Les chercheurs ont depuis longtemps de bonnes raisons de croire que les tremblements de terre sont intrinsèquement imprévisibles. Mais une nouvelle découverte de la Northwestern University pourrait être un changement sismique pour cette ancienne façon de penser.

Une équipe interdisciplinaire a récemment découvert que « les tremblements de terre lents, " qui libèrent de l'énergie sur une période de quelques heures à plusieurs mois, pourrait potentiellement conduire à des "séismes réguliers" à proximité. La découverte pourrait aider les sismologues à mieux prévoir certains tremblements de terre forts qui devraient se produire dans une certaine fenêtre de temps, permettant des avertissements et d'autres préparatifs qui peuvent sauver des vies.

"Alors que l'accumulation de stress dans la croûte terrestre est largement prévisible, la libération du stress via des tremblements de terre réguliers est de nature plus chaotique, ce qui rend difficile de prédire quand ils pourraient se produire, " a déclaré Kevin Chao, un chercheur en science des données au Northwestern Institute on Complex Systems. « Mais ces dernières années, de plus en plus de recherches ont montré que les grands tremblements de terre dans les zones de subduction sont souvent précédés de secousses anticipées et de tremblements de terre lents. »

Soutenu par la National Science Foundation, la recherche a été publiée dans le Journal of Geophysical Research:Solid Earth . Chao, qui est également membre du Center for Optimization and Statistical Learning de Northwestern, a été le premier auteur de l'article. Suzan van der Lee, professeur de sciences de la terre et des planètes au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern, également contribué aux travaux.

Chao et ses collègues ont commencé leur travail il y a plusieurs années en se tournant vers une région de Taiwan, abrite environ 100 stations sismiques qui ont enregistré en continu les mouvements du sol pendant des années. C'est là que l'équipe a remarqué de profonds tremblements, un type de tremblement de terre lent qui se reproduit généralement par cycles de plusieurs jours ou semaines.

"Le tremblement profond est très sensible aux petits changements de stress, " dit Chao. " Alors, nous avons décidé de les utiliser comme mesureurs de contrainte pour surveiller les variations locales de l'accumulation et de la libération des contraintes avant et après les grands tremblements de terre."

Pour détecter et surveiller cette activité de tremblements profonds, L'équipe de Chao a développé un ensemble sophistiqué d'algorithmes et l'a appliqué aux données de 10 stations sismiques à Taiwan. Ils ont découvert que les secousses profondes avaient commencé à changer de comportement environ deux mois avant l'occurrence d'un séisme de magnitude 6,4 en mars 2010 dans le sud de Taïwan. La durée du tremblement, par exemple, a doublé avant cet événement et a continué à augmenter par la suite.

Bien que des tremblements profonds aient été signalés pour la première fois en 2002, les scientifiques n'ont pas trouvé beaucoup de cas dans lesquels le comportement a changé avant de grands tremblements de terre. "Après le séisme de magnitude 6,4, nous avons remarqué un potentiel pour étudier le tremblement profond à proximité de l'événement, " a déclaré Chao. " Nous avons identifié l'augmentation de la durée des tremblements trois semaines avant le tremblement de terre, mais au départ, nous n'avons pas pu tirer de conclusions car les taux de tremblement augmentent tout le temps et pour différentes raisons.

Mais trois ans après la magnitude 6,4, Chao et ses collègues ont remarqué que leurs observations d'activité de tremblement coïncidaient avec un enregistrement GPS à proximité, qui indiquait un retournement dans la direction du mouvement du sol près des sources de tremblement.

En combinant les données des observatoires terrestres, tels que les stations GPS et sismiques, avec des statistiques et une série d'algorithmes, l'équipe a montré que des changements dans les modèles de tremblements profonds pourraient signaler un tremblement de terre imminent à proximité. Pour tester davantage la découverte, Chao a examiné quatre tremblements de terre supplémentaires et a découvert qu'il existait des modèles précurseurs similaires. Lui et Van der Lee espèrent que ce travail inspirera davantage de recherches axées sur les données dans le domaine de la sismologie.

"Une analyse beaucoup plus poussée des données de ces signaux de tremblement minuscules mais fascinants est nécessaire, " il a dit, "avant que les prévisions de tremblement de terre à moyen et à court terme ne deviennent fiables."