Séisme au Japon: remise en cause de certitudes géologiques

Le méga-tremblement de terre de magnitude 9 baptisé « Tohoku earthquake« qui secouait le Japon le 11 mars dernier est certainement le mieux observé du fait du vaste réseau japonais de stations de mesure. Les données récupérées  ont déjà permis une sérieuse analyse  de l’évènement, comme on pouvait le découvrir lors de la réunion annuelle ce 14 avril de la Seismological Society of America in Memphis, Tennessee.

Selon certains spécialistes tels Emile Okal de la Northwestern University à Evanston, Illinois, ou Barbara Romanowicz directrice du Berkeley Seismological Laboratory à l’Université de Californie « Il y a beaucoup de choses que nous croyions savoir et il est aujourd’hui terriblement évident que ce n’est tout simplement pas le cas. De nombreuses idées seront profondément remises en causes suite à ce tremblement de terre ».

Il s’avère en effet que le comportement de la secousse « Tohoku » est nettement plus complexe que ce que l’on a pu voir ailleurs, selon les mesures d’un réseau de 400 séismographes aux Etats-Unis. Plutôt qu’une « simple » rupture avec déplacement le long de la ligne de fracture – le cas classique – on voit ici une rupture multi-directionnelle, comme un feu d’artifice. La courte vidéo ci-dessous illustre le phénomène:

http://c.brightcove.com/services/viewer/federated_f9?isVid=1

Ces données impliquent non seulement une remise en cause de notre compréhension de la dynamiques des zones de subduction, mais aussi une réévaluation des zones à risque de part le monde. Rien, en effet, ne laissait penser que la zone de subduction à l’origine de ce tremblement de terre pouvait se comporter de telle manière.

Pour Matt Pritchard de l’Université de Cornell à Ithaca, New York, une possible explication est que cette zone serait hautement hétérogène, mélangeant des éléments plutôt visqueux et glissants avec des éléments « accrochant » comme du Velcro. Les éléments « Velcro » auraient emmagasiné une énorme quantité d’énergie (de tension) avant de lâcher, transmettant cette énergie à des zones visqueuses qui se seraient alors fortement déplacées. Ce d’autant que la zone ne fait « que » 40 000 km² alors que pour un tremblement d’une telle magnitude elle devrait être nettement plus importante. En fait, selon Eric Kiser de l’Université de Harvard,  prenant en comptes l’origine des secousses secondaires survenues après le 11 mars, la zone complète fait à peu près 100 000 km². Si toute cette surface avait bougé en même temps, le tremblement de terre aurait été encore bien plus important…

Pour Hiroo Kanamori du California Institue of Technology, la zone de rupture est faite de deux parties distinctes: une le long de la tranchée du Japon dans l’océan Pacifique et responsable du tsunami dévastateur, et une autre plus profonde et plus proche des côtes responsable du tremblement proprement dit.

Le déplacement brutal des plaques tectoniques pendant un tremblement de terre se mesure généralement en cm. Dans ce cas-ci, selon Takeshi Sagiya de l’Université de Nagoya au Japon et Guangfu Shao de l’Université de Californie, le déplacement alla jusqu’à 60 m – un chiffre énorme, du jamais vu. Ce d’autant que cette zone, vu son age (140 million d’années) n’était pas une candidate pour un méga-tremblement. Généralement, plus une zone est jeune donc fluide, plus on peut s’attendre à des mouvements de plaques importants. Pour Emile Okal, le cas du tremblement de 2004 dans l’océan Indien, le troisième plus important malgré un age avancé de la zone de subduction de 80 à 90 million d’années, pourrait être un évènement atypique du même ordre que Tohoku, et donc que la relation couramment admise entre age de la zone, vitesse de subduction et magnitude des secousses est fondamentalement à revoir.

Selon Matt Pritchard, ces évènements indiquent que n’importe quelle zone de subduction pourrait en fait être candidate à une secousse de magnitude 9. Et donc, de nombreux endroits de la planète aujourd’hui réputés à faible risque seraient susceptible de connaître ce même type de phénomène.

Source: New Scientist.

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