Les instruments OBS déployés lors de la campagne HAITI-TWIST
Les sismomètres sous-marins (OBS = Ocean Bottom Seismometers) sont des dispositifs conçus pour enregistrer l’arrivée d’ondes sismiques (provenant soit de sources artificielles, soit de séismes) sur le plancher océanique. Ils sont généralement équipés de quatre capteurs: un hydrophone et trois géophones — un vertical et deux horizontaux – positionnés perpendiculairement les uns aux autres pour capter les mouvements du sol dans toutes les directions, détectant à la fois les ondes P (provenant de la tranche d’eau ou du sous-sol) et les ondes S (provenant du sous-sol). Une fois déployés depuis des navires de recherche, les OBS restent posés au fond de l’océan (enregistrement fixe, en continu, “passif”), collectant continuellement des données sismiques.
Un signal acoustique déclenche la libération de leur lest, leur permettant de remonter à travers la tranche d’eau par la poussée d’Archimède, pour être récupérés à la surface de la mer. Les OBS sont utilisés pour mener une recherche des propriétés physiques (notamment la vitesse des ondes P, fonction de la densité) de milieux géologiques profonds (quelques milliers de mètres, voire quelques dizaines de kilomètres, jusqu’au Moho et au-delà), et une analyse tomographique en 2 ou 3 dimensions.
MicrOBS – l’OBS utilisé pendant la première étape de la mission HAITI-TWiST, conçu par Ifremer et construit par la société Sercel, est un instrument polyvalent. Principalement destiné à la recherche par “sismique active”, où une source acoustique (immergée à l’arrière du navire en déplacement) génère des ondes détectées par les instruments, le MicrOBS peut également capter les ondes provenant de séismes ou d’autres événements. La fréquence de coupure basse des géophones est de 4,5 Hz. Ces dispositifs peuvent rester sur le fond marin jusqu’à 45 jours à une profondeur maximum de 6000 m, jouant un rôle crucial dans la découverte des structures géologiques profondes.
Lors du deuxième leg, le déploiement des OBS sert un objectif différent. Beaucoup plus grands en taille, les sismomètres de fond de mer K.U.M. peuvent rester environ un an sur le fond océanique pour enregistrer les tremblements de terre se produisant dans la région. Aucune source active ne sera utilisée: seules les ondes provenant de séismes proches ou lointains seront enregistrées, permettant de détecter et localiser la sismicité locale et régionale et d’obtenir une tomographie sismique. Une batterie solide et une carte mémoire de 256 Go permettent un enregistrement continu sur de longues périodes (jusqu’à 3 ans) à des profondeurs significatives (jusqu’à 6000 m). Les capteurs offrent une large gamme possible d’options de détection, du géophone “classique” à 4,5 Hz (haute fréquence, pour séismes proches) à un spectre “large bande” à 120 secondes (basse fréquence, pour téléséismes).
Références pour en savoir plus:
- OBS de l’ifremer (Leg 1), fabriqués par la société Sercel: https://www.sercel.com/en/products/microbs
- Sismomètres de Kiel (Leg 2): sismomètres K.U.M. : https://www.kum-kiel.de/
Photos: Anna Czachor
Anna, au nom des étudiants de l’Université Flottante
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