Une mission pour étudier la plus grande faille de Nouvelle-Zélande en abaissant deux observatoires sous-marins dans la zone de subduction de Hikurangi est en cours cette semaine.

L'expédition est dirigée par des scientifiques de la Pennsylvania State University (PennState) et de GNS Science en Nouvelle-Zélande, et financé par la National Science Foundation (NSF) et le Programme international de découverte des océans (IODP).

"Cette expédition fournira des informations essentielles pour comprendre pourquoi les tsunamis destructeurs se produisent après des tremblements de terre peu profonds et après des glissements de terrain sous-marins, " dit James Allan, un directeur de programme à la Division des sciences océaniques de la NSF, qui finance l'IODP.

Il s'agit de la deuxième des deux expéditions liées à bord du navire de forage scientifique Résolution JOIDES , et vise à étudier la zone de subduction de Hikurangi pour en savoir plus sur le plus grand risque de tremblement de terre et de tsunami de Nouvelle-Zélande.

Étudier une zone sismique sous-marine

La zone de subduction de Hikurangi, au large de la côte est de l'île du Nord, fait partie de la ceinture de feu du Pacifique, où la plaque tectonique du Pacifique plonge sous la plaque australienne.

Les scientifiques pensent que la zone de subduction de Hikurangi est capable de générer des séismes supérieurs à la magnitude 8. Les séismes de la zone de subduction peuvent produire des tsunamis majeurs car il y a des déplacements importants et rapides du fond marin pendant ces séismes.

L'équipe scientifique internationale du voyage échantillonnera et analysera des carottes sous le fond marin pour comprendre les propriétés et les conditions de la roche où ces événements se produisent.

« Nous ne comprenons pas encore les processus lents qui font que les défauts se comportent de cette manière, et nous ne savons pas grand-chose de leur relation avec les grands séismes de zone de subduction, ", déclare le co-chef de l'expédition Demian Saffer de PennState.

La co-responsable de l'expédition Laura Wallace de GNS Science ajoute :« les tremblements de terre à glissement lent sont similaires aux autres tremblements de terre en ce sens qu'ils impliquent un mouvement plus rapide que la normale le long d'une faille. Cependant, lors d'un événement lent, il faut des semaines à des mois pour que ce mouvement de défaut se produise. C'est très différent d'un tremblement de terre où le mouvement d'une faille se produit en quelques secondes, libérant soudainement de l'énergie."

Meilleur endroit pour la recherche sur les tremblements de terre à glissement lent

Des événements de glissement lent se produisent à des intervalles de 12 à 24 mois dans la zone d'étude, et à des profondeurs relativement faibles sous les fonds marins, ce qui fait de cette région l'un des meilleurs endroits au monde pour les scientifiques pour les étudier.

Le tremblement de terre de Kaikôura de l'année dernière a déclenché un grand événement à glissement lent au large de la côte est de la Nouvelle-Zélande qui couvrait une superficie de plus de 15, 000 kilomètres carrés (5, 792 milles carrés). L'événement a commencé près de l'expédition IODP actuellement prévue ; les résultats de cette recherche devraient jeter un nouvel éclairage sur les raisons de cet événement.

Étudier pourquoi et où se produisent les événements de glissement lent est un chaînon manquant clé pour comprendre le fonctionnement des défauts. Wallace pense que "les événements de glissement lent ont un grand potentiel pour améliorer notre capacité à prévoir les tremblements de terre".

Les observatoires sous-marins offrent une nouvelle vision des tremblements de terre

Un objectif majeur du voyage est d'installer deux observatoires de forage dans des trous pré-percés de 500 mètres (1, 641 pieds) sous le fond marin. Ce sera la première fois que de tels observatoires seront installés dans les eaux néo-zélandaises.

Ils apporteront de nouvelles capacités de surveillance en Nouvelle-Zélande, ce qui peut aider à ouvrir la voie à l'instrumentation offshore nécessaire pour les systèmes d'alerte précoce aux tremblements de terre et aux tsunamis.

Les observatoires contiennent des équipements de mesure et de surveillance de haute technologie à l'intérieur de leurs boîtiers en acier, et restera sous le fond marin pendant cinq à dix ans. Ils recueilleront des données sur la façon dont les roches sont tendues lors d'événements à glissement lent, ainsi que sur les changements de température et l'écoulement des fluides à travers les zones de faille.

Les informations donneront aux scientifiques de nouvelles informations importantes sur le comportement des événements à glissement lent et leur relation avec les tremblements de terre le long d'une limite de plaque de subduction.

Comprendre les liens entre les événements à glissement lent et les séismes et tsunamis dévastateurs permettra une meilleure modélisation des risques, disent les chercheurs, et ultimement, meilleure préparation aux aléas pour les communautés côtières.