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© MAYOBS, Ifremer, CNRS, IPGP, BRGM
Morpho-bathymétrie de l’île de Mayotte (ancien volcan). L’emplacement du nouveau volcan est entouré.
Depuis mai 2018, l'île de Mayotte, qui fait partie de l'archipel des Comores dans l'océan Indien, est le théâtre d'un événement magmatique de grande ampleur. Au large de la côte est de l'île, à l'abri des regards, est en train de se former un immense volcan sous-marin. Les volumes de lave émis en moins d'un an en font l'une des éruptions volcaniques les plus importantes jamais documentée.

L'île de Mayotte et plus généralement tout l'archipel des Comores sont d'origine volcanique. Localisées au nord-ouest de Madagascar, dans l'océan Indien, ces petites îles se sont formées par une série d'éruptions volcaniques qui a débuté il y a 11 millions d'années.

Mayotte : le calme avant la tempête

L'origine de cette activité volcanique est encore mal comprise. Elle semblerait être associée à la remontée d'un panache mantellique chaud, peut-être en lien avec le super-panache africain. Une interaction avec des mécanismes tectoniques, comme de multiples systèmes de fracture, n'est cependant pas à exclure.

L'éruption volcanique la plus récente sur l'île de Mayotte remonte à 4 ou 6.000 ans. Aucune trace d'activité magmatique n'avait été relevée depuis et la région n'était d'ailleurs pas considérée comme à risque sismique ou volcanique.

Tout a changé le 10 mai 2018 avec une série de forts séismes à l'est de Mayotte. Dans les mois qui ont suivi, plus de 11.000 tremblements de terre ont ainsi été enregistrés, certains atteignant une magnitude (Mw) de 5,9. Un phénomène inédit pour l'archipel des Comores !

Une gigantesque éruption en cours à l'abri des regards

Les scientifiques se sont donc intéressés de plus près à ces manifestations sismiques. Lors d'une campagne de mesures géophysiques au large de Mayotte (MAYOBS1) en mai 2019, les chercheurs ont alors fait une découverte de taille. Les données des échosondeurs ont en effet révélé la présence d'un nouvel édifice volcanique haut de 820 mètres, situé à 50 kilomètres à l'est de Mayotte et dont la base se situe sur le plancher océanique, à 3.300 mètres de profondeur. La comparaison avec des données plus anciennes montre qu'en 2014 ce volcan n'existait pas, le fond océanique à cet endroit était totalement plat.

À partir du mois de mai 2018, un volcan a ainsi grandi à l'abri des regards sur le flanc sous-marin de l'île de Mayotte. En mai 2019, son sommet se situait à 2.580 mètres sous la surface de l'océan.

Les données recueillies lors de la campagne montrent qu'un panache d'eau présentant une signature géochimique anormale s'élève au-dessus du volcan sous-marin sur environ 1.900 mètres de haut. Dans cette colonne d'eau, la concentration en H2, CH4 et CO2 est particulièrement élevée. Ces anomalies chimiques sont caractéristiques des éruptions sous-marines et résultent des interactions entre le magma et l'eau de mer, du dégazage progressif du magma, mais également de l'échappement de fluides hydrothermaux à travers la croûte océanique et les sédiments. Ce panache sous-marin contient également des particules solides engendrant une eau particulièrement turbide dans cette zone. L'ensemble des observations obtenues lors de la campagne MAYOBS1 montre donc qu'une éruption était en cours en mai 2019.

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© Océane Foix, MAYOBS 2019, CNRS, IPGP-Université de Paris, Ifremer, BRGM
Dragage de roches pour l’échantillonnage du nouveau volcan au large de Mayotte, campagne MAYOBS à bord du Marion Dufresne.
L'une des plus grandes éruptions sous-marines jamais documentée

Dans un récent article paru dans Nature Geoscience, les scientifiques estiment que la construction du volcan a débuté en juillet 2018, avec un important débit de lave d'environ 180 m3/s. Le matériel volcanique érupté en un an a ainsi été estimé à environ 5 km3. Ces volumes impressionnants sont 30 à 1.000 fois supérieurs à ceux estimés pour d'autres éruptions du même type, ce qui en fait la plus grande éruption sous-marine jamais documentée. Elle ne serait que six fois inférieure à l'éruption du volcan Laki en Islande (1783-1784), qui est considérée comme la plus grande éruption basaltique que l'humanité ait connue. Les volumes de lave émis par le nouveau volcan au large de Mayotte sont également comparables à ceux des plus grands points chauds terrestres, comme celui d'Hawaï et d'Islande. D'un point de vue écologique, le flux de CO2 émis lors de cette gigantesque éruption sous-marine est donc certainement considérable.

La mise en place de ce volcan résulterait d'interactions entre des processus tectoniques et magmatiques. La région est en effet soumise à des contraintes extensives décrochantes liées à la proximité du rift est-africain. La lithosphère est ainsi découpée par de grands systèmes de failles qui constituent des zones de forte perméabilité où de grands réservoirs magmatiques peuvent se développer. Ces grandes structures tectoniques ont également la capacité à chenaliser le magma et donc définissent l'emplacement du système éruptif.

L'évolution de ce volcan dans le futur proche est à surveiller mais il est probable que l'on assiste à un effondrement de sa caldera, à de nouvelles éruptions sous-marines voire à des éruptions à terre. Un observatoire a été d'ailleurs mis en place (Revosima) pour enregistrer et monitorer l'activité magmatique du volcan en temps réel.