Thèse : Structures profondes à proches de la surface et sismicité dans les Caraïbes du Nord (H/F)

Date de clôture de réception de candidatures : 19/05/2025

Qui sommes-nous?

L'équipe ALéas MArins (ALMA) du Laboratoire Géo-Océan de Plouzané, France, observe, caractérise et modélise les géorisques marins dans 4 domaines : sismicité et structures crustales, sources de tsunamis, instabilités et déformations, et fluides et hydrates. L'équipe ALMA se compose de membres internationaux répartis entre l'Ifremer et l'Université de Bretagne Occidentale (UBO). Au sein d'ALMA, nous menons plusieurs initiatives de recherche à grande échelle relèvent des défis scientifiques majeurs tels que la caractérisation de la tectonique et des sources sismiques du passé au présent, la surveillance du volcanisme actif, l'installation à long terme d'observatoires  fond de mer, la caractérisation des glissements de terrain, la modélisation du comportement des sols, et même la compréhension des voies de passage du méthane lorsqu'il sort des sédiments et pénètre dans l'hydrosphère et dans l'atmosphère. Par le biais de ces activités, nous mobilisons des communautés au niveau national et international.

Quel est le sujet de la thèse ?

La zone de faille Enriquillo-Plantain Garden (EPGFZ), proposée comme limite sud de la microplaque de la Gonâve dans la mer des Caraïbes, est une branche de faille décrochante active du fossé Cayman qui est considérée passive, c'est-à-dire qu'elle ne devrait pas générer de sismicité. Cependant, l'activité sismique le long de cette faille décrochante depuis les années 1700 indique que les tremblements de terre peuvent produire un soulèvement vertical le long du système de faille apparemment transversal et, par conséquent, des tsunamis. Pour mieux comprendre la nature de l'EPGFZ, des données de sismique grand angle et de sismique réflexion ont été collectées pendant la campagne océanographique Haïti-TWiST en juin et juillet 2024 le long d'un profil de 200 km de long traversant la microplaque Gonâve au Nord et l'EPGFZ près du passage de la Jamaïque vers le sud du profil. Au cours de cette même campagne, 5 sismomètres de fond de mer à large bande ont été déployés à la croisée des failles et du profil de 200 km afin de surveiller la sismicité actuelle. Les 5 sismomètres de fond de mer à large bande ont été récupérés en février 2025, et 4 sismomètres ont été redéployés pour une année supplémentaire d'enregistrement. Ces données actives et passives seront analysées pour déterminer l'origine et la nature de l'EPGFZ et pour obtenir une image de sa structure complexe. De plus, l'identification de la profondeur de la zone sismogénique est également intéressante, car cette profondeur est un élément important pour caractériser les risques sismiques et de tsunami. Les résultats obtenus dans le cadre de cette thèse permettront de compléter les bases de données pour les modèles d'aléas sismiques dans cette région des Caraïbes.

Quelle sera votre mission ?

La thèse abordera 2 questions scientifiques majeures sur la zone de faille EPGFZ, à partir des données collectées lors des campagnes océanographiques Haïti-TWiST :

1) Comment la sismicité est-elle liée à la structure de l'EPGFZ et comment la faille libère-t-elle les contraintes sismiques, lentement et/ou rapidement ? Vous utiliserez des données de sismomètres fond de mer passifs à large bande pour 1) détecter et localiser la sismicité (tremblements de terre et/ou secousses tectoniques), 2) déterminer comment ce segment de la faille libère les contraintes, et 3) relier cette sismicité directement aux structures de la faille afin que la profondeur de la zone sismogénique puisse être élucidée.

2) Quelle est la nature des blocs crustaux entourant la faille, comment est-elle liée à l'histoire du Fossé Cayman, et qu'est-ce que sa nature nous apprend sur l'origine de la faille ? Vous utiliserez des données de sismique grand angle et de sismique réflexion le long d'un profil de 200 km traversant l'EPGFZ pour reconstituer l'histoire tectonique de la faille et déterminer sa nature crustale.

Quelles seront vos activités ?

• Détection, localisation, estimation de la magnitude et détermination du mécanisme des tremblements de terre et/ou de l'activité sismique à l'aide d'enregistrements sismologiques passifs.
• Intégration de la sismicité nouvellement détectée aux catalogues de tremblements de terre connus pour l'interprétation de la zone sismogénique.
• Modélisation des données sismiques grand angle le long d'un profil bidimensionnel.
• Intégration des résultats de la sismique grand angle avec les données de la sismique réflexion pour l'interprétation de la nature, de l'origine et de la structure de la faille, depuis la surface jusqu’à la profondeur.

Comment se déroulera votre activité ?

• La recherche sera principalement menée au Centre Ifremer Bretagne à Plouzané, en France.
• Une période de 6 mois sera effectuée à l'Université de la Sorbonne à Paris pour intégrer les données sismiques de réflexion aux résultats de la modélisation sismique à grand angle.
• La participation à au moins une conférence internationale (par exemple, l'EGU) est envisagée.
• En fonction de la programmation de la flotte, un embarquement pourrait être programmé en 2026 pour la récupération finale des sismomètres passifs à large bande.

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Des abysses à la surface, de la côte au large, l’Ifremer est l’institut de recherche français entièrement dédié à l’Océan. Ses équipes mènent des recherches, innovent et produisent des expertises pour protéger l’océan, exploiter ses ressources de manière responsable et partager les données marines.

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Qui êtes vous ?

Vous avez les compétences, connaissances et expériences suivantes :

• Master 2 en géophysique, physique ou géologie
• Expérience en modélisation
• Détection d'événements, localisation et détermination de la magnitude
• Programmation Python

Vous avez les qualités suivantes :

• Intérêt pour la sismologie
• Esprit critique
• Solides compétences organisationnelles et rigueur
• Capacité à travailler efficacement au sein d'une équipe et à collaborer avec des collègues
• Bonnes compétences en communication scientifique (écrite et orale)
• Maîtrise de l’anglais scientifique indispensable