Cavascope

cavascopeLe réseau large bande Cavascope installé entre la Nouvelle-Calédonie et le Vanuatu a fonctionné pendant plus de dix ans jusqu'en 2000 (la station Geoscope de PVC est toujours en fonctionnement) et nous en mettons désormais les données à la disposition de la communauté sismologique.
Le réseau Cavascope a une position exceptionnelle sur une zone de subduction particulièrement rapide et au milieu d’une région très productive en événements sismiques (Papouasie-Nouvelle-Guinée, Salomon, Vanuatu, Fidji, Tonga-Kermadec et Nouvelle-Zélande).
L'accès aux données se fait par l'interface commune.

Le contexte géodynamique


La marge active des Nouvelles Hébrides qui s’étend sur 1500 km depuis l’archipel des Santa Cruz appartenant aux îles Salomon au Nord jusqu’à 23 degrés sud, en passant par l'ensemble de l'archipel de Vanuatu, est associée à la subduction de la plaque Australie sous le bassin Nord-Fidjien (NFB).

La zone sismique matérialisant le plan de Benioff est inclinée à 60-70° et atteint 300 km de profondeur. La direction de convergence est orientée ENE, perpendiculairement à la fosse. Le taux de convergence est minimum (9 cm/an) au niveau de la partie centrale de la marge et atteint 12 cm/an au Sud et 16 cm/an au Nord (Pelletier et al. (1998)).

Ces taux de convergence élevés produisent une forte sismicité et chaque année 10 séismes de magnitude Mw (magnitude de moment) supérieure ou égale à 6.0 sont enregistrés en moyenne.

Nouvelle-Calédonie et Vanuatu : un désert sismologique


Pour des régions de 150 degrés carrés, prises en Californie, en France et au Vanuatu, le tableau ci-dessous donne le nombre de stations sismologiques en fonction de la sismicité. Il s’agit des stations qui ont été répertoriées par les organismes internationaux (NEIC, ISC). Par exemple, les 20 stations de la région Vanuatu, sont les résidus de l’opération Orstom-Cornell (1978-1988).

Le nombre de séismes supérieurs à une magnitude donnée, nous est fourni par le NEIC, des années 1973 jusqu'à présent :

Région #stations Mw>8 Mw>7 Mw>6 Mw>5
Vanuatu 20 1 48 327 2861
Californie 1497 0 3 37 331
France 510 0 0 0 2
Séismes classés par magnitude, NEIC, 1973-présent

Bref aperçu historique des réseaux sismologiques en Nouvelle-Calédonie et à Vanuatu


L'année géophysique internationale (juillet 1957 - décembre 1958), a été l'occasion d'installer les premières stations sismologiques aux Nouvelles-Hébrides (Condominium Franco-Anglais qui deviendra le 30 juillet 1980, la république du Vanuatu) et en Nouvelle-Calédonie.
 Les chercheurs des instituts Français et en particulier de l'ORSTOM (Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-Mer) ont construit les premières caves sismiques et installé des sismographes à Nouméa, Koumac en Nouvelle-Calédonie et Port Vila (île de Efate) et Luganville (île de Espiritu Santo) au Vanuatu (Dubois (1965) ; Dubois and Pascal (1973)).

cavascopeEn 1978, l'université de Cornell (New York, USA), installe au Vanuatu un réseau de stations sismologiques analogiques courte période équipées de géophones verticaux (4.5 Hz), télétransmis par voie hertzienne sur la capitale Port Vila (île de Efate).
Ce réseau comprendra jusqu’à 19 stations qui s'étendent entre 15 et 20 degrés sud. Il fonctionnera avec l'appui logistique et humain de l'ORSTOM, pendant de nombreuses années (Smalley et al. (1987), Roecker et al. (1988) and Chatelain et al. (1992)).
A partir de 1990, ce réseau disparaît petit à petit et à l'heure actuelle deux stations sur Efate, reprises par le DGMWR (Department of Geology, Mines and Water Resources du Vanuatu), utilisent encore les appareils de transmission d'origine.

Le réseau sismologique CAVASCOPE a été installé au Vanuatu et en Nouvelle-Calédonie en 1993 par Daniel Rouland, l’EOST, l'ORSTOM et le DGMWR dans une optique de réseau large bande, avec un enregistrement continu.
Il englobera la station des Monts Dzumac (DZM, Nouvelle-Calédonie) appartenant au DASE-CEA (Département Analyse, Surveillance, Environnement du Commissariat à l'Energie Atomique), la station GEOSCOPE de Nouméa (NOUC, Nouvelle-Calédonie) et il sera l'occasion de l'installation de la station GEOSCOPE de Port Vila (PVC, Vanuatu). Quatre autres stations seront installées en 1993. Il s'agit de Koumac (KOU, Nouvelle-Calédonie), Lifou (LIF, îles Loyauté, Nouvelle-Calédonie), Santo et Tanna (SAN et TAN, Vanuatu). Par la suite une station sera installée au plus près de la subduction, à South West Bay (SWB, île de Malicolo, Vanuatu) mais elle ne fonctionnera que 3 ans d’octobre 1998 à octobre 2001, le site de South West Bay étant trop difficile d'accès.

Les capteurs


A l’origine, en 1993, les stations de Nouvelle-Calédonie de Koumac (KOU) et Lifou (LIF, îles Loyauté) ont été équipées de sismomètres Geotech SL-210 et SL-220 (vertical et horizontal, respectivement) avec élargisseur de bande électronique. Les stations du Vanuatu de Santo (SAN) et Tanna (TAN) ont été équipées avec des sismomètres Streckeisen STS-2, prêtées par l'EOST de Strasbourg. Les stations GEOSCOPE de Nouméa (NOUC) et Port Vila (PVC) sont équipées avec des sismomètres Streckeisen STS-1V et STS-1H en mode VBB (Very Broad Band).

Par la suite, les deux sismomètres STS-2 (SAN et TAN) furent remplacés par des sismomètres Güralp CMG3-ESP. Ces capteurs équipèrent aussi les stations de South West Bay (SWB, île de Mallicolo, Vanuatu), puis en dernier la station de Lifou (LIF, îles Loyauté).

Acquisition numérique


En 1993, l'acquisition numérique développée à l'EOST de Strasbourg (Pillet et al., 1990) équipe le réseau CAVASCOPE et enregistre les données en numérisant les trois voies, avec une dynamique de 20 bits et une fréquence d'échantillonnage de 20 Hz, ceci en continu.
Les stations de Tanna, Santo, Koumac, Lifou et Port Vila furent équipés de telles acquisitions. Celle de Port Vila fonctionne encore parfaitement en 2007.

Les stations dépendant du DASE-CEA (DZM, Dzumac) et de GEOSCOPE (NOUC, Nouméa) ont été équipées avec des acquisitions propres à chacun des programmes, soit 24 bits, 20Hz pour DZM et 2x16bits, 20Hz pour NOUC.