170516 GarantiSmallA la recherche d’anciens ponts terrestres ayant facilité la migration d’espèces entre les Amériques à travers l’espace ouvert des Caraïbes il y a plus de 5 millions d’années

Du 6 mai au 25 juin 2017, une trentaine de scientifiques, dont neuf de Géoazur, sont à bord du navire océanographique de l’IFREMER, L’Atalante, pour explorer le secteur situé à l’ouest de l’archipel des Petites Antilles depuis les Iles Vierges au nord jusqu’à Grenade au sud. La zone couverte s’étend sur 700 km de latitude et 300 km de longitude. Elle couvre un domaine sous-marin qui comprend un haut-fond allongé appelé Ride d’Aves et le Bassin de Grenade plus profond.


La campagne GARANTI, dirigée par deux membres du laboratoire Géosciences Montpellier (CNRS / Université de Montpellier / Université des Antilles), rassemble de nombreux chercheurs et ingénieurs de ce laboratoire ainsi que des laboratoires partenaires1.

Les six premières semaines auront pour objectif de sonder la croûte terrestre sous la Ride d’Aves et le Bassin de Grenade à l’aide d’ondes acoustiques produites par le navire et récupérées à bord après qu’elles aient traversé plusieurs km de roches et se soient réfléchies sur les différentes couches du sous-sol. Une fois l’architecture de la zone reconnue, les chercheurs échantillonneront pendant la dernière semaine les différents niveaux en procédant à des dragages sur certains escarpements stratégiques. Ils espèrent ainsi être en mesure de reconstituer l’histoire géologique de la région sur les derniers 100 millions d’années. Cette campagne en mer s’inscrit au sein d’un programme transdisciplinaire plus vaste initié il y a 2 ans entre un géologue du Géosciences Montpellier et un paléontologue de l'Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (CNRS / Université de Montpellier / IRD / EPHE). Ces résultats permettront en effet d’étayer les différents scénarios de migration de faune et de flore de 60 millions d’années à nos jours alors qu’un océan séparait les Amériques.

170516 garantiVue en perspective de la plaque Caraïbe depuis l’est avec l’Amérique du Sud à gauche et l’Amérique du Nord à droite. Les traits oranges délimitent la plaque Caraïbe avec au premier plan la subduction des Petites Antilles et au dernier plan celle d’Amérique Centrale. La campagne GARANTI a pour but de reconstituer l’évolution géodynamique de la zone arrière-arc des Petites Antilles (délimitée en jaune) par le biais de l’imagerie sismique et de dragages. L’un des objectifs sera de tester les voies potentielles de migration de faune vers les Grandes Antilles (flèches noires) au cours du Cénozoïque. © NOAA, Géosciences Montpellier

Le Navire Océanographique français L’Atalante fait de nouveau escale à Pointe-à-Pitre avant de partir pour sa plus longue mission océanographique dans les Antilles, la mission GARANTI qui durera 51 jours.

Le plongement du plancher de l’océan Atlantique sous la plaque Caraïbe, appelé par les spécialistes la zone de subduction des Petites Antilles, est responsable de nombreux séismes, comme celui qui a réveillé la Guadeloupe il y a quelques jours, et de l’activité volcanique, comme à la Soufrière ou la montagne Pelée. Sur le long terme (plusieurs centaines de milliers à dizaines de millions d’années), ce processus de subduction entraine d’importants mouvements verticaux au sein de la plaque Caraïbe. En témoignent par exemple les calcaires de La Grande-Terre, Marie-Galante et La Désirade formés il y a plus d’un million d’années à fleur d’eau et qui aujourd’hui culminent à plusieurs centaines de mètres d’altitude.
Le projet GARANTI a pour objectif d’étudier ces mouvements verticaux en remontant plus encore dans le temps, jusqu’à 65 millions d’années, à une époque où l’arc volcanique des Antilles se trouvait 200 à 300 km plus à l’ouest sur la ride d’Aves. Cette période revêt un intérêt particulier car elle correspond à un moment où des faunes de mammifères d’Amérique du Sud ont pu envahir les Antilles puis évoluer en espèces endémiques, comme le fameux « rat géant » Amblyrhiza inundata qui a vécu dans les îles de Saint-Barthelemy, Saint Martin et Anguille.

Les objectifs de cette campagne océanographique seront donc de comprendre comment, où, quand, et durant combien de temps des territoires émergés ont pu exister pour permettre à des espèces Sud Américaines, végétales et animales, incapables de traverser des bras de mer significatifs, de migrer vers les Grandes Antilles, puis de se retrouver isolées sur des îles au point de subir une très forte spéciation et de générer des espèces endémiques géantes. Cette campagne s’inscrit dans un programme plus vaste démarré il y a plusieurs années à terre et en mer. Ainsi, lors de précédentes campagnes océanographiques (missions Kashallow 2008-2011 par exemple), des indices de terres qui avaient émergées il y a plusieurs millions d’années ont déjà été découverts sous plusieurs centaines de mètres de profondeur. Les indices sont cependant trop lacunaires pour bâtir une histoire fiable des mouvements passés.
La compréhension de ces phénomènes requiert d’étudier l’histoire géologique de l’arc antillais, du bassin de Grenade à l’ouest et de la ride d’Aves encore plus à l’ouest, pour caractériser les mécanismes tectoniques, volcaniques et sédimentaires qui ont eu lieu et comprendre ce qui dans la zone de subduction des Antilles a pu permettre de tels mouvements. Un important effort d’exploration à terre et en mer est actuellement en cours pour répondre aux nombreuses questions que se posent les géologues et les paléontologues.

Pendant 51 jours, les scientifiques et les marins embarqués à bord de L’Atalante vont acquérir près de 1200 km de profil de sismique grand angle, une technique qui à l’aide de stations sismologiques sous-marines autonomes permet de révéler les grandes structures de la croûte terrestre. Dans un second temps, ce sont plus de 3000 km de profil de sismique réflexion et diverses autres techniques d’imagerie géophysique sous-marine qui seront acquis pour explorer de façon détaillée l’organisation tectonique et sédimentaire des bassins et des rides. Enfin une troisième étape d’échantillonnage géologique permettra de récupérer des roches des formations sédimentaires et volcaniques qui apporteront des informations complémentaires sur les anciens environnements et sur l’activité volcanique passée. Les formations géologiques feront l’objet de datations absolues précises.

Si l’homme a pu investir les îles antillaises il y a seulement quelques 1000 ans grâce à ses bateaux, les ancêtres du rongeur géant Amblyrhiza ont apparemment pu le faire à pied sec bien avant.

Contact(s) responsable campagne GARANTI :
Jean-Frédéric Lebrun, Géosciences Montpellier, Université des Antilles
Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser., 05 90 48 30 94
Serge Lallemand, Géosciences Montpellier, CNRS, Université de Montpellier
Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser., 04 67 14 33 01

 Article parue dans les actualités de l'INSU le 3 mai 2017

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