a. L'activité volcanique comme source de chaleur

Premier élément de réponse

L’archipel de Guadeloupe fait partie de l’arc des Petites Antilles, qui correspond à un contexte géodynamique de subduction. En effet, la plaque lithosphérique Atlantique passe en subduction sous la plaque Caraïbe et créé une activité magmatique à l’origine des reliefs volcaniques des îles de l’arc antillais (Figure 5). L’origine de cette activité provient de la fusion partielle du manteau hydraté sous l’arc qui s’opère vers 100-120 km de profondeur. L’arrivée des magmas en surface créée de ce fait une anomalie positive du gradient géothermique qui constitue la principale source de chaleur à la base des édifices volcaniques.

Figure 5
Figure 5

 

Sur tout le long de l’arc antillais une activité volcanique existe, mais pour l’instant seul le site de Bouillante est exploité. Il existe des sites potentiellement géothermiques sur d’autres îles de l’arc antillais : Saint-Vincent, la Martinique, Sainte-Lucie, la Dominique, là où l’on retrouve une activité volcanique qui perdure depuis plusieurs milliers d’années (Figure 5).

Quel est le lien spatiotemporel entre l’activité à Bouillante et l’activité volcanique au dôme de la Soufrière ?

Le site Bouillante est situé à environ 15 km à vol d’oiseau du volcan actif de la Soufrière (Figure 1). Pour l’instant les recherches scientifiques n’ont établi aucun lien géologique entre l’activité de la Soufrière et celle hydrothermale localisée à Bouillante. Seuls les fumerolles, les vapeurs sulfureuses et les sources chaudes que l’on observe sur différents points du sommet du dôme de la Soufrière sont liés à l’activité phréato-magmatique réelle du volcan (Figure 6). L’activité volcanique actuelle se focalise sur le dôme de la Soufrière depuis 10 000 ans, avec le complexe volcanique de la Grande Découverte – Soufrière plus largement en activité depuis 200 000 ans environ.

Figure 6 Manifestation de fumerolles au sommet de la Soufrière reliée à l’activité phréatomagmatique actuelle du volcan (Cliché BRGM)
Figure 6 Manifestation de fumerolles au sommet de la Soufrière reliée à l’activité phréatomagmatique actuelle du volcan (Cliché BRGM)

Pour comprendre les autres manifestations géothermiques disséminées de Basse-Terre (Figure 7), il faut replacer dans le temps et l’espace la succession des épisodes volcaniques. Leur répartition n’est pas à priori fortuite et aller des unes aux autres est un voyage dans l’histoire volcanique de la Basse-Terre. Toute la Basse Terre est une île d’origine volcanique, à contrario de Grande-Terre d’origine sédimentaire. L’émersion puis l’édification de Basse-Terre sont le résultat des éruptions qui se sont succédé depuis 3 Millions d’années environ (Figure 7). Les témoins des manifestations volcaniques les plus anciennes se localisent au Nord de la Basse-Terre. Sur ces édifices septentrionaux où justement les volcans ont cessé de fonctionner depuis longtemps, les sources thermales observables aujourd’hui sont justement peu nombreuses et présentent des températures peu élevées. Dans la moitié sud, sur le site de Bouillante notamment, les manifestations géothermales non liées au dôme de la Soufrière sont plus nombreuses et leur température plus élevée, en relation notamment avec la chaîne volcanique de Bouillante (Figure 7) dont les magmas datés de 850 000 à 240 000 ans contribuent peut-être encore à réchauffer le sous-sol. Néanmoins, aucune preuve de terrain n’a été trouvée qui relierait les manifestations hydrothermales à Bouillante avec la présence d’aquifères souterrains chauffés par une activité magmatique rémanente des volcans éteints à proximité de la centrale géothermique.

Conclusion

Le potentiel géothermique de haute énergie de Bouillante ne peut donc pas s’expliquer par la seule anomalie thermique causée par les conditions locales d’activité volcanique.

 

Figure 7
Figure 7

Figure 7

Du Nord au Sud : gris = complexe basal; bleu = chaîne du nord; vert = chaîne axiale; rose = chaîne de Bouillante; violet = les Monts Caraïbes;

Orange = complexe de Trois-Rivières-Madeleine; rouge = massif actif de la Grande Découverte-Soufrière.

Modifié d’après un document IPGP : http://www.ipgp.jussieu.fr/pages/0303040705.php (d ’après Komorowski et al. 2005)

et les nouvelles données géochronologiques de Samper et al., EPSL, v. 258, 2007.