Quelque chose d’inattendu et d’étrange se produit sous les failles les plus dangereuses de la Californie

La détection de comportements étranges et imprévisibles dans les profondeurs des failles de San Andreas et San Jacinto suggère que les scientifiques ont une compréhension incomplète des processus responsables des tremblements de terre dans la région.

Au cours des quatre dernières décennies, les géoscientifiques ont enregistré des milliers de petits tremblements de terre dans le bassin californien du San Bernardino, près des failles San Andreas et San Jacinto. Une nouvelle étude publiée dans Geophysical Research Letters suggèrent que bon nombre de ces séismes, dont certains se produisent à des profondeurs comprises entre 10 et 20 kilomètres, présentent des modèles de déformation surprenants. Au lieu de glisser horizontalement, bon nombre de ces séismes se déplacent verticalement bien en dessous de la surface.

Illustration des tremblements de terre anormaux – le fluage profond – près des failles de San Andreas et de San Jacinto en Californie du Sud.
Image : UMass Amherst/Michele Cooke

Ce mouvement non détecté jusqu’à présent, surnommé “deep creep”, suggère que les choses sous les failles de San Andreas et San Jacinto ne se passent pas de la manière dont nous les voyons. Et c’est un problème, étant donné l’histoire de la région. Les régions situées le long de ces failles majeures sont vulnérables aux tremblements de terre dévastateurs, le plus récent étant le tremblement de terre de Loma Prieta en 1989 (dans les montagnes de Santa Cruz au sud de la baie), qui a enregistré une magnitude de 6,9, tué plus de 60 personnes et causé plus de 6 milliards de dollars en dommages.

Étonnamment, selon les auteurs de la nouvelle étude, les géoscientifiques Michele Cooke et Jennifer Beyer de l’Université du Massachusetts Amherst, un tiers de tous les petits séismes détectés dans la région depuis 1982 sont de type fluage profond. Ces glissements énigmatiques se produisent principalement au nord-est de la faille de San Jacinto, et principalement à des profondeurs de 10 kilomètres. Ce comportement étrange, disent les auteurs, a été complètement oublié par les scientifiques, dont les impacts doivent maintenant être déterminés.

“Ces petits tremblements de terre constituent un ensemble de données très riche avec lequel travailler, et si nous accordons plus d’attention que par le passé aux détails qu’ils nous donnent, nous pouvons en apprendre davantage sur le comportement actif des failles qui nous aideront à mieux comprendre la charge [l’augmentation de la pression sismique] qui mène à de grands tremblements de terre destructeurs”, a déclaré Cooke.

Les séismes de fluage profond analysés par Cooke et Beyer se produisent à côté et entre les deux failles primaires, et ils produisent des déformations distinctes de celles produites par la grande variété à rupture de sol. Les failles de San Andreas et de San Jacinto sont des failles à glissement, et leur mouvement peut être comparé à deux blocs glissant horizontalement l’un sur l’autre. Le mouvement des glissements de fluage profonds est sensiblement différent, un bloc s’éloignant de l’autre en formant un angle – un mouvement ondulatoire qui prolonge la faille. Ces failles anormales de détection de glissement, comme on les appelle, ne semblent se produire que dans une petite région, et les chercheurs n’ont pas réussi à expliquer pourquoi.

Normalement, les géoscientifiques utilisent le GPS pour détecter et mesurer les glissements sismiques, où la position entre les stations GPS de chaque côté de la faille se déplace après un séisme. Dans ce cas, cependant, le GPS n’a pas pu être utilisé parce que les petits défauts sont trop proches les uns des autres.

Donc, pour comprendre ce qui se passait en bas, Cooke a fait ce que tout bon scientifique aurait fait : Elle a construit un modèle 3D. Ou plus précisément, une simulation par ordinateur qui fait de la modélisation 3D de défauts.

“Cela m’a donné un indice que ces [petites] failles n’étaient peut-être pas verrouillées comme elles devraient l’être entre de grands séismes, mais qu’à des profondeurs inférieures à 10 kilomètres, elles rampaient”, dit Cooke. “Dans cet article, nous avons montré qu’il y a un moyen d’avoir ces petits tremblements de terre bizarres tout le temps près de la faille de San Jacinto en dessous de 10 km, qui est l’endroit où le fluage profond est possible. Nous montrons qu’il est plausible et qu’il peut expliquer les séismes énigmatiques à proximité. Le modèle n’est peut-être pas parfaitement correct, mais il correspond aux observations.”

Comme l’a fait remarquer Cooke, les géoscientifiques ont déjà supposé que les failles plus petites dans cette région étaient verrouillées en place. Ainsi, comme il n’y a pas de fluage apparent, les scientifiques ont calculé la quantité de charge placée sur les deux failles primaires à l’aide des données produites par les milliers de petits tremblements de terre. Cela pourrait avoir de graves conséquences, car les géoscientifiques doivent maintenant repenser la façon dont l’énergie s’accumule sous la surface. Comme les auteurs l’écrivent dans l’étude :

Les résultats de cette étude démontrent que les petits séismes qui se produisent près des failles et entre elles peuvent avoir un style de déformation très différent de celui des grands séismes de rupture du sol produits le long des failles actives. Cela signifie que les scientifiques ne devraient pas utiliser les informations enregistrées par ces petits tremblements de terre dans le bassin du San Bernardino pour prédire la charge des failles voisines de San Andreas et San Jacinto.

S’adressant à Newsweek, John Vidale, directeur du Southern California Earthquake Center, a déclaré que l’étude était “assez bien fondée”, et certains spécialistes peuvent être “tristes de voir que l’interprétabilité de leurs modèles a été mise à mal”. Cependant, Vidale a déclaré que les implications de l’étude étaient “profondément ambiguës” et que Cooke et Beyer n’avaient pas réussi à signaler quelque chose de particulièrement dangereux que les experts n’avaient pas identifié auparavant.

Cela dit, c’est un peu effrayant pour ces chercheurs de constater qu’un processus non documenté s’est déjà produit dans ce domaine. En fin de compte, cependant, c’est une bonne nouvelle. Forts de ces connaissances, les scientifiques peuvent maintenant étudier davantage ces phénomènes profonds afin d’améliorer notre compréhension de cette région de la Californie tumultueuse sur le plan sismique.

[Geophysical Research Letters]

Source : Gizmodo – Traduit par Anguille sous roche