandis que la deuxième est située auxalentours de 1.5 – 2 km de profondeur. L'activité sismique sous le volcan a été légèrement plus élevéeen début d'année. Au cours du mois de janvier 2015,l'observatoire a enregistré 36 séismes dont 30 séismes VT(magnitude maximale 0.9). L'énergie totale dissipée par cetessaim est très faible, de l'ordre de 0.1 MJ1. Les séismes VT correspondent à de petites ruptures sur desfractures du système volcanique. Les séismes LP sont associésà des phénomènes de résonance dans les fluides sous pressiondans l'édifice. L'ensemble de ces séismes témoigne de lavivacité du système hydrothermal (interaction entre les gaz etl'eau dans les fractures superficielles).

Figure 1. Sismicité volcanique annuelle de la Soufrière depuis 1955.Sont reportés le nombre de séismes détectés (barres grises), lenombre de séismes ressentis (barres noires), et l'évolution del'énergie dissipée (ligne rouge). Sont représentés uniquement lesséismes VT. A noter que l'échelle logarithmique des ordonnées a étémodifiée pour afficher les valeurs nulles dans le nombre de séismesressentis.

Activité fumerollienneDepuis 1992 et la réactivation du Cratère Sud, l'activitéfumerollienne n'a cessé d'augmenter lentement d'année en

Observatoire Volcanologique et Sismologique de Guadeloupe / IPGP – Le Houëlmont, 97113 Gourbeyre, Guadeloupe• Tél: 05 90 99 11 33 • Fax: 05 90 99 11 34 • Mél: [email protected] • www.ipgp.fr/ovsg •

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année, avec en particulier l'apparition d'HCl en 1998. Après laréactivation du gouffre Tarissan en 2000, du gouffre Napoléonen 2003, du gouffre 56 en 2007, de 2 fumerolles le long desfractures Lacroix en 2011, d'une zone du gouffre Breislack en2013, une nouvelle zone fumerollienne est apparue en juillet2014 dans la partie sommitale du dôme : la zone NapoléonNord (entre le gouffre Napoléon et le gouffre Tarissan). Cettezone fumerollienne a continué de s'étendre au cours de l'année2015. Les émanations gazeuses acides accompagnées d'un régime devent soutenu a engendré le dépérissement progressif de lavégétation sur les flancs sud-ouest et ouest de la Soufrièredepuis 1998 (Figure 2). Cette acidité a contribué à quelquesinstabilités mineures des zones de dépérissement en 2015(détérioration de la trace sommitale « cratère sud »).

Figure 2. Les principaux gouffres/fractures actifs au sommet de laSoufrière (OVSP-IPGP, mars 2012).

L'activité s'est maintenue au Cratère Sud avec de forts débits(sur les 3 bouches d'émission) et d'importants dépôts de soufresolide. La température au Cratère Sud Central est restée élevéeet stable au cours de l'année, variant entre 95.5°C et 103.9°C(comparable avec les années précédentes). L'acidité très fortedu panache s'est maintenue en 2015 avec un pH moyen de 1.6(pH minimum 0.9 ; pH maximum 2.1), en raison de laprésence d'acide chlorhydrique (HCl) et d'acide sulfurique(H2SO4) depuis 1998. L'activité s'est également maintenue au niveau du gouffreTarissan avec un débit moyen du panache tout au long del'année. Les sondages et prélèvements du lac acide situé aufond du gouffre (fluctuant entre 80 et 95 m de profondeur) ontété poursuivis. Le niveau du lac a varié d'environ 15 m en 2015et semble lié aux apports en eau de pluie. L'acidité très fortes'est maintenue avec un pH variant entre -0.3 et 0.01 (pHmoyen de -0.1 en 2015, -0.2 en 2014). Des étudesapprofondies de ces séries temporelles sont en cours.Depuis juillet 2014, une nouvelle zone fumerollienne estapparue dans la partie sommitale de la Soufrière, au nord dugouffre Napoléon (Figure 3). Cette activité se matérialise par denombreuses petites zones de dégazage diffus acide quiprovoque le dépérissement de la végétation et la détériorationde la trace menant au Cratère Sud. Les températures mesuréesau sol varient entre 70°C et 95°C. Depuis juillet 2014,l'observatoire a noté une extension de la zone et uneaugmentation des débits de dégazage. La fumerolle principale,nommée Cratère Napoléon Nord (CNN), fait l'objet d'unesurveillance accrue tous les mois. Sa température est restéestable en 2015, autour de 95°C (entre 94.9°C et 95.5°C). SonpH est acide et stable avec un pH moyen de 3.1. Nous avons observé un maintien de l’activité sur les autreszones actives : cratère Napoléon, gouffre 1956, fractures

