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Reconstruire l’histoire des séismes tsunamigènes passés dans une région donnée est primordial pour mieux caractériser les aléas sismiques et tsunamis. En mer, il est cependant difficile de retrouver les traces de ces séismes ayant provoqué la rupture de failles sous-marines, car les méthodes actuelles, fondées sur l'étude des sédiments déplacés et l'imagerie sismique, ne sont pas toujours applicables. Mais l’imagerie optique des plans de faille sous-marin ouvre de nouvelles perspectives. La découverte de marqueurs morphologiques sur les plans d’une faille normale sous-marine ayant généré le séisme et le tsunami des Saintes le 21 novembre 2004 (magnitude 6.3, Guadeloupe) a permis de retrouver la trace de deux paléo-séismes ayant rompu cette faille, et d’estimer que moins de 2800 ans séparent le séisme de 2004 de son prédécesseur.

Une équipe internationale, dont Frédérique Leclerc de Géoazur, Javier Escartínde l'ENS de Paris et Nathalie Feuillet à l'IPGP, a exploité les données optiques acquises le long de la faille de Roseau, par le sous-marin Victor 6000, lors de la campagne en mer SUBSAINTES (Escartin, Feuillet, Le Friant, 2017) organisée par la Flotte océanographique française (FOF), ainsi que les carottes sédimentaires que ce sous-marin avait échantillonné au pied de la faille.  Ces données avaient permis à l’équipe de cartographier la rupture sous-marine le long de la faille, de quantifier les déformations engendrées par ce séisme en surface, et de ré-évaluer la source du tsunami.

Mais en plus des traces laissées par le séisme de 2004 en surface, d’autres traces laissées par des séismes anciens sont visibles sur les plans de failles, et décrites dans l’étude publiée ce mois-ci dans la revue Geochemistry, Geophysics, Geosystems. Il s’agit de variations de rugosité sur le plan de faille, de morphologies liées à l’érosion et à la sédimentation qui s’opère au pied de l’escarpement de la faille, et de traces noires probablement formées au niveau du fond marin par des oxydes ferromagnésiens (FIGURE). Sur deux affleurements remarquables, la continuité de ces marqueurs a permis à l’équipe de proposer un scenario d’exhumation du plan de faille, faisant intervenir deux séismes précédant le séisme de 2004. L’avant dernier séisme a généré une déformation plus importante que celui de 2004 (3 m de déplacement vertical contre 1.4 m en 2004), ce qui pourrait indiquer que sa magnitude était plus grande.
Si dater précisément ces paléo-séismes est compliqué, la mesure des taux de sédimentation au pied de la faille a permis d’estimer que moins de 2800 ans séparent le séisme de 2004 de son prédécesseur, un résultat indiquant des temps de récurrence plus court que ce qui avait pu être estimé jusqu’ici.

Ce modèle 3D montre que le fond marin a laissé des traces sur le miroir de la faille de Roseau : variation de la rugosité, érosion localisée (notch, abrasion band), dépôt d’une bande sombre. Ces marqueurs permettent de reconstruire l’histoire d’exhumation de la faille, et ses séismes © F. Leclerc

Cette étude ouvre de nouvelles perspectives puisqu’elle démontre que la trace de séismes anciens peut être préservée sur les plans de faille sous-marins pendant au moins plusieurs centaines d’années. Cette approche est complémentaire des méthodes existantes (basées sur la reconnaissance de sédiments déplacés dans les carottes sédimentaires, ou basées sur l’imagerie sismique) qui avaient échoués dans l’archipel des Saintes. Elle met néanmoins en évidence le besoin de développer de nouvelles méthodes d’échantillonnage et de datation, afin de pouvoir dater ces paléo-séismes. 

Publication :

Leclerc, F., Billant, J., Seibert, C., Escartin, J., Feuillet, N., Hughes, A., et al. (2026). Reconstructing the exhumation and paleo‐earthquake history of a submarine normal fault from preserved markers at the seafloor (Roseau Fault, Lesser Antilles, France).
Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 27, e2026GC012905.
https://doi.org/10.1029/2026GC012905 

 Laboratoires CNRS associés :

- Laboratoire Géoazur-OCA (CNRS / IRD / OCA / UniCA)
- Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux EPOC- OASU (Bordeaux INP / CNRS / Univ Bordeaux)
- L’Institut des sciences de la Terre de Paris ISTeP - ECCETERRA (CNRS / Sorbonne Université)
- Institut de physique du globe de Paris (CNRS / IPGP)

Brève parue dans CNRS-INSU le 12 juin 2026

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