Au fond de l’océan Indien, les instruments avaient été installés il y a à peine deux mois. Puis, dans la soirée du 26 avril 2024, le terrain a commencé à s’abaisser, les parois de la vallée sous-marine se sont écartées et le magma s’est frayé un chemin à travers la croûte. Les chercheurs se sont retrouvés face à un processus qu’ils n’avaient jusqu’alors pu reconstituer que rétroactivement: la formation d’un nouveau tronçon de croûte océanique.
L’événement s’est produit le long de la dorsale indo-sud-est, la chaîne montagneuse immergée qui sépare la plaque australienne de la plaque antarctique. Il a duré seize jours et a été suivi au moyen d’hydrophones, de capteurs de pression, de mesures acoustiques, de séismes et de nouvelles cartes du fond marin. Les résultats ont été publiés dans une étude dans Nature.
Dans des conditions normales, les deux plaques s’éloignent d’un peu plus de six centimètres par an. Pendant la phase la plus intense, la dorsale s’est ouverte à une vitesse proche de cinq centimètres par minute.
Le magma a traversé la croûte en moins de deux heures
La séquence a débuté par un essaim sismique, suivi d’un séisme de magnitude 4,9. Les signaux ont commencé à se déplacer le long de la vallée submergée, d’abord dans une direction puis dans l’autre. Ce mouvement suivait la propagation des dicques, grandes fractures verticales par lesquelles le magma peut s’infiltrer. En moins de deux heures, les intrusions ont parcouru plusieurs kilomètres, poussant latéralement la croûte et modifiant la contrainte sur les failles voisines.
Sous la dorsale se trouvait un réservoir magmatique d’environ deux kilomètres et demi de largeur. À mesure que le magma montait, le réservoir s’est partiellement vidé et le terrain sus-jacent a perdu son soutien. Le capteur de pression a enregistré une chute de 1,2 mètre en environ quarante minutes. À la fin de l’événement, certaines zones du fond marin avaient sombré jusqu’à 4,2 mètres. Les déplacements horizontaux ont atteint entre 2 et 4 mètres.
Tout cela se déroulait à des milliers de mètres de profondeur, dans une zone reculée de l’océan où les stations sismiques terrestres peuvent localiser un tremblement avec des marges d’erreur dépassant vingt kilomètres. Sans les instruments installés directement sur le fond, une partie importante de la séquence serait demeurée floue.
Jusqu’à 160 millions de mètres cubes de lave
Le magma a atteint le fond de l’océan et a commencé à entrer en éruption. Les hydrophones ont enregistré des milliers de signaux courts, produits par le contact entre la lave chaude et l’eau de mer. L’activité s’est poursuivie au cours de trois impulsions majeures, du 26 avril au 12 mai. Pendant cette période, entre 148 et 160 millions de mètres cubes de lave ont été émis.
Les cartes réalisées après l’éruption ont mis en évidence deux grandes bandes de nouveau matériau volcanique. L’une s’étend sur environ quatre kilomètres. À certains endroits, l’épaisseur de la lave accumulée dépasse les quatre-vingt-dix mètres. L’une des structures Nées pendant l’événement se situe à environ six cents mètres de l’un des instruments. Une distance suffisante pour mesurer presque tout, y compris l’élévation de la température de l’eau, sans perdre l’appareil sous la coulée.
C’est ainsi que se forme une grande partie du plancher océanique. Le matériel chaud remonte depuis le manteau, fond partiellement et alimente les réservoirs sous les dorsales. Le magma pénètre dans les fractures, atteint le fond et se refroidit. Les plaques continuent d’ailleurs à s’éloigner, entraînant de chaque côté la croûte déjà formée.
Le réseau mondial des dorsales océaniques s’étend sur environ 65 000 kilomètres. Le processus se poursuit depuis des millions d’années, loin des côtes et sous des colonnes d’eau qui compliquent son suivi pendant sa survenue.
Une partie de la dorsale s’est déplacée silencieusement
Les mesures ont aussi révélé quelque chose que les seuls tremblements de terre n’expliquaient pas très bien. Une grande partie du déplacement des failles s’est produite de manière aseismique, sans libérer une énergie proportionnelle aux mètres de mouvement enregistrés.
Les tremblements observés n’expliquaient qu’une partie de l’ouverture de la dorsale. Le reste aurait eu lieu par des glissements lents, favorisés par la pression du magma dans les fractures et par le vidage du réservoir situé sous la dorsale.
Ce détail aide à comprendre pourquoi les enregistrements sismiques ont souvent montré une expansion des fonds marins inférieure à celle mesurée sur le long terme. Une partie du mouvement se produit sans secousses suffisamment fortes pour être clairement détectées par les réseaux éloignés.
L’intrusion a également réactivé certaines failles voisines et a produit d’autres séismes, dont un épisode de magnitude 5,9. En quelques jours, le réservoir s’est dégonflé, le fond marin a descendu, la vallée s’est élargie et la lave a recouvert une portion d’océan. À présent, là-dessous, il existe une croûte qui n’était pas présente avant le 26 avril 2024. Et les instruments ont tout entendu.