Lacroix, cratère Breislack, avec une tendance de plus en plusnette à l'augmentation des débits de gaz. C'est particulièrementle cas pour le gouffre 1956 dont le débit de gaz a trèssignificativement augmenté depuis septembre 2015.

Figure 3. La nouvelle zone fumerollienne au nord du gouffre Napoléonvue du sommet de la Soufrière (OVSP-IPGP, 19-03-2015). Le dégazageest diffus dans toute la zone (ligne jaune) et la fumerolle principale(CNN) est matérialisée par l'étoile jaune. Depuis la prise de cette photo,l'activité s'est accrue, provoquant le dépérissement de la végétationdans toute la zone et la détérioration partielle de la trace menant auCratère Sud (fermée depuis le 27 janvier 2015).

Sources thermalesDepuis quelques années, nous assistons à une progressive maissystématique augmentation de la température des sourcesthermales situées en altitude sur le flanc sud de la Soufrière.Depuis 1979 , les Bains Jaunes (T moyenne de 30.1°C en 2015)ont augmenté d'environ 4°C, la source du Galion (T moyennede 48.2°C en 2015) de 6°C. Depuis 1995, la source Pas du Roy(T moyenne de 34.5°C en 2015) a augmenté de 4°C et celle deTarade (T moyenne de 43.3°C en 2015) de 8°C. D'autressources montrent une température stable ou en légère baisse.C'est le cas de Bains Chauds de Matouba (T moyenne de58.6°C en 2015), de 2eme chute du Carbet (T moyenne de42.5°C en 2015) et Ravine Marchand (T moyenne de 42.2°C en2015).

DéformationsL'analyse des déformations ne se limite pas à l'année 2015 carces déformations sont petites. Sur plusieurs années, les réseauxintégrés de mesure des déformations à l'échelle du massif nemontrent pas de signes particuliers (GPS continu). En revanche, on note le maintien d'une tendance depuis denombreuses années à l'ouverture de certaines fissures, del'ordre de +25 mm en 10 ans pour les variations les plusimportantes, notamment sur la faille du 30 Août, les fracturesLacroix et le gouffre Napoléon. Cette ouverture est associée àune fermeture progressive des fractures de la zone nord dudôme (Gouffre Dupuy et Fente du Nord) de l'ordre de -5 mmpour les variations les plus importantes.Le champ de déformations observé sur la Soufrière traduit lefait qu'il n'y a aucune activité profonde importante telle qu'unesurpression dans la chambre magmatique. En revanche, lespetites déformations localisées sur le dôme suggèrentl'existence de phénomènes superficiels qui pourraient être des

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surpressions de vapeur d'eau ou de petits mouvementsgravitaires ou tectoniques.

Synthèse de l'activité volcanique en 2015Il faut retenir que si ces phénomènes témoignent de l'activitépermanente de la Soufrière, caractéristique de celle d'un volcanavec un système hydrothermal important et très actif, celle-cin'est pour l'instant pas associée :

• à une sismicité intense et profonde ;

• à des déformations à l'échelle du massif ;

• à l'apparition de fumerolles de haute température (>150°C) ;

• à l'apparition de gaz d'origine magmatique (SO2).

L'activité de la Soufrière enregistrée en 2015 semble doncglobalement se situer dans la continuité des observations faitesdepuis 1992 qui traduisent une lente augmentation de l'activitédu système hydrothermal, à savoir de la circulation et del'interaction des gaz chauds et de la vapeur sous pression dansla roche poreuse et fracturée.

Le nouvel arrêté municipal N°DGS-15-01-27 (du 27 janvier2015) de la ville de Saint-Claude élargit la zone d'interdictiond'accès du public à certaines zones du sommet de la Soufrière :tenant compte de l'extension de la nouvelle zone fumerolliennequi s'étend de part et d'autre de la trace dite « cratère sud »,

cette trace s'est fortement détériorée et son accès estmaintenant strictement interdit. Ce nouvel arrêté municipaln'interdit pas l'accès du public au sommet de la Soufrière.

