Comprendre les tremblements de terre "à glissement lent" sur le fond marin - des événements sismiques qui se produisent sur une période de quelques jours ou semaines - donne aux chercheurs de nouvelles informations sur les tremblements de terre sous-marins et la création ultérieure de tsunamis. Grâce à un programme de découverte des océans soutenu par la National Science Foundation (NSF), des scientifiques étudient le fond marin au large des côtes du Japon. La région pourrait fournir des indices vitaux.

Deux plaques tectoniques, la plaque Pacifique et la plaque eurasienne, s'y retrouver. Dans cette zone de fosse océanique, la plaque Pacifique glisse sous la plaque eurasienne. De telles zones de subduction sont souvent associées à de grands séismes.

"Cette zone est la partie la moins profonde du système de frontière de plaque, " a déclaré Demian Saffer, un géoscientifique à la Penn State University. "Si cette région près de la fosse océanique glisse dans un tremblement de terre, il a le potentiel de générer un grand tsunami."

Saffer et Eiichiro Araki, chercheur principal à l'Agence japonaise pour les sciences et technologies marines et terrestres, ont publié les résultats de leurs investigations sur la limite des plaques dans le numéro de cette semaine du journal Science .

Les résultats sont importants pour comprendre le risque de tsunami, selon James Allan, directeur de programme à la Division des sciences océaniques de la NSF.

"De tels raz-de-marée peuvent affecter la vie de centaines de milliers de personnes et entraîner des milliards de dollars de dommages, comme cela s'est produit en Asie du Sud-Est en 2004, " a déclaré Allan. " Cette recherche souligne l'importance des études scientifiques basées sur les navires de forage, et de collecter des données océanographiques et géologiques sur de longues périodes de temps."

La zone sismique de la frontière des plaques au large des côtes japonaises fait partie du « cercle de feu » qui entoure l'océan Pacifique. Une fois que l'extrémité d'une plaque glissant - ou s'enfonçant - sous une autre atteint une certaine profondeur, le matériau de la plaque descendante fond, formant des volcans qui sont souvent situés sur terre. Le mont St. Helens aux États-Unis est l'un de ces volcans, tout comme le mont Fuji au Japon.

En 2009 et 2010, scientifiques de l'IODP (Integrated Ocean Drilling Program, maintenant le Programme international de découverte des océans) Le projet NanTroSEIZE (Nankai Trough Seismogenic Zone Experiment) a foré deux trous de forage dans la fosse de Nankai au sud-ouest de Honshu, Japon. Les trous ont été forés à bord d'un navire de forage scientifique. En 2010, également d'un navire de forage scientifique, les chercheurs ont installé des instruments de surveillance dans les trous dans le cadre d'un réseau comprenant des capteurs sur le fond marin. NSF prend en charge l'IODP.

Les deux forages sont distants de 6,6 milles, à cheval sur la limite du dernier séisme majeur dans cette zone, qui s'est produit en 1944 et mesurait la magnitude 8,1. Le tsunami qui en a résulté, qui a frappé Tokyo, mesurait 26 pieds de haut.

La recherche montre que les tremblements de terre lents sont une partie importante du glissement de faille et de l'occurrence des tremblements de terre aux limites des plaques tectoniques. Ils peuvent expliquer où va une partie de l'énergie accumulée dans une faille ou une zone de subduction.

"Jusqu'à ce que nous ayons ces données, personne ne savait si zéro ou cent pour cent de l'énergie dans la zone de subduction peu profonde était dissipée par des tremblements de terre lents, ", a déclaré Saffer. Les scientifiques ont découvert qu'environ 50 pour cent de l'énergie est libérée lors de tremblements de terre lents.

Les 50 pour cent restants, Saffer a dit, pourrait être repris dans un raccourcissement permanent de l'une des plaques ou être stocké pour le prochain séisme de 100 ou 150 ans.

"Nous ne savons toujours pas ce qui est le cas, mais cela fait une grande différence pour les risques de tsunami, " Saffer a dit. " Le glissement lent pourrait réduire le risque de tsunami en soulageant périodiquement le stress, mais c'est probablement plus compliqué que d'agir simplement comme un amortisseur."

Les chercheurs ont découvert une série d'événements de glissement lent où les plaques tectoniques se rencontrent, au large d'une zone de séismes récurrents de magnitude 8. Certains d'entre eux ont été déclenchés par des tremblements de terre sans lien, et certains se sont produits spontanément.

Ce groupe de tremblements de terre lents se reproduisait tous les 12 à 18 mois. "Nous avons découvert des tremblements de terre lents de magnitude 5 ou 6 dans la région qui durent de quelques jours à quelques semaines, ", a déclaré Saffer.

Ces tremblements de terre passent généralement inaperçus car ils sont si lents et loin au large.

Les chercheurs notent également que parce que les tremblements de terre qui se produisent à distance de cette zone de subduction peuvent déclencher des tremblements de terre lents, la zone est beaucoup plus sensible qu'on ne le pensait auparavant.

"La question est maintenant de savoir si cela libère du stress lorsque ces tremblements de terre lents se produisent, " Saffer a dit. " Une certaine prudence est nécessaire en concluant simplement que les événements lents réduisent le risque, car nos résultats montrent également que la partie extérieure de la zone de subduction peut stocker des contraintes. Par ailleurs, les tremblements de terre lents font-ils quelque chose pour charger des parties plus profondes de la région qui provoquent de gros tremblements de terre ? Nous ne savons pas."