Une vue de l'ouragan Isabel vue depuis la Station spatiale internationale en 2003. De nouvelles recherches révèlent que des pluies torrentielles pendant un cyclone tropical pourraient être responsables du remodelage de la couche peu profonde de la croûte terrestre dans les jours qui ont suivi la tempête. Crédit :Mike Trenchard, Laboratoire des sciences de la Terre et d'analyse d'images, Centre spatial Johnson de la NASA
Des pluies torrentielles lors d'un cyclone tropical pourraient être responsables du remodelage de la couche peu profonde de la croûte terrestre dans les jours qui ont suivi la tempête, selon de nouvelles recherches.
La surface de la Terre change constamment, expansion et compression en réponse aux forces atmosphériques et hydrologiques de la surface.
Les scientifiques ont déjà suggéré que les cyclones tropicaux pourraient provoquer une contorsion sous la surface de la Terre, appelée déformation du sol, parce que les chercheurs ont documenté à la fois la dilatation, ou extension, et la compression de la croûte terrestre après de violentes tempêtes. Des études antérieures ont suggéré que la dilatation due aux cyclones pourrait déclencher des tremblements de terre lents qui pourraient provoquer une compression.
La nouvelle étude en Lettres de recherche géophysique , un journal de l'American Geophysical Union, constate que la compression de la croûte terrestre est corrélée aux fortes précipitations causées par les ouragans et les typhons, connus collectivement sous le nom de cyclones tropicaux. Le poids supplémentaire de toute cette eau provoque probablement la déformation du sol sous la tempête, selon les auteurs de l'étude.
"Tous ces types d'éléments peuvent modifier la forme de la Terre solide, " dit Maxime Mouyen, géophysicien à l'Université de Rennes à Rennes, France et auteur principal de la nouvelle étude.
Mesurer la déformation du sol
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont examiné les cyclones tropicaux et la déformation du sol à Taïwan, une région sujette à la fois à une activité fréquente de cyclones tropicaux et de tremblements de terre. L'île est située entre les plaques eurasienne et philippine, deux plaques tectoniques qui se rapprochent chaque année, résultant en une sismicité accrue le long des limites des plaques.
Pour voir s'il y avait un lien entre les précipitations des cyclones tropicaux et la déformation du sol, les scientifiques ont d'abord analysé les données sur les eaux de pluie des cyclones tropicaux enregistrées par les pluviomètres dans l'est de Taïwan de 2004 à 2013. Ils ont utilisé ces données pour estimer la tension, ou des changements de taille et de forme, les précipitations des tempêtes tropicales pourraient créer dans la croûte terrestre.
Des scientifiques de Taïwan se préparent à installer plusieurs extensomètres de forage dans le sol pour surveiller la déformation du sol après le passage de cyclones tropicaux. Crédit :Maxime Mouyen
Les chercheurs ont ensuite comparé leurs estimations de contrainte aux mesures de contrainte réelles de Taïwan. Ces mesures provenaient de données de déformation du sol recueillies au cours de la même période de 10 ans par sept extensomètres de forage, des appareils qui sont forés à des centaines de mètres dans la Terre pour surveiller les événements de déformation du sol. Au cours d'une décennie, les extensomètres situés à proximité des pluviomètres ont enregistré 72 cas de déformation survenus après 31 cyclones tropicaux.
L'équipe de recherche a découvert que les extensomètres pouvaient détecter la compression du sol quelques jours après le passage de cyclones tropicaux sur une certaine zone. Les mesures observationnelles du tensiomètre de Taïwan correspondaient étroitement à la quantité de contrainte projetée par les chercheurs, suggérant que les cyclones tropicaux étaient les principaux moteurs de ces cas de déformation du sol, selon les auteurs.
Les auteurs de l'étude concluent que la pression de l'eau de pluie s'écoulant dans les vallées a probablement causé la déformation du sol sous le poids de toute cette eau.
Déclenchement de tremblements de terre
Les résultats de la nouvelle étude remettent en question la capacité des cyclones tropicaux à déclencher des tremblements de terre. Une étude antérieure publiée dans la revue La nature ont suggéré que la dilatation de la croûte terrestre par les cyclones a déclenché des tremblements de terre lents qui ont provoqué la compression de la croûte. Mais la nouvelle étude suggère que les fortes précipitations, plutôt que des tremblements de terre lents, provoque une compression.
La quantité de déformation du sol détectée par les extensomètres dans la nouvelle étude est similaire en force aux événements sismiques locaux, parfois aussi forts que des séismes de magnitude 5. Cependant, ils se déroulent sur une plus longue période de temps. La contrainte associée aux tremblements de terre se produit en quelques secondes à quelques minutes, tandis que la contrainte induite par les cyclones tropicaux se produit sur plusieurs heures, voire plusieurs jours.
Les chercheurs disent qu'il est possible que cet effet à deux coups puisse conduire à des tremblements de terre, mais cette hypothèse doit être prouvée avec des données sismiques.
"La question est de savoir si nous pouvons ou non atteindre la quantité de stress qui est suffisamment grande pour déclencher ensuite une activité sismique, " dit Mouyen. " Il n'y a aucune raison de dire non, il ne peut pas faire ça, mais jusqu'à présent, il n'y a aucune observation pure que l'occurrence [du cyclone tropical] est corrélée à une augmentation de l'activité sismique. »
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.