Sur la base des observations de l’OVSG-IPGPenregistrées au cours de l'année 2015 etrésumées dans ce bulletin, aucune activitééruptive n’est à prévoir prochainement, mais leniveau actuel reste

(Voir tableau en annexe).

Cependant, les émanations gazeuses aux abordset sous le vent des fumerolles du Cratère Sudprésentent, depuis 1998, des risques avérésd’irritation et de brûlures (yeux, peau, voiesrespiratoires). En raison de la présence de cesgaz toxiques, l’arrêté municipal N°01-296(modifié le 27 janvier 2015) de la ville de Saint-Claude interdit l’accès du public à certaineszones du sommet.


VIGILANCE (= JAUNE)


B – Activité Sismique Régionale - 2015

L’arc insulaire des Petites Antilles résulte duplongement de la plaque Nord-Amérique sous laplaque Caraïbe. Cette subduction active a unevitesse de convergence de 2 cm/an. Elleprovoque une déformation de la limite de cesplaques, faisant de notre archipel une région àfort aléa volcanique et à fort aléa sismique.

Certains séismes sont directement liés aux processusde glissement entre les deux plaques (Figure 4).D’autres, plus superficiels, résultent de la déformationde la plaque Caraïbe. D'autres encore résultent de larupture de la plaque océanique plongeant sous laCaraïbe. Durant la période historique, plusieursséismes ont causé des dégâts / victimes enGuadeloupe (intensités supérieures ou égales à VII) :1735, 1810, 1843, 1851, 1897, 2004 et 2007.Lesséismes ne sont pas prévisibles et peuvent survenir àn’ importe quel moment dans l’archipel de laGuadeloupe. Les actions de prévention du risquerestent de rigueur : respect des réglementationsparasismiques en vigueur, aménagement intérieur deslieux de vie, apprentissage du comportement à teniravant, pendant et après un séisme.

Figure 4. Schéma simplifié de la subduction active aux Antilles avec lesdifférents types de séismes tectoniques possibles. Le séisme du 21novembre 2004 ainsi que toutes ses répliques résultent de ladéformation de la plaque Caraïbe (séismes crustaux).

La sismicité régionaleSi on se limite à un rayon approximatif de 450 km autour de laGuadeloupe, un total de 2391 séismes tectoniques a étéenregistré pendant l'année 2015 (1414 en 2014), de magnitudemaximale 6.7. De nombreux séismes de très faible magnitude,et, de ce fait, enregistrés par une ou deux stations seulement,ne sont pas localisables en routine (c'est le cas de beaucoup demicro-séismes autour des Saintes).

Figure 5. Hypocentres et magnitudes des séismes localisés durantl'année 2015 par l'OVSG-IPGP autour de la Guadeloupe. La vue verticalecorrespond à la projection des séismes à moins de 100 km de part etd'autre de l'axe A-B, perpendiculairement au plan de subduction. Lestraits noirs représentent les failles principales connues. Les séismespotentiellement ressentis sont symbolisés par des étoiles.

La carte de la sismicité 2015 (Figure 5) montre une importantesismicité superficielle à l'est et au nord-est de la Guadeloupe, lelong de grands systèmes de failles NW-SE, distribuées entre laMartinique et Barbuda. Cette sismicité est également liée àl'activité de l'interface de subduction (zone de contact entre lesdeux plaques). La répartition géographique de l'activitésismique est comparable à celle des années précédentes. Aumoins 21 séismes ont été ressentis en 2015 en Guadeloupe(Figures 5 et 6, Tableau 1). En 2015, les essaims sismiques sontlocalisés principalement dans la zone de répliques des Saintesmais également à l'est de la Martinique et au nord-est de laBarbade.

