Une équipe de sismologues a développé une nouvelle mesure de la libération d'énergie sismique qui peut être appliquée aux grands séismes. Appelé le facteur d'amélioration de l'énergie rayonnée (REEF), il fournit une mesure de la complexité de la rupture sismique qui capture mieux les variations de la quantité et de la durée du glissement le long de la faille pour des événements qui peuvent avoir des magnitudes similaires.

La magnitude est une mesure de la taille relative d'un séisme. Il existe plusieurs échelles de magnitude différentes (y compris l'échelle de Richter originale), la « magnitude du moment » étant désormais la mesure la plus largement utilisée car elle est uniformément applicable à toutes les tailles de séismes. L'énergie sismique libérée lors d'un tremblement de terre peut également être mesurée directement à partir des secousses enregistrées, fournissant une mesure distincte du processus sismique. Des tremblements de terre d'une magnitude donnée peuvent avoir une énergie sismique rayonnée très différente.

Des chercheurs de l'UC Santa Cruz et du California Institute of Technology (Caltech) ont conçu REEF dans le but de comprendre les variations des caractéristiques de rupture des tremblements de terre les plus importants et les plus destructeurs, comme le tremblement de terre de Sumatra en 2004 (magnitude 9,2) et le tremblement de terre de Tohoku en 2011 au Japon (magnitude 9,1). Ils ont présenté la nouvelle mesure dans un article publié le 21 mars dans Avancées scientifiques . Premier auteur Lingling Ye, un ancien étudiant diplômé de l'UC Santa Cruz et chercheur postdoctoral Caltech, est maintenant à l'Université Sun Yat-sen en Chine. Ses co-auteurs sont Hiroo Kanamori à Caltech et Thorne Lay à UC Santa Cruz.

Le REEF est mesuré par le rapport entre l'énergie rayonnée réelle mesurée du séisme (en ondes sismiques enregistrées dans le monde entier) et l'énergie minimale possible qu'un événement de moment sismique et de durée de rupture égaux produirait. Si la rupture est saccadée et irrégulière, il rayonne plus d'énergie sismique, surtout aux hautes fréquences, et cela indique des conditions de frottement et des processus dynamiques sur le plan de faille lors de la rupture, Lay a expliqué.

Les chercheurs ont effectué des mesures systématiques de REEF pour 119 tremblements de terre majeurs récents de magnitudes 7,0 à 9,2. Ils ont trouvé des modèles régionaux clairs, avec certaines zones de subduction ayant des ruptures REEF plus élevées en moyenne que d'autres zones.

"Cela indique, pour la première fois, que la libération d'énergie est influencée par les propriétés régionales de chaque zone de faille, " dit Lay, professeur de sciences de la Terre et des planètes à l'UCSC.

La cause précise de certaines régions rayonnant une énergie plus élevée dans un événement de taille donnée est toujours à l'étude, mais peut être lié à des différences régionales dans la rugosité des failles, dans les répartitions fluides sur les failles, ou dans les sédiments piégés dans la zone de faille, il a dit.

Des recherches supplémentaires utilisant REEF pourraient aider les sismologues à mieux comprendre la mécanique des tremblements de terre et les risques sismiques dans le monde.