Numerical simulation of submarine landslides and generated tsunamis: application to the on-going Mayotte seismo-volcanic crisis
| Other titles | Simulation numérique de glissements sous-marins et des tsunamis associés : application à la crise sismo-volcanique en cours à Mayotte | ||||||||||||
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| Type | Article | ||||||||||||
| Date | 2022 | ||||||||||||
| Language | English | ||||||||||||
| Author(s) | Poulain Pablo1, 2, Le Friant Anne2, Pedreros Rodrigo1, Mangeney Anne2, Filippini Andrea G.1, Grandjean Gilles1, Lemoine Anne1, Fernández-Nieto Enrique D.3, Castro Díaz Manuel J.4, Peruzzetto Marc1 | ||||||||||||
| Affiliation(s) | 1 : Institut de Physique du Globe de Paris, Université Paris Cité, France 2 : BRGM, France 3 : Departamento deMatematica Aplicada, Universidad de Sevilla, Spain 4 : Departamento de Analisis Matematico, Universidad de Malaga, Spain |
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| Source | Comptes Rendus Geoscience (1631-0713) (Cellule MathDoc/CEDRAM), 2022 , Vol. 354 , N. S2 , P. 361-390 | ||||||||||||
| DOI | 10.5802/crgeos.138 | ||||||||||||
| WOS© Times Cited | 5 | ||||||||||||
| Note | Article du numéro thématique : The Mayotte seismo-volcanic crisis of 2018-2021 in the Comoros archipelago (Mozambique channel)/La crise sismo-volcanique de 2018-2021 de Mayotte dans l’archipel des Comores (Canal du Mozambique) | ||||||||||||
| French abstract | Depuis mai 2018, l’île deMayotte connaît une activité sismo-volcanique importante susceptible de déclencher des glissements de terrain sous-marins générant des tsunamis. Pour faire face à ces aléas, nous utilisons deux modèles numériques complémentaires : le modèle HySEA (simulant la dynamique des écoulements granulaires) et le modèle Boussinesq FUNWAVE-TVD (simulant la propagation des vagues et les inondations) pour étudier 8 scénarios de glissements sous-marins potentiels (volumes de 11,25£106 m3 à 800£106 m3). Les scénarios ayant le plus d’impact se situent à proximité de Petite Terre et à faible profondeur. Ils peuvent générer une élévation de la surface de la mer jusqu’à 2 m en zone habitée à Petite Terre. Nous montrons que la barrière de corail entourant Mayotte joue un rôle prépondérant dans le contrôle de la propagation des vagues et dans la protection de l’île. Le temps de trajet du tsunami jusqu’à la côte est très court (quelques minutes) et le tsunami n’est pas nécessairement précédé d’un retrait maritime. De telles observations sont essentielles pour construire des cartes d’aléas précises et des plans d’évacuation afin d’aider la population |
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| Abstract | SinceMay 2018,Mayotte Island has been experiencing seismo-volcanic activities that could trigger submarine landslides and, in turn, tsunamis. To address these hazards, we use the HySEA numerical model to simulate granular flow dynamics and the Boussinesq FUNWAVE-TVD numerical model to simulate wave propagation and subsequent inundations. We investigate 8 landslide scenarios (volumes from 11.25£106 m3 to 800£106 m3). The scenario posing the greatest threat involves destabilization on the eastern side ofMayotte’s lagoon at a shallowdepth and can generate sea-surface deformations of up to 2 m.We show that the barrier reef surroundingMayotte plays a prominent role in controlling water-wave propagation and in protecting the island. The tsunami travel time to the coast is very short (a few minutes) and the tsunami is not necessarily preceded by a sea withdrawal. Our simulation results provide a key to establishing hazard maps and evacuation plans and improving early-warning systems |
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