L'essaim du nord-est de la BarbadeJeudi 16 juillet 2015 à 11h16 (heure locale) un séisme fort demagnitude 6.7 sur l'échelle de Richter, s'est produit à 145 kmau nord-est de la Barbade, à une profondeur d'environ 25 kmde profondeur (épicentre hors de la Figure 5). Il est lié auxprocessus de déformations associés à la subduction de laplaque Amérique sous la plaque Caraïbe. Ce séisme a étélargement ressenti par les populations des îles de l'arc Antillais(Barbade, Saint Vincent, Sainte Lucie, Martinique, Dominique,Guadeloupe) avec des intensités comprises entre II et VI(secousses fortes). Ce séisme avait été précédé dans la matinée(07h01) d'un séisme de magnitude 5.9, localisé dans la même


Plaque Caraïbe

PlaqueCaraïbe

Plaque Amérique

Nord Sud

Plaque Nord-Amérique


zone, et également ressenti par les populations des îles de l'arcAntillais (intensité max III- IV à la Barbade et II à Sainte Lucieet en Martinique). L'Observatoire a enregistré plus de 70répliques, dont 35 au cours du mois de juillet. Certaines de cesrépliques ont été ressenties à la Barbade.

La zone de répliques des séismes des SaintesLes séismes des Saintes du 21 novembre 2004 de magnitude6.3 et du 14 février 2005 de magnitude 5.7 ont été suivis deplus de 35 000 séismes identifiés comme répliques. Au cours de l'année 2015, les réseaux de l'observatoire ontenregistré 1584 séismes entre les Saintes et la Dominique,entre 2 et 15 km de profondeur (Figure 6) et de magnitudemaximale 3.1. En 2015, cette sismicité s'est principalementorganisée sous l'archipel des Saintes, à la terminaison nord dela faille du Roseau. Du fait de la proximité de l'archipel et de lafaible profondeur de l'activité sismique (moins de 8 km pour laplupart des séismes), de nombreux séismes ont potentiellementété ressentis aux Saintes à partir d'avril 2015. L'activité a étéparticulièrement soutenue durant le mois d'octobre avec 286séismes enregistrés, dont au moins 4 ressentis (intensité II àIV ; voir le bulletin du mois d'octobre 2015). En se basant sur quelques témoignages et les modélisations dumouvement du sol, nous pouvons estimer qu'au moins 13séismes ont été ressentis aux Saintes en 2015 (Figure 6 etTableau 1). Concernant les séismes mineurs, à la limite d'êtreressentis, les communiqués sont envoyés uniquement sil’observatoire a recueilli des témoignages. Il est donc importantde témoigner à l'adresse www.franceseisme.fr, même si vousavez ressenti faiblement un séisme.

Figure 6. Carte des épicentres et des magnitudes de l'année 2015dans la zone des Saintes, correspondant aux plus forts séismesenregistrés et localisés par l'OVSG-IPGP. Les traits noirs représentent lesfailles principales connues. Les séismes ressentis sont symbolisés pardes étoiles.

Tableau 1. Caractéristiques des séismes régionaux ressentis enGuadeloupe en 2015 (représentés par des étoiles sur les cartesépicentrales des Figures 5 et 6). Vous pouvez retrouver l'ensemble descommuniqués sur la page de l'OVSG : www.ipgp.fr/ovsg à la rubriqueactualité.

Date Magnitude

Prof(km)

Zone épicentrale Intensitémax*

24/05/15 2.2 11 3 km à l'est-sud-est de Terrede Bas

I - II

27/05/15 1.8 7 3 km à l'est-nord-est de Terrede Bas

I - II

27/05/15 1.7 8 3 km à l'ouest de Terre deHaut

I - II

10/06/15 2.8 3 1 km à l'ouest-sud-ouest deTerre de Bas

II - III

30/06/15 3.3 28 23 km au nord-nord-est deSaint-Barthélémy

I - II

16/07/15 6.7 27 Nord-est de la Barbade I - II

30/07/15 4.1 32 22 km à l'est-nord-est deSaint-Martin

II - III

30/07/15 1.8 2 3 km à l'ouest-sud-ouest deTerre de Haut

I - II

21/08/15 3.1 9 5 km au sud-est de Terre deBas

II - III

25/08/15 3.6 37 19 km à l'est-sud-est de Saint-Barthélémy

I - II

01/10/15 5.2 60 Nord-est de la Martinique II - III

06/10/15 2.4 4 2 km au sud-sud-est de Terrede Bas

II - III

13/10/15 2.8 8 5 km au sud-est de Terre deBas

II - III

30/10/15 2.7 8 9 km au sud-sud-est Terre deHaut

I - II

31/10/15 3.0 11 9 km au sud de Terre de Haut III - IV

03/11/15 4.8 145 A l'est de la Dominique I - II

12/11/15 3.0 12 4 km à l'est-sud-est de Terrede Bas

II - III

09/12/15 3.0 5 1 km au sud-sud-ouest deTerre de Bas

III - IV

12/12/15 2.7 19 28 km à l 'est de Saint-Barthélémy

I - II

28/12/15 5.5 161 A l'ouest de la Martinique I - II

30/12/15 2.0 3 1 km au sud-sud-ouest deTerre de Bas

I - II

* intensités maximales en Guadeloupe (d'après les témoignages).

