Les chercheurs testant un système d'alerte précoce aux tremblements de terre par satellite développé pour la côte ouest des États-Unis ont constaté que le système fonctionnait bien dans une "rejeu" de trois grands tremblements de terre qui se sont produits au Chili entre 2010 et 2015. Leurs résultats, rapporté dans le journal Lettres de recherche sismologique , suggèrent qu'un tel système pourrait fournir des alertes précoces de tremblements de terre et de tsunamis pour les communautés côtières du Chili à l'avenir.
Le module d'alerte précoce, appelé G-FAST, utilise les données de mouvement du sol mesurées par les systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS) pour estimer la magnitude et l'épicentre des grands séismes, ceux de magnitude 8 et plus. Ces grands tremblements de terre ont souvent lieu aux limites des plaques tectoniques subductrices, où une plaque pousse sous une autre plaque, comme c'est le cas au large des côtes du Chili et du nord-ouest du Pacifique américain.
En utilisant les données collectées par les plus de 150 stations GNSS du Chili, Brendan Crowell de l'Université de Washington et ses collègues ont testé les performances de G-FAST contre trois grands séismes de méga-poussée dans le pays :le Maule de magnitude 8,8 en 2010, l'Iquique de magnitude 8,2 en 2014, et les séismes d'Illapel de magnitude 8,3 en 2015.
G-FAST a pu fournir des estimations de magnitude entre 40 et 60 secondes après l'heure d'origine des trois tremblements de terre, fournissant des estimations de magnitude qui étaient à moins de 0,3 unité des magnitudes connues. Le système a également fourni des estimations de l'épicentre et du glissement de faille pour chaque séisme qui concordaient avec les mesures réelles, et étaient disponibles 60 à 90 secondes après l'heure d'origine de chaque séisme. « Nous avons été surpris de la rapidité avec laquelle G-FAST a pu converger vers les bonnes réponses et de la précision avec laquelle nous avons pu caractériser les trois tremblements de terre, " dit Crowell.
La plupart des systèmes d'alerte précoce aux tremblements de terre mesurent les propriétés des ondes sismiques pour caractériser rapidement un tremblement de terre. Ces systèmes ne peuvent souvent pas collecter suffisamment d'informations pour déterminer comment un grand séisme se développera et, par conséquent, peuvent sous-estimer la magnitude du séisme, un problème qui peut être évité avec des systèmes satellitaires tels que G-FAST.
Il est difficile de tester ces types de systèmes d'alerte précoce, Crowell a noté, car les séismes de magnitude 8+ sont relativement rares. "Nous avons décidé de regarder les séismes chiliens car ils comprenaient plusieurs séismes de magnitude supérieure à 8, enregistré avec un réseau GNSS excellent et cohérent. Ce faisant, nous serions en mesure de mieux catégoriser les forces et les faiblesses de G-FAST."
Les tests chiliens joueront un rôle dans la poursuite du développement de G-FAST pour une utilisation aux États-Unis, où Crowell et ses collègues ont travaillé pour l'inclure dans le prototype de système d'alerte précoce aux tremblements de terre appelé ShakeAlert, maintenant en Californie, Oregon et Washington. Les tremblements de terre chiliens, Crowell a dit, représentent environ la moitié des événements de magnitude 8 dans le catalogue enregistré des tremblements de terre qui sont utilisés pour tester G-FAST et d'autres algorithmes géodésiques à inclure dans ShakeAlert.
Dix séismes de magnitude 8 ou plus se sont produits le long de la côte chilienne au cours des 100 dernières années, y compris le séisme de magnitude 9,5 de Valdivia en 1960, qui est le plus grand tremblement de terre enregistré par les instruments. « Le danger dû à ces grands événements est bien reconnu et compris, " au Chili, a écrit Sergio Eduardo Barrientos de l'Université du Chili, dans un deuxième article publié cette semaine dans SRL. "Les périodes de retour des événements de magnitude 8 et plus sont de l'ordre de 80 à 130 ans pour une région donnée du Chili, mais environ une douzaine d'années quand le pays est considéré dans son ensemble.
Après le séisme de Maule en 2010, le pays a commencé à installer un réseau de stations sismiques et terrestres numériques à large bande, Stations du système de positionnement global, et les stations GNSS pour fournir des informations précises pour les alertes aux tsunamis et l'évaluation des dommages. Depuis 2012, le Centro Sismológico Nacional de l'Université du Chili a exploité plus de 100 stations, et a récemment commencé à utiliser près de 300 accéléromètres à mouvements forts qui mesurent les secousses du sol.
Dans un troisième article publié dans SRL, Felipe Leyton de l'Universidad de Chile et ses collègues analysent les données collectées à partir de 163 de ces stations à mouvements forts pour en savoir plus sur les conditions locales du site de la roche et du sol sous-jacents dans ces zones. Les conditions du site peuvent modifier les secousses des grands tremblements de terre et contrôler les dommages causés aux bâtiments et aux autres infrastructures par les secousses. La nouvelle étude "nous donne une opportunité unique d'améliorer notre connaissance du comportement des dépôts de sol lors de séismes, surtout dans les zones urbanisées, " écrivent Leyton et ses collègues, qui disent que les données pourraient être utilisées pour aider à améliorer la conception et les codes des bâtiments.
