Des scientifiques ont foré à trois kilomètres de profondeur dans la plaque tectonique pour comprendre le « grand tremblement de terre » du Japon

Le forage a démontré la nécessité de recherches supplémentaires et d’une surveillance continue des failles.

Des scientifiques de l’Université du Texas à Austin et de l’Université de Washington aux États-Unis ont découvert des liens avec le prochain “grand tremblement de terre” du Japon après avoir foré profondément dans le sous-sol.

Les chercheurs ont découvert que la contrainte tectonique dans la zone de subduction de Nankai au Japon est moins importante que prévu après avoir étudié une faille sismique, a rapporté Phys.org jeudi.

“Il s’agit du cœur de la zone de subduction, juste au-dessus de l’endroit où la faille est verrouillée, là où l’on s’attendait à ce que le système stocke de l’énergie entre les séismes”, a déclaré Demian Saffer, directeur de l’Institut de géophysique de l’université du Texas (UTIG).

“Cela change notre façon de penser au stress dans ces systèmes”, a ajouté M. Saffer, qui a codirigé la mission scientifique et de recherche qui a foré la faille.

En géologie, une faille est une fracture le long de laquelle les blocs de croûte situés de part et d’autre se sont déplacés les uns par rapport aux autres parallèlement à la fracture.

Les résultats, documentés dans la revue Geology, sont intrigants car on pensait que la faille se préparait à un séisme important, qui se produit généralement presque tous les siècles.

Bien que la faille de Nankai soit bloquée depuis des années, l’analyse révèle qu’il n’y a pas d’indications significatives d’un stress tectonique qui n’a pas encore été libéré.

Mais “cela ne modifie pas les perspectives à long terme de la faille, dont la dernière rupture remonte à 1946, date à laquelle elle a provoqué un tsunami qui a tué des milliers de personnes, et qui devrait se reproduire au cours des 50 prochaines années”, avertit M. Saffer.

Comprendre la relation entre les forces tectoniques et le cycle sismique

Coupe sismique montrant l’emplacement de tous les sites de forage du Programme intégré de forage océanique (IODP). Geology

Ces découvertes aideront les chercheurs à mieux comprendre la relation entre les forces tectoniques et le cycle des tremblements de terre, ce qui pourrait améliorer les prévisions de tremblements de terre, tant pour la faille de Nankai que pour d’autres failles mégathrustes comme Cascadia dans le nord-ouest du Pacifique.

“À l’heure actuelle, nous n’avons aucun moyen de savoir si le grand événement de Cascadia – un séisme de magnitude 9 et un tsunami – se produira cet après-midi ou dans 200 ans”, a déclaré Harold Tobin, chercheur à l’université de Washington et 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.”

Selon les scientifiques, il n’existe actuellement aucune technique précise pour prédire quand et où se produira le prochain grand séisme ou tsunami, malgré le fait que les failles mégathrustes comme celle de Nankai et les tsunamis qu’elles produisent sont parmi les plus destructeurs de la planète.

Les chercheurs espèrent mesurer directement la contrainte tectonique, c’est-à-dire la force ressentie lorsque des plaques tectoniques sont poussées l’une contre l’autre, afin de déterminer quand un séisme majeur est sur le point de se produire.

Les énormes failles sismiques sont situées à des kilomètres sous le plancher océanique, dans les océans profonds, en raison de la composition tectonique de la terre, ce qui rend leur surveillance directe extrêmement difficile. Les scientifiques ne s’en sont approchés qu’avec l’opération de forage de Saffer et Tobin.

L’expédition Chikus dans les profondeurs marines

Image sismique détaillée du site C0002 du programme intégré de forage océanique (à gauche), section du trou de forage de ∼850 m à la base du trou (à droite). Geology

Le Chikyu, un navire de forage scientifique japonais, a été utilisé dans leur effort de record en 2018. Le Chikyu a foré 3,2 km dans la plaque tectonique avant de devenir trop instable pour continuer, s’arrêtant un mile avant la faille.

Cependant, les informations recueillies par les chercheurs concernant la tension du sous-sol à proximité de la fracture étaient vitales.

Ils ont d’abord calculé dans quelle mesure la forme du trou de forage changeait lorsque la terre le comprimait sur les côtés, puis ils ont pompé de l’eau dans le trou pour déterminer la force nécessaire pour repousser ses parois.

Cette méthode a permis de révéler la force et la direction de la contrainte horizontale subie par la plaque poussant sur la faille.

Contrairement aux attentes, la contrainte horizontale qui était censée avoir augmenté depuis le dernier grand tremblement de terre était presque nulle, comme si l’énergie stockée avait déjà été libérée.

Les chercheurs ont proposé un certain nombre d’explications : Il se peut que l’énergie stockée soit moins importante que prévu pour que la faille glisse après un fort tremblement de terre, ou que les contraintes se trouvent plus près de la faille que ce à quoi le forage a pu accéder.

Il est également possible que la poussée tectonique se produise soudainement au cours des prochaines années. Quoi qu’il en soit, les chercheurs affirment que le forage a démontré la nécessité de mener des recherches supplémentaires et de surveiller en permanence la faille.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche