Nom de code : Géosciences Montpellier

Tutelles : Unité mixte de recherche, dépendant du CNRS, de l’Université de Montpellier et de l’Université des Antilles et rattachée à l’Observatoire des Sciences de l’Univers - Observatoire de REcherche Méditerranéen de l’Environnement.

Missions : Développer des connaissances nouvelles sur la dynamique terrestre et ses manifestations de surface, en prenant en compte les couplages entre différentes enveloppes (atmosphère, hydrosphère, croûte, manteau).

Particularité : Sa pluridisciplinarité de thématique de recherche articulée autour de 5 thématiques de recherche : Manteau et Interfaces, Dynamique de la Lithosphère, Risques, Géologie des Réservoirs et Ressources et Transferts en Milieux Poreux.

… Mercredi 19 avril, nous parvenons à Géoscience Montpellier, accueilli chaleureusement. Le Directeur du laboratoire, Benoît Ildefonse et le directeur adjoint, Philippe Münch nous attendaient, impatients et heureux de nous faire découvrir le laboratoire. Au programme, une série de rencontres avec le personnel du laboratoire. Chercheurs, techniciens, doctorants et ingénieurs, nous avons balayé une part importante des thématiques de recherche du labo. Car oui, le laboratoire revendique une large diversité de pôles d’intérêt et d’expertises et c’est ce que cette série d’articles souhaite démontrer.

Épisode 1 : Les Géopirates des Antilles

Rencontre avec Philippe Münch, Enseignant-Chercheur à Géoscience Montpellier. Coordinateur de la mission inter-équipe aux Antilles, Phillipe est directement impliqué avec Jean-Frédéric Lebrun et Serge Lallemand, deux chefs de mission, dans un vaste projet de recherche dans les Antilles : la campagne d’exploration océanographique GARAnti.

D’où provient ce projet ?

Phillippe Münch : Géoscience Montpellier est en partenariat avec l’Université des Antilles. Le laboratoire y possède une antenne. En commençant à m'intéresser de près à cette zone de subduction(1) , j’ai commencé à développer des projets. Beaucoup de personnes du laboratoire travaillent sur les zones de subduction du monde. C’est pour cela que ce partenariat nous a paru nécessaire.

Pourquoi cette zone en particulier ?

Phillippe Münch : C’est la seule zone de subduction active sur le territoire français. C’est aussi un endroit où l’on peut observer un des pans de la géologie : la dynamique de la lithosphère(2) , et ce avec ses conséquences, à savoir, les risques sismiques, les risques volcaniques, mais aussi l’analyse des ressources en eau surtout sur des îles en plein milieu de l’océan.

La campagne d’exploration océanographique GARAnti est lancée depuis le 6 mai, et ce jusqu’au 25 juin. À bord du navire océanographique L’Atalante, une équipe pluridisciplinaire de neuf membres du laboratoire Géoscience Montpellier et de l’antenne aux Antilles. Quel est le but de cette mission ?

© Géosciences Montpellier

Phillippe Münch : Nous allons travailler dans la mer des Caraïbes, essentiellement sur la zone de la ride d’Avès (la partie ouest des petites Antilles), qui était autrefois une zone émergée (entre 60 et 30 millions d’années). C’est un espace de terra incognita(3) car depuis les années 80, aucune exploration scientifique n’y a été menée.

Nous nous intéressons à cette zone, car nous pensons que lorsque cette zone de subduction fonctionnait (il y a 70 millions d’années), on pouvait y trouver un arc volcanique formant une multitude d’îles. Certaines hypothèses vont même jusqu’à penser l’existence d’un véritable pont continental entre l’Amérique du Sud et les grandes Antilles.

En effet, des restes de mammifères terrestres de type rongeur originaires d’Amérique du Sud ayant été retrouvés dans les petites et grandes Antilles, des paléontologues ont émis l'hypothèse qu'un tel pont ait pu exister.

Avec la zone de subduction, petit à petit, ces îles volcaniques sont à la fois, montées, puis descendues, ce qui a permis à ces mammifères de s’installer, puis de s’y retrouver complètement isolés.

