Le forage océanique scientifique le plus profond met en lumière le prochain grand tremblement de terre au Japon

Le forage océanique scientifique le plus profond met en lumière le prochain grand tremblement de terre au Japon
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Le navire de forage scientifique en haute mer Chikyu, qui a effectué en 2018 le forage le plus profond d’une faille sismique de zone de subduction. Crédit : Satoshi Kaya/FlickR

Les scientifiques qui ont foré plus profondément que jamais dans une faille sismique sous-marine ont découvert que la tension tectonique dans la zone de subduction de Nankai au Japon est moindre que prévu, selon une étude de chercheurs de l’Université du Texas à Austin et de l’Université de Washington.

Les résultats, publiés dans la revue Géologiesont un casse-tête car la faille produit un grand tremblement de terre presque tous les siècles et on pensait qu’elle en construisait un autre grand.

“C’est le cœur de la zone de subduction, juste au-dessus de l’endroit où la faille est verrouillée, où l’on s’attendait à ce que le système stocke de l’énergie entre les tremblements de terre”, a déclaré Demian Saffer, directeur de l’Institut de géophysique de l’Université du Texas (UTIG) qui a codirigé la mission de recherche et scientifique qui a foré la faille. “Cela change la façon dont nous pensons au stress dans ces systèmes.”

Bien que la faille de Nankai soit bloquée depuis des décennies, l’étude montre qu’elle ne montre pas encore de signes majeurs de stress tectonique refoulé. Selon Saffer, cela ne modifie pas les perspectives à long terme de la faille, qui s’est rompue pour la dernière fois en 1946 – lorsqu’elle a provoqué un tsunami qui a tué des milliers de personnes – et devrait le faire à nouveau au cours des 50 prochaines années.

Au lieu de cela, les découvertes aideront les scientifiques à se concentrer sur le lien entre les forces tectoniques et le cycle des tremblements de terre et conduiront potentiellement à de meilleures prévisions de tremblements de terre, à la fois à Nankai et dans d’autres failles de mégathrust telles que Cascadia dans le nord-ouest du Pacifique.

Le forage océanique scientifique le plus profond met en lumière le prochain grand tremblement de terre au Japon

Harold Tobin de l’Université de Washington inspecte les colonnes montantes de forage. Les chercheurs ont utilisé un équipement similaire lors d’une tentative record de forage de la faille Nankai au Japon en 2018, co-dirigée par l’Institut de géophysique de l’Université du Texas. Crédit : Harold Tobin/Université de Washington

“Pour le moment, nous n’avons aucun moyen de savoir si le plus gros pour Cascadia – un tremblement de terre et un tsunami de magnitude 9 – se produira cet après-midi ou dans 200 ans”, a déclaré Harold Tobin, chercheur à l’Université de Washington qui est le premier auteur de l’article. “Mais j’ai un certain optimisme sur le fait qu’avec de plus en plus d’observations directes comme celle-ci, nous pouvons commencer à reconnaître quand quelque chose d’anormal se produit et que le risque de tremblement de terre est accru d’une manière qui pourrait aider les gens à se préparer.”

Les failles de méga-poussée telles que Nankai et les tsunamis qu’elles génèrent sont parmi les plus puissants et les plus dommageables au monde, mais les scientifiques affirment qu’ils n’ont actuellement aucun moyen fiable de savoir quand et où le prochain grand frappera.

L’espoir est qu’en mesurant directement la force ressentie entre les plaques tectoniques qui se poussent l’une contre l’autre – le stress tectonique – les scientifiques peuvent savoir quand un grand tremblement de terre est prêt à se produire.

Cependant, la nature de la tectonique signifie que les grandes failles sismiques se trouvent dans les profondeurs de l’océan, à des kilomètres sous le fond marin, ce qui les rend incroyablement difficiles à mesurer directement. L’expédition de forage de Saffer et Tobin est la plus proche des scientifiques.

  • Le forage océanique scientifique le plus profond met en lumière le prochain grand tremblement de terre au Japon

    Demian Saffer, directeur de l’Institut de géophysique de l’Université du Texas (UTIG), lors d’un forage océanique scientifique sur la faille sismique de Nankai au Japon. Crédit : Demian Saffer/Institut de géophysique de l’Université du Texas

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    Une colonne montante de forage à bord du navire de forage scientifique Chikyu. Des dizaines de colonnes montantes ont été reliées entre elles pour pénétrer plus profondément dans une faille sismique que jamais auparavant. Dirigée par des chercheurs de l’Institut de géophysique de l’Université du Texas et de l’Université de Washington, la mission scientifique a révélé que le stress tectonique dans la zone de subduction de Nankai au Japon était plus faible que prévu. Crédit : Demian Saffer/Institut de géophysique de l’Université du Texas

Leur tentative de record a eu lieu en 2018 à bord d’un navire de forage scientifique japonais, le Chikyu, qui a foré deux milles dans la plaque tectonique avant que le trou de forage ne devienne trop instable pour continuer, à un mille de la faille.

Néanmoins, les chercheurs ont recueilli des données inestimables sur les conditions du sous-sol à proximité de la faille, y compris les contraintes. Pour ce faire, ils ont mesuré à quel point le trou de forage a changé de forme lorsque la Terre l’a pressé par les côtés, puis a pompé de l’eau pour voir ce qu’il fallait pour forcer ses parois à se retirer. Cela leur a indiqué la direction et la force de la contrainte horizontale ressentie par la plaque poussant sur la faille.

Contrairement aux prévisions, la contrainte horizontale supposée s’être accumulée depuis le plus récent grand tremblement de terre était proche de zéro, comme si elle avait déjà libéré son énergie accumulée.

Les chercheurs ont suggéré plusieurs explications : il se pourrait que la faille ait simplement besoin de moins d’énergie refoulée que prévu pour se glisser dans un grand tremblement de terre, ou que les contraintes se cachent plus près de la faille que le forage atteint. Ou il se pourrait que la poussée tectonique se produise soudainement dans les années à venir. Quoi qu’il en soit, les chercheurs ont déclaré que le forage montrait la nécessité d’une enquête plus approfondie et d’une surveillance à long terme de la faille.


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Plus d’information:
Harold J. Tobin et al, Contraintes directes sur l’état de contrainte in situ du forage profond dans la zone de subduction de Nankai, Japon, Géologie (2022). DOI : 10.1130/G49639.1

Fourni par l’Université du Texas à Austin

Citation: Le forage océanique scientifique le plus profond met en lumière le prochain grand tremblement de terre du Japon (2022, 22 septembre) récupéré le 22 septembre 2022 sur https://phys.org/news/2022-09-deepest-scientific-ocean-drilling-japan.html

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