Ce que les scientifiques viennent de découvrir sur le grand

May 21, 2024

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Pour les scientifiques qui tentent de comprendre les mécanismes complexes du plus grand risque naturel de Nouvelle-Zélande, c’est peut-être la plus grande question à laquelle il faudra répondre.

Qu’est-ce qui provoque les tremblements de terre à « glissement lent » que nous ne ressentons jamais à la surface, mais qui semblent avoir une telle influence sur l’activité à la limite de notre plaque ?

Aujourd’hui, une étude internationale nous rapproche beaucoup plus de la résolution de l’énigme de ces processus lents et profonds, qui agissent souvent comme des soupapes de surpression dans une zone de faille, capables de déclencher des tremblements de terre et des tsunamis monstres.

Si nous drainions l'océan, cette marge, appelée zone de subduction de Hikuarangi, apparaîtrait comme une vaste chaîne de montagnes s'élevant du fond marin au large de la côte est de l'île du Nord.

Sur une carte, il apparaît comme une longue ligne courbée depuis les eaux situées bien au nord du Cap Est jusqu'au nord-est de l'île du Sud, sous laquelle la plaque Pacifique plonge – ou se subduit – sous la plaque australienne.

Le mélange constant de ces deux vastes morceaux de la croûte terrestre produit une énorme quantité d'énergie refoulée qui doit être libérée d'une manière ou d'une autre.

Les tremblements de terre de la zone de subduction « méga-poussée » à l’origine du tsunami de 2004 dans l’océan Indien – et la catastrophe catastrophique du Tōhoku au Japon sept ans plus tard – montrent comment cela peut se produire de la pire manière possible.

Le long de notre zone de subduction, les scientifiques ont estimé à 26 % la probabilité qu'un événement d'une magnitude de 8,0 ou plus se produise sous la partie inférieure de l'Île du Nord au cours des 50 prochaines années.

Cela souligne l'importance d'une recherche majeure sur le rôle des séismes à glissement lent, qui se propagent silencieusement le long de la frontière, tout en ayant le pouvoir de déplacer les failles de plusieurs dizaines de centimètres sur plusieurs jours, semaines ou mois.

On sait qu'ils se produisent à faible profondeur au large de la côte Est, mais également à des niveaux plus profonds au large des régions de Manawatū et de Kāpiti, où un événement en cours a récemment libéré une énergie refoulée équivalente à un séisme de 7,0.

La nouvelle étude, publiée dans la revue Nature GeoScience, jette un nouvel éclairage sur la manière dont les conditions propices à ces événements mystérieux peuvent être créées.

En général, les scientifiques pensent que la composition de la croûte est un facteur majeur dans la façon dont l'énergie tectonique est libérée, avec des roches plus molles et plus humides permettant aux plaques de glisser lentement, et des roches plus sèches et cassantes emmagasinant de l'énergie jusqu'à ce qu'elles échouent lors de méga-séismes violents et mortels. .

Le co-auteur de l'étude et sismologue de GNS Science, le Dr Bill Fry, a déclaré que le long de notre zone de subduction, les scientifiques observaient régulièrement une grande variété de tremblements de terre.

"Cette richesse de diversité peut s'expliquer, dans une large mesure, par les effets des fluides sur la faille limite de plaque que nous appelons la 'méga-poussée'", a-t-il déclaré.

« Lorsqu’il y a beaucoup de fluide, la faille a tendance à être faible et à se déplacer lentement. Lorsque la faille est relativement sèche, elle a tendance à être forte et à se briser lors des tremblements de terre « rapides » normaux.

« En Nouvelle-Zélande, nous observons les deux phénomènes et tout le reste. »

Les tremblements de terre de 1947 qui ont provoqué des tsunamis sur la côte de Gisborne, par exemple, auraient été « plus rapides » que les séismes rampants, mais plus lents que les séismes normaux.

Auparavant, les scientifiques avaient mis en évidence un mécanisme qui hydrate les failles de la zone de subduction et les affaiblit.

Mais ils n’avaient toujours pas identifié ce qui maintenait les fluides en place sur des périodes de plusieurs dizaines de milliers d’années.

"Le grand défi précédent était de montrer d'où provenait l'eau, car nous pensions qu'une partie serait perdue à chaque cycle sismique et s'écoulerait rapidement, rendant la faille plus forte à chaque tremblement de terre", a déclaré Fry.

"Ce n'est pas ce que nous voyons sur le Hikurangi."

Là-bas, une étude sismique océanique de 2018 a identifié une réponse potentielle à l’énigme des monts sous-marins – d’immenses montagnes sous-marines qui s’étendent du fond de l’océan sans atteindre la surface.

En capturant le premier scan 3D jamais réalisé, ils ont également trouvé des preuves suggérant que ces fluides restent piégés dans un creux créé lorsque les monts sous-marins traversent la zone de subduction, permettant à la faille d'être affaiblie au cours de nombreux cycles sismiques.