l’essai suivant est réimprimé avec la permission de The Conversation, une publication en ligne couvrant les dernières recherches.
Le Pacifique nord—ouest est connu pour beaucoup de choses-sa bière, sa musique, ses créatures mythiques à grands pieds. La plupart des gens ne l’associent pas aux tremblements de terre, mais ils le devraient., Il abrite la faille Cascadia megathrust qui s’étend sur 600 miles du Nord de la Californie jusqu’à L’Île de Vancouver au Canada, couvrant plusieurs grandes régions métropolitaines, y compris Seattle et Portland, Oregon.
Cette anomalie géologique a été relativement calme dans la mémoire récente. Il n’y a pas eu beaucoup de tremblements de terre largement ressentis le long de la Mégathrust de Cascadia, certainement rien qui puisse rivaliser avec un événement catastrophique comme le tremblement de terre de Loma Prieta de 1989 le long de L’actif San Andreas en Californie. Cela ne signifie pas qu’il restera calme, cependant., Les scientifiques savent qu’il a le potentiel de grands tremblements de terre—aussi grand que la magnitude 9.
les géophysiciens savent depuis plus d’une décennie que toutes les parties de la faille Megathrust de Cascadia ne se comportent pas de la même manière. Les sections Nord et sud sont beaucoup plus sismiquement actives que la section centrale—avec de fréquents petits tremblements de terre et des déformations du sol que les résidents ne remarquent pas souvent. Mais pourquoi ces variations existent-elles et qu’est-ce qui les engendre?,
notre recherche tente de répondre à ces questions en construisant des images de ce qui se passe au plus profond de la Terre, à plus de 100 kilomètres sous la faille. Nous avons identifié des régions qui s’élèvent sous ces sections actives et qui, selon nous, conduisent aux différences observables le long de la faille de Cascadia.
Cascadia et la « très grande »
la zone de subduction de Cascadia est une région où deux plaques tectoniques entrent en collision. Le Juan de Fuca, une petite plaque océanique, est entraîné sous la plaque nord-américaine, au sommet de laquelle se trouve le continent américain.,
les systèmes de Subduction—où une plaque tectonique glisse sur une autre—sont capables de produire les plus grands tremblements de terre connus au monde. Le tremblement de terre de Tohoku en 2011 qui a secoué le Japon en est un bon exemple.
Cascadia est sismiquement très calme par rapport aux autres zones de subduction—mais elle n’est pas complètement inactive. La recherche indique que la faille s’est rompue lors d’un événement de magnitude 9.0 en 1700. C’est environ 30 fois plus puissant que le plus grand tremblement de terre prédit à San Andreas. Les chercheurs suggèrent que nous sommes dans la fenêtre d’environ 300 à 500 ans au cours de laquelle un autre grand événement Cascadia peut se produire.,
de nombreux événements plus petits et intacts ont lieu dans le Nord et le sud de Cascadia chaque année. Cependant, dans le centre de Cascadia, sous-jacent à la majeure partie de L’Oregon, il y a très peu de sismicité. Pourquoi la même faute se comporterait-elle différemment dans différentes régions?
au cours de la dernière décennie, les scientifiques ont fait plusieurs observations supplémentaires qui mettent en évidence les variations le long de la faille.
Il S’agit du verrouillage de la plaque, qui nous indique où la contrainte s’accumule le long de la faille., Si les plaques tectoniques sont verrouillées—c’est—à-dire vraiment collées les unes aux autres et incapables de se dépasser-le stress augmente. Finalement, ce stress peut être libéré rapidement comme un tremblement de terre, avec l’ampleur en fonction de la taille de la parcelle de faille qui se rompt.
Les géologues ont récemment été en mesure de déployer des centaines de moniteurs GPS à travers Cascadia pour enregistrer les déformations subtiles du sol qui résultent de l’incapacité des plaques à glisser les unes devant les autres. Tout comme la sismicité historique, le verrouillage des plaques est plus courant dans les parties nord et sud de Cascadia.,
Les géologues sont maintenant en mesure d’observer des grondements sismiques difficiles à détecter, appelés tremblements. Ces événements se produisent sur une période de plusieurs minutes à plusieurs semaines, prenant beaucoup plus de temps qu’un tremblement de terre typique. Ils ne provoquent pas de grands mouvements de sol, même s’ils peuvent libérer des quantités importantes d’énergie. Les chercheurs n’ont découvert ces signaux qu’au cours des 15 dernières années, mais les stations sismiques permanentes ont aidé à construire un catalogue robuste d’événements. Tremor, aussi, semble être plus concentré le long des parties nord et sud de la faille.,
quelle serait la cause de cette situation, la zone sous L’Oregon étant relativement moins active par toutes ces mesures? Pour expliquer, nous avons dû regarder profondément, à plus de 100 kilomètres sous la surface, dans le manteau de la Terre.
