Avec quatre années de données de 268 sismomètres au fond de l'océan et plusieurs centaines à terre, les chercheurs ont découvert des anomalies dans le manteau supérieur sous les deux extrémités de la zone de subduction de Cascadia. Ils peuvent influencer l'emplacement, la fréquence et la force des événements sismiques le long du nord-ouest du Pacifique américain.

Les anomalies, qui reflètent des régions avec des vitesses d'ondes sismiques plus faibles qu'ailleurs sous la ligne de faille, indiquer des morceaux du manteau supérieur de la Terre qui s'élèvent et flottent à cause de la fonte des roches et des températures éventuellement élevées, dit Miles Bodmer, un doctorant de l'Université de l'Oregon qui a dirigé une étude maintenant en ligne en tant qu'article accepté par la revue Lettres de recherche géophysique .

La zone de subduction de 620 milles, qui n'a pas connu de tremblement de terre massif dans le sens de la longueur depuis 1700, C'est là que la plaque océanique Juan de Fuca plonge sous la plaque continentale nord-américaine. La zone de faille s'étend juste au large du nord de l'île de Vancouver jusqu'au cap Mendocino dans le nord de la Californie.

Le manteau s'élève sous la zone de déformation sud de Gorda à la limite nord de la faille de San Andreas et sous la péninsule Olympic et le sud de l'île de Vancouver.

"Ce que nous voyons, ce sont ces deux anomalies qui se trouvent sous la dalle de subduction dans les parties nord et sud de la zone de subduction, " Bodmer a déclaré. "Ces régions n'ont pas le même comportement que l'ensemble de la faille. Il y a trois segments qui ont leurs propres caractéristiques géologiques distinctes. Les segments nord et sud ont un verrouillage accru et des densités de tremblement accrues."

Le verrouillage fait référence à la force avec laquelle deux plaques collent. "S'ils sont collés ensemble, comme c'est le cas ici, ils accumulent du stress, et vous avez le potentiel pour la libération de ce stress, ou d'énergie, lors de grands séismes, " a déclaré Bodmer.

De tels tremblements, tout en étant fort, sont inférieurs à l'événement d'une magnitude de plus de 9 prévu si tout Cascadia venait à se rompre en même temps, il a dit. Le verrouillage est beaucoup plus faible dans la section centrale de Cascadia, qui comprend la majeure partie de l'Oregon, où peu fréquent, des séismes plus petits ont tendance à se produire en rampant le long des plaques.

Le tremblement fait référence à des signaux sismiques de longue durée souvent observés dans les zones de subduction. "Ceux-ci se produisent profondément et prennent plus de temps qu'un tremblement de terre typique car ils grondent pour libérer de l'énergie, " a déclaré Bodmer.

Les résultats n'aideront pas à la prévision des tremblements de terre, mais ils soulignent la nécessité d'une surveillance sismique onshore-offshore en temps réel et d'analyses géodésiques, comme du GPS pour aider à tracer les coordonnées spatiales, des anomalies comme une prochaine étape dans cette direction, a déclaré le co-auteur Douglas R. Toomey, sismologue au Département des sciences de la Terre de l'UO.

L'étude aide à donner un sens à l'historique des tremblements de terre de Cascadia, il a dit.

La jonction des failles Cascadia-San Andreas, Toomey a dit, contient beaucoup de complexité et est la partie la plus active sur le plan sismique de l'Amérique du Nord contiguë. L'histoire sismique montre également plus d'activité sismique dans la région de Puget Sound que dans le centre de l'Oregon. Les deux régions accumulent de l'énergie qui est finalement libérée lors de grands tremblements de terre, il a dit.

"Notre étude est une pire nouvelle pour Portland vers le nord jusqu'à Seattle et pour le sud de Cascadia, mais le centre de Cascadia n'est pas décroché, " dit Toomey, qui est également enquêteur principal pour la composante Oregon de ShakeAlert, le réseau d'alerte précoce de la côte ouest. "Des tremblements de terre plus fréquents au nord et au sud sont observés dans les modèles de sismicité historiques. Cette recherche aide à comprendre cela."

L'étude impliquait une imagerie profonde, similaire aux tomodensitogrammes, en utilisant différentes formes d'ondes sismiques provenant de tremblements de terre lointains se déplaçant à travers la Terre.

Les stations sismiques de fond océanique, dont les données ont été récupérées tous les 10 mois, faisaient partie de l'Initiative Cascadia financée par la National Science Foundation. Des données plus anciennes provenant de nombreuses études à terre dans l'ouest des États-Unis ont également été incluses dans l'analyse.

En plus d'aider à comprendre l'historique des tremblements de terre de Cascadia, les anomalies, Bodmer a dit, suggèrent que les deux extrémités flottantes aident à moduler les forces de couplage des plaques.

"Nous examinons les structures profondément enfouies dans la Terre et trouvons des preuves suggérant qu'elles influencent les failles de méga-poussée et contrôlons où nous voyons des augmentations de verrouillage et de segmentation, " a déclaré Bodmer. " Connaissant le moment et le chemin des signaux sismiques, nous pouvons regarder la variation de vitesse et l'assimiler aux structures. Avec de grandes sources de données offshore, nous pourrions peut-être mieux comprendre comment une grande rupture dans le sud pourrait s'étendre au centre de l'Oregon."