La migration du magma de l’éruption sous-marine à Mayotte

En mai 2019, un édifice volcanique sous-marin actif de taille exceptionnelle (820 m de haut), a été découvert à 50 km à l’est de l’île de Mayotte. Associée à une importante crise sismique, cette découverte a induit une forte mobilisation de la communauté scientifique. Trois campagnes océanographiques (MAYOBS 1, MAYOBS 2, MAYOBS 4) ont été réalisées entre mai et juillet 2019 afin de cartographier l’édifice et prélever des échantillons sous-marins.

Une étude, menée par des chercheurs du Laboratoire Magmas et Volcans (LMV-OPGC-UCA) en collaboration avec l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), l’Ifremer et le BRGM, a permis d’imager le système magmatique alimentant l’éruption. Pour cela, les chercheurs ont réalisé une étude pétrologique et géochimique des roches collectées lors des campagnes MAYOBS. C'est la première fois que cette méthodologie, développée pour les éruptions subaériennes (comme au Piton de la Fournaise à la Réunion), est appliquée à une éruption sous-marine.

L’étude indique que la source du magma est située à 80-100 km de profondeur, puis qu’il remonte en direction de la surface et se stocke entre 40 et 50 km de profondeur dans une chambre magmatique de plus de 10 km³. Elle suggère également que la moitié du magma se cristallise dans ce réservoir avant de reprendre son ascension vers la surface. Partant de ce réservoir profond principal, le chemin du magma a évolué :

• Au cours de la première année (mai 2018 – mai 2019), l'éruption a été alimentée par une remontée directe de magma depuis le réservoir profond vers la surface à travers de grandes failles lithosphériques orientées NW-SE. La forme et la taille des minéraux dans les échantillons dragués indiquent que la cristallisation s’est produite proche de la surface, lors d’une remontée rapide du magma.
• À partir de mai 2019, un réservoir de magma plus différencié/évolué et plus petit, situé à proximité du Moho (< 17 ± 6 km), a été échantillonné en cours de route. Il est important de noter que ce réservoir de magma n’a pas été imagé par les sismomètres terrestres car ils sont probablement situés trop loin du site de l'éruption pour permettre l'identification de petits séismes peu profonds.