La Direction de l'OVSG-IPGP le 26 février 2016


Les Saintes

Faille du Roseau

http://www.franceseisme.fr/http://www.ipgp.fr/ovsg


C – Annexes

Définition des niveaux d’activité volcanique pour la Soufrière de Guadeloupe

Activité globaleobservée

Minimaleniveau de base

En augmentationvariations de quelques

paramètres

Fortement augmentéevariations de nombreuxparamètres, sismicité

fréquemment ressentie

Maximalesismicité volcanique

intense, déformationsmajeures, explosions

Délais possibles Siècle(s) / Années Année(s) / Mois Mois / Semaines Imminente / En cours

Décision OVSG-IPGP Préfecture

Niveaux d’alerte VERT = Pas d’alerte JAUNE = Vigilance ORANGE = Pré alerte ROUGE = Alerte

Définition simplifiée de l’échelle des intensités macrosismiques

Intensités I II III IV V VI VII VIII IX X+PerceptionHumaine

Nonressenti Très faible Faible Légère Modérée Forte Très forte Sévère Violente Extrême

Dégâts probables aucun Très légers Légers Modérés Moyens Importants Généralisés

Appel à témoignages sur les séismes ressentisLes intensités réelles (effets d'un séisme en un lieu donné) ne peuvent être correctement déterminées que par recueil de témoignages.Si vous avez ressenti un séisme, même faiblement, vous êtes invité à le signaler à l'observatoire et à prendre quelques minutes pourremplir le formulaire d’enquête macrosismique du BCSF sur le site http://www.franceseisme.fr/.

Nouveau site webLe nouveau site web de l'Institut de Physique du Globe de Paris est en ligne à l'adresse www.ipgp.fr. Vous trouverez de nouvellesrubriques et un lien direct vers la page de l'OVSG : www.ipgp.fr/ovsg.

Centre de Données Sismologiques des Antilles (CDSA)Le CDSA a pour mission le traitement et la mise à disposition au public d'informations techniques et scientifiques concernant l'activitésismique dans l'archipel des Petites Antilles (www.seismes-antilles.fr). C'est une collaboration entre l'Institut de Physique du Globe deParis (IPGP), le BRGM et l'Université des Antilles et de la Guyane. Le CDSA s'est mis en place progressivement entre 2002 et 2007 dansle cadre d'un projet CPER-DOCUP "KASIS" et financé par le FEDER, le Ministère de l'Environnement, la Région Guadeloupe, l'IPGP et leBRGM. La seconde phase du projet a débuté en octobre 2013 (dans le cadre du CPER-PO 2007-2013). Localisé au Houëlmont, dans leslocaux de l'Observatoire Volcanologique et Sismologique de Guadeloupe (OVSG-IPGP), le CDSA bénéficie de la fiabilité desinfrastructures et du fonctionnement continu des équipements de l'IPGP destinés à la surveillance.

1 : 1 mégajoule = 1 MJ = 106 Joules ; 1 térajoule = 1 TJ = 1012 Joules ; A titre d'exemple, l'énergie dégagée par le bombardementd'Hiroshima était de 63 TJ.

Merci aux organismes, collectivités et associations d’afficher publiquement ce bilan pour une diffusion la plus large possible. Pour lerecevoir par e-mail, faites simplement la demande à . Les précédents bulletins et communiqués (depuis

1999) sont en ligne sur le site www.ipgp.fr/fr/ovsg/actualites-ovsg.

Les informations de ce document ne peuvent être utilisées sans y faire explicitement référence.

mailto:[email protected]://www.seismes-antilles.fr/http://www.ipgp.fr/fr/ovsg/observatoire-volcanologique-sismologique-de-guadeloupe

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