L’isolement aura créé une curiosité toute particulière. Des rats, semblables aux Capybaras(5) de plus d’une centaine de kilos et de plusieurs mètres de long. Victime de l’endémisme(4) , ils auraient proliféré jusqu’à ce que les ressources s’amenuisent.

Cette campagne va donc nous permettre de comprendre comment la subduction contrôle la formation et la disparition d’îles. Îles qui permettraient le passage de faunes et in fine, leur isolement et leur évolution parfois délirante.

Schéma 3D simplifié de la subduction de la plaque de l'Amérique du Sud sous la plaque Caraïbes ©Géosciences Montpellier

Phillippe Münch : Les travaux de recherche qui sont menés au laboratoire ont déjà permis de répondre à une partie de cette question. Tout se passe en profondeur avec la subduction. C'est grâce à la modélisation de cette subduction en profondeur que nous pouvons détecter comment la surface pouvait se déformer. La géologie de terrain quant à elle, nous permet d’étudier en surface les traces d’émersion d’anciennes îles. Typiquement, nous travaillons depuis les années 2000 sur des formations récifales qui étaient sous l’eau autrefois et qui sont maintenant émergées.

Phillippe Münch : La mission océanographique est divisée en 3 étapes : la première sur la géophysique, la seconde sur une autre forme de géophysique et la troisième sera une partie d'échantillonnage des roches.

Les relevés se feront d’abord par ondes acoustiques, capables de traverser plusieurs kilomètres de roches, offrant une cartographie en trois dimensions de la zone. Les chercheurs procéderont ensuite à des dragages(6) sur certains escarpements stratégiques afin de pouvoir analyser les roches en laboratoire et livrer l’histoire de la région.

Si nous découvrons des fossiles marins, les techniques de datation nous permettront de remonter à la période exacte des phénomènes d'apparition et de disparition d’îles dans cette région. La datation restera donc une analyse essentielle.

©L'Atalante - IFREMER

Comment mettre en lumière le patrimoine géologique de cette région ?

Phillippe Münch : Nous travaillons aussi avec des musées locaux comme le CCSTI de la Guadeloupe qui se charge de valoriser ce patrimoine géologique et de conserver dans les musées des échantillons remarquables pour la population locale ainsi que les touristes.

Nous travaillons également en étroite relation avec le BRGM - Bureau de Recherches Géologiques et Minières - afin que la région des petites Antilles devienne une zone prioritaire d’étude et de cartographie.

Enfin, au-delà de la recherche scientifique, cette campagne a un intérêt pour les populations locales. En effet, grâce aux données récoltées, des précisions en termes de risques sismiques et de risques volcaniques de la région pourront être apportées.

...à suivre dans le prochain épisode, rencontre avec Stéphane Dominguez, Chargé de Recherche CNRS à Géosciences, en charge de la modélisation expérimentale de processus géologiques.

Notes :

(1) La subduction est le processus par lequel une plaque tectonique océanique s'incurve et plonge sous une autre plaque avant de s'enfoncer dans le manteau.

(2) La lithosphère est l'enveloppe terrestre rigide de la surface de la Terre. Elle comprend la croûte terrestre et une partie du manteau supérieur. Elle est divisée en un certain nombre de plaques tectoniques, également appelées plaques lithosphériques.

(3) Une Terra incognita est un territoire qui n'a pas encore été exploré par l'Homme, ou par les explorateurs, voyageurs et marchands européens.

(4) L' endémisme caractérise la présence naturelle d'un groupe biologique exclusivement dans une région géographique délimitée. Dans le cas des rongeurs, il s'agit du gigantisme.

(5) Le capybara est une espèce de rongeur, un hystricognathe dont la taxinomie et la classification sont encore discutées et varient selon les auteurs. C'est le plus gros rongeur actuel.

(6) On appelle dragage l'opération qui consiste à extraire les matériaux situés sur le fond d'un plan d'eau.

Pour aller plus loin :

Une actualité de la région des Antilles : Le Kick’em Jenny volcan sous-marin se réveille !

Pour plus d’information sur la campagne océanographique.

Le site du BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) qui est l'établissement public de référence dans les applications des sciences de la Terre pour gérer les ressources et les risques du sol et du sous-sol.