Space-time evolution of a large field of pockmarks in the Bay of Concarneau (NW Brittany)

Other titles Évolution spatio-temporelle d'un champ de pockmarks dans la Baie de Concarneau (Nord-Ouest de la Bretagne)
Type Article
Date 2017
Language English
Author(s) Baltzer Agnes1, Reynaud Marine2, Ehrhold AxelORCID3, Fournier Jerome4, Cordier Celine5, Clouet Helene1
Affiliation(s) 1 : Univ Nantes, Lab Geolittomer, CNRS UMR LETG 6554, F-44312 Nantes 3, France.
2 : Ecole Cent Nantes, LEEA, 1 Rue Noe, F-44321 Nantes 3, France.
3 : IFREMER, Lab Geodynam & Enregistrement Sedimentaire, Ctr Bretagne, ZI Pointe Diable, CS 100700, F-29280 Plouzane, France.
4 : CNRS, Museum Natl Hist Nat, Stn Biol Marine, UMR BOREA 7208, Pl Croix,BP 225, F-29182 Concarneau, France.
5 : Laboratoire d'Ecologie Benthique Côtière, centre Bretagne, ZI de la Pointe du Diable, CS 100700, 29280 Plouzané, France.
Source Bulletin De La Societe Geologique De France (0037-9409) (Edp Sciences S A), 2017 , Vol. 188 , N. 4 , P. 23 (1-16)
DOI 10.1051/bsgf/2017191
WOS© Times Cited 3
Mot-Clé(s) géophysique, marée, failles, gaz
French abstract

Un large champs de pockmarks, couvrant une surface de 36 km2, a été découvert il y a une dizaine d'années, dans la partie centrale de la Baie de Concarneau (Bretagne sud, France), par moins de 30 m de fond. Ce champs de pockmarks, composé de cratères mesurant de 10 à 30 m de diamètre pour des profondeurs de 1 m maximum est caractérisé par une densité exceptionnelle, atteignant jusqu'à 5840 structures par km2. Des données géophysiques, corrélées et complétées par des prélèvements sédimentaires entre 2005 et 2009, ont montré que ce champs de pockmarks est associé à la présence de colonies de Haploops nirae, petit amphipode filtreur benthique, habitant dans des tubes fixés sur le fond et formant de larges banquettes. Deux campagnes complémentaires ont été réalisées en Avril 2011 (Pock and Ploops) et Avril 2014 (Pock and Tide), sur la vedette océnographique Haliotis (Ifremer/Génavir), afin de cartographier très précisément la limite des champs de Haploops et des pockmarks. Le lien constaté (mais non élucidé) de la présence des colonies de Haploops et de ces pockmarks implique une activité répétée des pockmarks, et la marée comme facteur déclenchant à court terme constitue l'hypothèse la plus robuste (Baltzer A, Ehrhold A, Rigolet C, Souron A, Cordier C, Clouet H. 2014. Geophysical exploration of an active pockmark field in the Bay of Concarneau, southern Brittany, and implications for resident suspension feeders. Geo-Marine Letters, 34, 215–230). Grâce au système de positionnement RTK, les données d'imagerie, de bathymétrie et de l'échosondeur à sédiments (chirp) ont pu être parfaitement superposées et donc comparées entre 2011 et 2014. Les premiers résultats montrent que la répartition des pockmarks reste similaire entre ces 2 dates pour le groupe de grands pockmarks dispersés, enracinés plus profondément dans le remplissage sédimentaire holocène des paléo-vallées et le groupe de pockmarks plus petits, plus denses, alignés le long des traces de chaluts de pêcheurs. La plupart des pockmarks présente des cratères sans remplissage sédimentaire, bien qu'il existe dans certains, un fin drappage de vase révélé par l'imagerie sonar, reflétant des arrêts temporaires de l'activité d'expulsion des fluides ou bien un fonctionnement différent. Les profils chirp montrent également des panaches dans la colonne d'eau, indiquant de probables expulsions de fluides/gaz. Plusieurs indices de la présence de gaz sont systématiquement visibles dans la colonne sédimentaire, tels que “la turbidité acoutisque”, les “réflecteurs acoustiques marqués”, les “chimneys pipes”. Ainsi, contrairement à beaucoup d'exemples cités dans la littérature, ce champs de pockmarks est encore actif.

Keyword(s) geophysics, pockmarks, tide, turbidity, gas, chimneys pipes, Concarneau
Abstract

About a decade ago, a large field of pockmarks, covering an overall area of 36 km(2) was discovered in water depths of < 30m in the central part of the Bay of Concarneau (Southern Brittany, France). This field, composed of features from 5 m to 35 m in diameter and < 1 m in depth, is characterized by unusual high densities of pockmarks, up to 5840 per square kilometre. Geophysical data correlated with sedimentary samples acquired in 2005 and 2009 show that pockmarks and their immediate surroundings are associated with dense tubes benches cover, built by a filter-feeding amphipod: Haploops nirae, forming original benthic communities. Two complementary surveys were carried out in April 2011 (Pock and Ploops) and April 2014 (Pock and Tide), on the Oceanographic Vedette (O/V) Haliotis (Ifremer/Genavir), to map the limit of the pockmarks and Haploops fields with the maximum accuracy. The link between the presence of the Haploops nirae communities and the occurrence of pockmarks / gas was then established and the proposed hypothesis was that tidal cycles may provide a good candidate for a short-term (monthly) triggering mechanism of fluid expulsion (Baltzer A, Ehrhold A, Rigolet C, Souron A, Cordier C, Clouet H. 2014. Geophysical exploration of an active pockmark field in the Bay of Concarneau, southern Brittany, and implications for resident suspension feeders. Geo-Marine Letters, 34, 215-230). Due to the high-level precision (50 cm) of the positioning system (Magellan Aquarius Ixsea Hydrins) coupled with the RTK attitude system, these new bathymetric and imagery maps together with the sub-bottom Chirp profiles, allow us to compare the data sets from April 2011 and April 2014. The superimposition of the two data sets shows that the distribution of the pockmarks remains similar between these 2 dates (i.e. for 3 years), for the group of large, widely scattered pockmarks, which are deeply rooted in the Holocene palaeo-valley infills and for the group of pockmarks identified as the trawl-scour pockmarks, initiated by trawling action. Most of the pockmarks present very recent shapes without any infilling but sonar imagery reveals that some of them have been covered by a thin muddy layer, thereby reflecting, at least, a temporary cessation of expulsion or a different activity. Chirp profiles indicate some acoustic flares above the pockmarks, revealing gas/fluid expulsion. Different gas clues within the sedimentary column, such as acoustic turbidity, enhanced gas reflectors (EGR), chimneys pipes, occur at exactly the same places on the chirp seismic profiles from 2011 and 2014. Therefore, contrary to most examples described in the literature, this pockmarks field is still active.

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How to cite 

Baltzer Agnes, Reynaud Marine, Ehrhold Axel, Fournier Jerome, Cordier Celine, Clouet Helene (2017). Space-time evolution of a large field of pockmarks in the Bay of Concarneau (NW Brittany). Bulletin De La Societe Geologique De France, 188(4), 23 (1-16). Publisher's official version : https://doi.org/10.1051/bsgf/2017191 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00410/52107/