Initial results from a hydroacoustic network to monitor submarine lava flows near Mayotte Island

In 2019, a new underwater volcano was discovered at 3500 m below sea level (b.s.l.), 50 km east of Mayotte Island in the northern part of the Mozambique Channel. In January 2021, the submarine eruption was still going on and the volcanic activity, along with the intense seismicity that accompanies this crisis, was monitored by the recently created REVOSIMA (MAyotte VOlcano and Seismic Monitoring) network. In this framework, four hydrophones were moored in the SOFAR channel in October 2020. Surrounding the volcano, they monitor sounds generated by the volcanic activity and the lava flows. The first year of hydroacoustic data evidenced many earthquakes, underwater landslides, large marine mammal calls, along with anthropogenic noise. Of particular interest are impulsive signals that we relate to steam bursts during lava flow emplacement. A preliminary analysis of these impulsive signals (ten days in a year, and only one day in full detail) reveals that lava emplacement was active when our monitoring started, but faded out during the first year of the experiment. A systematic and robust detection of these specific signals would hence contribute to monitor active submarine eruptions in the absence of seafloor deep-tow imaging or swath-bathymetry surveys of the active area

Hydroacoustic observatory of Mayotte volcano: preliminary results

International audienc

Premiers résultats d’un réseau hydroacoustique pour surveiller es coulées de lave sous-marines près de l’île de Mayotte

International audienceIn 2019, a new underwater volcano was discovered at 3500 m below sea level (b.s.l.), 50 km east of Mayotte Island in the northern part of the Mozambique Channel. In January 2021, the subma- rine eruption was still going on and the volcanic activity, along with the intense seismicity that accom- panies this crisis, was monitored by the recently created REVOSIMA (MAyotte VOlcano and Seismic Monitoring) network. In this framework, four hydrophones were moored in the SOFAR channel in Oc- tober 2020. Surrounding the volcano, they monitor sounds generated by the volcanic activity and the lava flows. The first year of hydroacoustic data evidenced many earthquakes, underwater landslides, large marine mammal calls, along with anthropogenic noise. Of particular interest are impulsive signals that we relate to steam bursts during lava flow emplacement. A preliminary analysis of these impulsive signals (ten days in a year, and only one day in full detail) reveals that lava emplacement was active when our monitoring started, but faded out during the first year of the experiment. A system- atic and robust detection of these specific signals would hence contribute to monitor active submarine eruptions in the absence of seafloor deep-tow imaging or swath-bathymetry surveys of the active area.En 2019, un nouveau volcan sous-marin a été découvert par 3500 m de profondeur, à 50 km à l’est de l’île de Mayotte dans la partie Nord du Canal du Mozambique. Le RÉseau de surveillance VOlcanologique et SIsmologique de MAyotte (REVOSIMA) a été mis en place pour surveiller l’activité sous-marine de ce nouveau volcan ainsi que l’intense crise sismique qui a débuté en Mai 2018 et qui est toujours en cours. Dans ce cadre, quatre mouillages équipés d’hydrophones ont été déployés en octobre 2020 autour du volcan, à la profondeur du canal SOFAR. L’objectif est, entre autres, d’enre- gistrer les sons générés par l’activité volcanique sous-marine, notamment par l’éruption de coulées de lave. Plusieurs sources d’ondes hydroacoustiques ont été identifiées pendant la première année d’écoute : séismes, glissements de terrain sous-marins, cris de mammifères marins de différentes es- pèces et bruit anthropogénique. Parmi ces sons, des signaux impulsionnels ont retenu notre attention. Nous les associons à des formations de vapeur liées à l’épanchement de coulées volcaniques. L’analyse préliminaire de ces signaux (10 jours répartis sur la première année, dont 24 h dépouillées finement) révèle que la forte activité éruptive observée à 10 km au NW du nouveau volcan au début de la surveillance hydroacoustique a fortement diminué pendant la première année d’enregistrement. Une détection systématique robuste de ces signaux offrirait la possibilité de dater et localiser l’activité éruptive, en l’absence de levés bathymétriques et d’imagerie répétée de la zone active

Initial results from a hydroacoustic network to monitor submarine lava flows nearMayotte Island

In 2019, a new underwater volcano was discovered at 3500 m below sea level (b.s.l.), 50 km east ofMayotte Island in the northern part of theMozambique Channel. In January 2021, the submarine eruption was still going on and the volcanic activity, along with the intense seismicity that accompanies this crisis, was monitored by the recently created REVOSIMA (MAyotte VOlcano and Seismic Monitoring) network. In this framework, four hydrophones were moored in the SOFAR channel in October 2020. Surrounding the volcano, they monitor sounds generated by the volcanic activity and the lava flows. The first year of hydroacoustic data evidenced many earthquakes, underwater landslides, large marine mammal calls, along with anthropogenic noise. Of particular interest are impulsive signals that we relate to steam bursts during lava flow emplacement. A preliminary analysis of these impulsive signals (ten days in a year, and only one day in full detail) reveals that lava emplacementwas active when our monitoring started, but faded out during the first year of the experiment. A systematic and robust detection of these specific signalswould hence contribute to monitor active submarine eruptions in the absence of seafloor deep-towimaging or swath-bathymetry surveys of the active area.En 2019, un nouveau volcan sous-marin a été découvert par 3500 m de profondeur, à 50 km à l’est de l’île de Mayotte dans la partie Nord du Canal du Mozambique. Le RÉseau de surveillance VOlcanologique et SIsmologique de MAyotte (REVOSIMA) a été mis en place pour surveiller l’activité sous-marine de ce nouveau volcan ainsi que l’intense crise sismique qui a débuté en Mai 2018 et qui est toujours en cours. Dans ce cadre, quatre mouillages équipés d’hydrophones ont été déployés en octobre 2020 autour du volcan, à la profondeur du canal SOFAR. L’objectif est, entre autres, d’enregistrer les sons générés par l’activité volcanique sous-marine, notamment par l’éruption de coulées de lave. Plusieurs sources d’ondes hydroacoustiques ont été identifiées pendant la première année d’écoute : séismes, glissements de terrain sous-marins, cris de mammifères marins de différentes espèces et bruit anthropogénique. Parmi ces sons, des signaux impulsionnels ont retenu notre attention. Nous les associons à des formations de vapeur liées à l’épanchement de coulées volcaniques. L’analyse préliminaire de ces signaux (10 jours répartis sur la première année, dont 24 h dépouillées finement) révèle que la forte activité éruptive observée à 10 km au NW du nouveau volcan au début de la surveillance hydroacoustique a fortement diminué pendant la première année d’enregistrement. Une détection systématique robuste de ces signaux offrirait la possibilité de dater et localiser l’activité éruptive, en l’absence de levés bathymétriques et d’imagerie répétée de la zone active