Un tsunami peut se produire lorsque la croûte océanique (zone brune) plonge sous la croûte continentale (orange), provoquant le mouvement soudain du fond de l'océan. Dans une région au large de l'Alaska, les chercheurs ont trouvé une grande faille et d'autres preuves indiquant que le bord d'attaque de la croûte continentale s'est séparé, créant une zone sujette aux tsunamis où le sol peut se déplacer plus efficacement. Crédit :Anne Becel
Des scientifiques sondant sous le fond marin au large de l'Alaska ont cartographié une structure géologique qui, selon eux, signale un potentiel de tsunami majeur dans une zone qui serait normalement considérée comme bénigne. Ils disent que la caractéristique ressemble beaucoup à celle qui a produit le tsunami de Tohoku en 2011 au large du Japon, tuant une vingtaine, 000 personnes et faire fondre trois réacteurs nucléaires. De telles structures peuvent se cacher non reconnues dans d'autres régions du monde, disent les scientifiques. Les résultats seront publiés demain dans l'édition imprimée de la revue Géosciences de la nature .
La découverte "suggère que cette partie de l'Alaska est particulièrement sujette à la génération de tsunamis, " a déclaré la sismologue Anne Bécel de l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia, qui a dirigé l'étude. "La possibilité que de telles caractéristiques soient répandues est d'une importance mondiale." En plus de l'Alaska, elle a dit, les vagues pourraient frapper les côtes nord-américaines plus au sud, Hawaï et d'autres parties du Pacifique.
Les tsunamis peuvent se produire lorsque des plaques géantes de la croûte océanique plongent sous la croûte continentale adjacente, un processus appelé subduction. Certaines plaques se coincent pendant des décennies ou des siècles et la tension monte, jusqu'à ce qu'ils glissent soudainement l'un contre l'autre. Cela produit un grand tremblement de terre, et le fond de l'océan peut sauter vers le haut ou vers le bas comme une source libérée. Ce mouvement se transfère à l'eau sus-jacente, créer une onde de surface.
Le tsunami au Japon de 2011 a été une surprise, parce qu'il est venu en partie sur un segment « rampant » du fond marin, où les plaques se déplacent régulièrement, relâcher la tension lors de petits tremblements de terre fréquents qui devraient empêcher la formation d'un grand. Mais les chercheurs reconnaissent maintenant que cela ne fonctionnera peut-être pas toujours de cette façon. Au large du Japon, une partie du bord d'attaque de la plaque continentale dominante s'était quelque peu détachée de la masse principale. Lorsqu'un séisme relativement modeste a délogé ce coin détaché, ça a sauté, déclenchant une vague qui a dépassé 130 pieds par endroits. Le signe révélateur du danger, rétrospectivement :une faille dans le fond marin qui délimitait la section détachée vers la terre de la « tranchée, " la zone de rencontre initiale des deux plaques. La faille était connue, mais personne n'avait compris ce que cela signifiait.
La découverte a été faite autour de l'extrémité ouest de la péninsule de l'Alaska et des îles Aléoutiennes orientales. Crédit :Anne Becel
Les chercheurs de la nouvelle étude ont maintenant cartographié un système similaire dans le Shumagin Gap, une zone de subduction rampante près de la fin de la péninsule de l'Alaska à quelque 600 milles d'Anchorage. Le segment fait partie d'un arc de subduction enjambant la péninsule et les îles Aléoutiennes. Naviguer sur un navire de recherche spécialement équipé, les scientifiques ont utilisé une technologie relativement nouvelle pour pénétrer profondément dans le fond marin avec de puissantes impulsions sonores. En lisant les échos, ils ont créé des cartes de type CAT-scan de la surface et de ce qui se trouve en dessous. La faille nouvellement cartographiée se situe entre la tranchée et la côte, s'étendant peut-être à 90 milles sous l'eau plus ou moins parallèlement à la terre. Au fond de la mer, il est marqué par des escarpements d'environ 15 pieds de haut, indiquant que le sol a baissé d'un côté et s'est élevé de l'autre. La faille s'étend sur plus de 20 milles, jusqu'à l'endroit où les deux plaques se déplacent l'une contre l'autre.
