Les scientifiques ont enregistré un essaim de plusieurs dizaines de milliers de tremblements de terre en eaux profondes probablement associés à l’activité sous-marine du volcan Orca, situé entre l’Antarctique et la pointe de l’Amérique du Sud. Jusqu’à présent, les chercheurs considéraient ce volcan comme inactif. Les détails de la recherche, menée par une équipe internationale, ont été publiés dans la revue Communications Earth and Environment.

Les scientifiques des stations de recherche de l’île du Roi-George, l’une des îles Shetland du Sud, ont été les premiers à ressentir les grondements en août 2020. L’essaim s’est produit autour du volcan sous-marin Orca, un volcan considéré comme inactif s’élevant à environ 900 mètres du fond marin dans le détroit de Bransfield, au-dessus de la pointe nord-ouest de l’Antarctique. Dans cette région, la plaque tectonique Phoenix plonge sous la plaque antarctique continentale, créant un réseau de zones de failles.

Très vite, l’équipe a donc cherché à comprendre ce qui se passait. Cependant, l’île du Roi-George est très éloignée du reste du monde. Pour ce faire, les chercheurs ont donc utilisé les données des deux petites stations sismiques situées à proximité, ainsi que les données de deux autres stations au sol du système mondial de navigation par satellite. Enfin, ils ont également examiné les données de stations sismiques plus éloignées et de satellites encerclant la Terre utilisant un radar pour mesurer les différents déplacements du sol.

Un essaim de plus de 85 000 tremblements de terre

Toutes ces informations ont permis de dresser un tableau assez complet de tous les processus géologiques impliqués dans ces événements. Au total, les chercheurs ont ainsi enregistré plus de 85 000 tremblements en six mois environ. Les deux plus grands séismes de la série étaient un séisme de magnitude 5,9 essuyé en octobre 2020 et un séisme de magnitude 6 opéré en novembre de la même année. Ensuite, l’activité sismique a diminué.

En outre, ces tremblements de terre ont, semble-t-il, également déplacé le sol de l’île du Roi-George d’environ onze centimètres. En revanche, seuls 4 % de ce déplacement pourraient être directement expliqués par les tremblements de terre. Les scientifiques soupçonnent que le mouvement du magma dans la croûte explique en grande partie les restes de ce déplacement spectaculaire.

antarctique volcan

Illustration de la zone sismiquement active au large de l’Antarctique. Crédits : Cesca et coll. 2022, Communications Earth & Environment

Éruption ou pas éruption ?

Les chercheurs ont pu identifier la raison de ces tremblements. Ces derniers ont probablement été causés par un « doigt » de magma chaud pénétrant dans la croûte, au niveau du volcan Orca.

« Il y a eu des intrusions comparables dans d’autres endroits sur Terre. Toutefois, c’est bien la première fois que nous l’observons là-bas« , explique Simone Cesca, sismologue au Centre de recherche allemand GFZ pour les géosciences à Potsdam. « Normalement, ces processus se produisent sur des échelles de temps géologiques. Donc, d’une certaine manière, nous avons de la chance d’assister à un tel événement.« 

En revanche, on ignore s’il y a eu ou non une éruption sous-marine. Pour l’heure, les chercheurs n’en ont aucune preuve directe. Pour confirmer que l’énorme volcan bouclier a explosé, les scientifiques devraient envoyer une mission dans le détroit pour mesurer la bathymétrie (la profondeur du fond marin) et la comparer aux cartes historiques.