Entre le 5 juillet et le 09 août 2005, le Marion Dufresne navigue dans la zone du séisme de Sumatra du 26 décembre 2004. L'objectif de la campagne MD149 - Sumatra AfterShocks est de comprendre les circonstances de ce tremblement de terre.

Dès le mois de janvier 2005, à la demande du ministre de la Recherche, une concertation est établie entre l'Ifremer et l'IPEV afin de mettre au point rapidement un programme d'action. Le projet scientifique est alors élaboré par le département DRO-GM (Direction des Recherches Océaniques - Géosciences Marines), dans le cadre d'une action concertée avec l'Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP). Le but fixé est de comprendre si le raz-de-marée a été engendré par les mouvements tectoniques brutaux associés au séisme ou par d'énormes glissements de terrain déclenchés par le séisme.

En juillet 2005, une vingtaine de sismographes de fond de mer (nommés OBS) et de micro-sismographes de fond de mer (micrOBS) sont déployés afin d'enregistrer les répliques du séisme. Pendant la période de fonctionnement des OBS, le sondeur multifaisceaux du Marion Dufresne est utilisé pour cartographier une zone de surface égale à 28.000 km².

Le système de carottage du Marion Dufresne est également mis en oeuvre afin d'échantillonner les sédiments déplacés lors des grands séismes historiques. Simultanément, des sondes de température sont disposées sur le carottier. Elles permettent de mesurer le flux de chaleur vertical au sein du sédiment. Indirectement, les failles actives sont ainsi détectées, car un dégagement de chaleur se produit alors par friction.

Le piézomètre (système de mesure in situ des pressions différentielles dans le sédiment) développé par l'Ifremer est également utilisé, afin de déterminer les modifications de la cohésion des sédiments lors du tremblement de terre.

L'équipe de spécialistes présente à bord est constituée de 28 scientifiques et techniciens de l'Ifremer, de l'IPEV, du Service Hydrographique et Océanographique de la Marine (SHOM), de l'Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), des Universités de Brest, Bordeaux et Strasbourg, et de plusieurs Universités et Instituts indonésiens.

Environ 2.000 répliques du séisme du 26 décembre 2004 sont enregistrées au cours de la campagne. De faible intensité (1 à 4 sur l'échelle de Richter), ces séismes sont localisés dans une bande de terrain de 350 par 80 km, allant de la fosse de Sumatra au nord de l'île de Sumatra et du nord-ouest de Sumatra. Dans la partie du prisme sédimentaire balayé par le sondeur multifaisceaux, une zone fortement active lors du séisme du 26 décembre 2004 a été détectée, ainsi que 2 autres zones potentiellement actives.