L'équipe a également analysé de petits tremblements de terre dans la région, et trouvé un amas de sismicité où la faille nouvellement identifiée rencontre la limite de la plaque. Cette, ils disent, confirme que le défaut peut être actif. Les modèles de tremblement de terre suggèrent également que les propriétés de friction du côté mer de la faille diffèrent de celles du côté terre. Ces différences peuvent avoir créé la faute, arracher lentement la région de la masse principale; ou la faute peut être les restes d'un mouvement soudain passé. Dans les deux cas, il signale un danger, a déclaré la co-auteur Donna Shillington, un sismologue de Lamont-Doherty.
"Avec ce gros défaut là, cette partie extérieure de la plaque pourrait se déplacer indépendamment et rendre un tsunami beaucoup plus efficace, " a déclaré Shillington. " Vous obtenez beaucoup plus de mouvement vertical si la partie qui se déplace est proche de la surface du fond marin. mettre les deux pièces ensemble sur une table et marteler la table par le bas; le plus petit morceau sautera probablement plus haut que si l'assiette était entière, car il y a moins de maintien.
Des images du fond marin ont été recueillies à bord du navire de recherche Marcus G. Langseth, navire principal du pays pour la recherche sismique. Crédit :Observatoire de la Terre Lamont-Doherty
D'autres parties de la zone de subduction des Aléoutiennes sont déjà connues pour être dangereuses. Un séisme et un tsunami de 1946 provenant plus à l'ouest ont tué plus de 160 personnes, la plupart à Hawaï. En 1964, un tremblement de terre en mer a tué environ 140 personnes avec des glissements de terrain et des tsunamis, principalement en Alaska; 19 personnes sont mortes en Oregon et en Californie, et des vagues ont été détectées jusqu'en Papouasie-Nouvelle-Guinée et même en Antarctique. En juillet 2017, un séisme au large près de la pointe ouest des Aléoutiennes a déclenché une alerte au tsunami à l'échelle du Pacifique, mais heureusement, il n'a produit qu'une vague locale de six pouces.
Quant à Shumagin Gap, en 1788, Les colons russes qui vivaient alors sur l'île voisine d'Unga ont enregistré un grand tremblement de terre et un tsunami qui ont anéanti les structures côtières et tué de nombreux autochtones aléoutes. Les chercheurs disent qu'il peut provenir du Shumagin Gap, mais il n'y a aucun moyen d'en être sûr. Rob Witter, un géologue au U.S. Geological Survey (USGS), a parcouru les côtes de la région à la recherche de preuves d'un tel tsunami, mais jusqu'à présent les preuves lui ont échappé, il a dit. Le danger potentiel "reste ici une énigme, " dit-il. " Nous savons si peu sur les dangers des zones de subduction. Chaque petite information que nous pouvons glaner sur leur fonctionnement est précieuse, y compris les conclusions de ce nouveau document. »
Les auteurs disent qu'en dehors du Japon, une telle structure de faille n'a été bien documentée qu'au large des îles Kouriles en Russie, à l'est des Aléoutiennes. Mais, Shillington a dit, "Nous n'avons pas d'images de beaucoup d'endroits. Si nous devions faire le tour du monde, nous verrions probablement beaucoup plus. » John Miller, un scientifique à la retraite de l'USGS qui a étudié les Aléoutiennes, a déclaré que son propre travail suggère que d'autres segments de l'arc ont d'autres caractéristiques menaçantes qui ressemblent à la fois à celles du Shumagin et au large du Japon. « Les dangers de zones comme celles-ci sont maintenant largement reconnus, " il a dit.
Dans l'Alaska rural, les infrastructures ont tendance à se regrouper le long de la côte, le rendant vulnérable au tsunami. Ici, une communauté sur l'île de Kodiak. Les vagues générées dans cette région pourraient atteindre Hawaï et au-delà. Crédit :Matthias Delescluse
Les sismologues de Lamont étudient les séismes dans les Aléoutiennes depuis les années 1960, mais les premières études ont été menées principalement sur terre. Dans les années 1980, l'USGS a collecté le même type de données que celles utilisées dans la nouvelle étude, mais l'équipement sismique maintenant capable de produire des images beaucoup plus détaillées profondément sous le fond marin a rendu cette dernière découverte possible, dit Bécel. Elle et d'autres ont mené l'étude d'imagerie à bord du Marcus G. Langseth, navire phare des États-Unis pour la recherche acoustique. Propriété de la National Science Foundation des États-Unis, il est exploité par Lamont-Doherty au nom des universités et autres instituts de recherche du pays.