imagerie de la Terre à l’aide de tremblements de terre lointains
Les médecins utilisent les ondes électromagnétiques pour « voir” les structures internes comme les os sans avoir besoin d’ouvrir un patient humain pour les voir directement. Les géologues imaginent la Terre de la même manière. Au lieu de rayons X, nous utilisons de l’énergie sismique rayonnant à partir de magnitude 6 lointaine.,0-plus des tremblements de terre pour nous aider à « voir” des fonctionnalités que nous ne pouvons physiquement pas atteindre. Cette énergie se déplace comme des ondes sonores à travers les structures de la Terre. Lorsque la roche est plus chaude ou partiellement fondue, même en petite quantité, les ondes sismiques ralentissent. En mesurant les heures d’arrivée des ondes sismiques, nous créons des images 3D montrant à quelle vitesse ou à quelle vitesse les ondes sismiques traversent des parties spécifiques de la Terre.
pour voir ces signaux, nous avons besoin des enregistrements des stations de surveillance sismique., Plus de capteurs offrent une meilleure résolution et une image plus claire—mais la collecte de plus de données peut être problématique lorsque la moitié de la zone qui vous intéresse est sous l’eau. Pour relever ce défi, nous avons fait partie d’une équipe de scientifiques qui a déployé des centaines de sismomètres sur le fond de l’océan au large de l’ouest des États-Unis sur une période de quatre ans, à partir de 2011. Cette expérience, L’Initiative Cascadia, a été la première à couvrir une plaque tectonique entière avec des instruments à un espacement d’environ 50 kilomètres.,
ce que nous avons trouvé sont deux régions anormales sous la faille où les ondes sismiques se déplacent plus lentement que prévu. Ces anomalies sont importantes, d’environ 150 kilomètres de diamètre, et apparaissent sous les sections Nord et sud de la faille. Rappelez-vous, c’est là que les chercheurs ont déjà observé une activité accrue: la sismicité, le verrouillage et les tremblements. Fait intéressant, les anomalies ne sont pas présentes sous la partie centrale de la faille, sous L’Oregon, où nous voyons une diminution de l’activité.
Alors, quelles sont exactement ces anomalies?,
Les plaques tectoniques flottent sur la couche rocheuse du manteau terrestre. Là où le manteau s’élève lentement sur des millions d’années, la roche se décompresse. Comme il est à des températures aussi élevées, près de 1500 degrés Celsius à 100 km de profondeur, il peut fondre si légèrement.
Ces changements physiques font que les régions anormales sont plus flottantes—la roche chaude fondue est moins dense que la roche froide solide. C’est cette flottabilité qui, selon nous, affecte le comportement de la faute ci-dessus., La région chaude et partiellement fondue pousse vers le haut sur ce qui est au-dessus, de la même manière qu’un ballon d’hélium pourrait s’élever contre une feuille drapée dessus. Nous pensons que cela augmente les forces entre les deux plaques, ce qui les rend plus fortement couplées et donc plus complètement verrouillées.
une prédiction générale pour savoir où, mais pas quand
nos résultats fournissent de nouvelles informations sur la façon dont cette zone de subduction, et peut-être d’autres, se comporte sur des périodes géologiques de millions d’années. Malheureusement, nos résultats ne peuvent pas prédire quand le prochain grand tremblement de terre Megathrust Cascadia se produira., Cela nécessitera plus de recherche et une surveillance active dense de la zone de subduction, à terre et en mer, en utilisant des stations sismiques et GPS pour capturer les phénomènes à court terme.
nos travaux suggèrent qu’un événement important est plus susceptible de commencer dans les sections Nord ou sud de la faille, où les plaques sont plus complètement verrouillées, et donne une raison possible pour laquelle cela peut être le cas.,
il demeure important pour le public et les décideurs de rester informés des risques potentiels liés à la cohabitation avec une faille en zone de subduction et de soutenir des programmes tels que L’alerte précoce aux tremblements de terre qui cherchent à élargir nos capacités de surveillance et à atténuer les pertes en cas de rupture importante.
Cet article a été initialement publié sur La Conversation. Lisez l’article original.