Le remplissage et la vidange saisonniers des réservoirs en Inde peuvent provoquer une déformation mesurable de la roche environnante, réduire la force des failles voisines et potentiellement déclencher des séismes, selon deux nouveaux articles publiés dans le Bulletin de la Société sismologique d'Amérique .

Des chercheurs indiens ont utilisé les observations du système de positionnement global (GPS) ainsi que des données radar satellitaires appelées InSAR pour suivre le mouvement, en particulier le soulèvement et l'affaissement, des couches rocheuses autour des réservoirs. Les équipes ont mesuré la déformation crustale autour des réservoirs de Koyna et Warna dans l'ouest de l'Inde, ainsi que le Tehri, Réservoirs Ukai et Dharoi en Inde.

Les études sont incluses dans le numéro spécial de la revue sur la sismicité déclenchée par les réservoirs dans le monde, 51 ans après un tremblement de terre de magnitude 6,3 dans la région de Koyna-Warna en Inde, il est devenu le plus grand événement sismique jamais attribué au remplissage du réservoir. Se produisant dans une région où il n'y avait eu aucun enregistrement précédent de sismicité significative, le séisme de Koyna a fait 180 morts et plus de 2000 blessés, et des milliers de petits tremblements de terre affectent encore la région aujourd'hui.

On pense que la sismicité déclenchée par les réservoirs est le résultat du changement des niveaux d'eau dans les réservoirs mis en eau derrière les barrages, ce qui peut augmenter les contraintes sur les failles en modifiant la contrainte et la pression interstitielle dans les roches le long de la faille. Le remplissage des réservoirs représente 23 pour cent du nombre total de tremblements de terre causés par l'activité humaine, selon la base de données sur les tremblements de terre d'origine humaine.

Vineet Gahalaut du Centre national de sismologie en Inde et ses collègues ont utilisé les données collectées par cinq stations GPS Koyna-Warna depuis 2013, avec les observations InSAR, pour en savoir plus sur les mouvements tectoniques sous-jacents dans la région. Les chercheurs ont découvert que le bloc est de la zone de faille Koyna-Warna semble se déplacer plus rapidement vers le nord-est que le bloc ouest, un mouvement qui peut augmenter le stress sur les failles dans la région.

À la fois, le remplissage et la vidange saisonniers des réservoirs Koyna et Warna déforment les couches rocheuses environnantes, dit Gahalaut. "Tous les réservoirs du sous-continent indien sont alimentés par les précipitations pendant la mousson, qui commence en mai et se poursuit jusqu'en août, " expliqua-t-il. " A partir de septembre, l'eau dans les réservoirs commence à diminuer en raison de la libération pour l'irrigation, la production d'électricité et l'utilisation urbaine.

"Il est déduit que la déformation saisonnière due aux changements de niveau d'eau du réservoir conduit à une réduction de la force des failles fortement sollicitées dans les zones sismiques de Koyna et Warna, entraînant le déclenchement de tremblements de terre, " dit Gahalaut.

Un réservoir peut avoir une influence stabilisatrice ou déstabilisante sur des failles voisines, selon le type de glissement le long de ces failles et leur localisation par rapport au réservoir.

"Dans le cas de la sismicité déclenchée par le réservoir de Koyna-Warna, il a été constaté que les retenues du réservoir diminuaient la résistance des failles identifiées dans la région, " a déclaré Gahalaut. " Il a également été remarqué que les tremblements de terre ont tendance à se produire pendant le remplissage et les crues dans les réservoirs lorsque l'influence déstabilisante est relativement plus forte. "

Dans une seconde étude, Gahalaut et ses collègues ont quantifié la déformation de la croûte liée au remplissage saisonnier de Koyna et de trois autres réservoirs du centre-ouest et du centre de l'Inde :Tehri, Ukai et Dharoi. Les réservoirs sont situés dans différentes zones géologiques et sont de tailles variables, offrant aux chercheurs une chance de rechercher une variation potentielle de la déformation causée par le remplissage du réservoir.

Ils ont constaté que même le plus petit réservoir - Dharoi à 0,9 kilomètre cube (environ équivalent à 730, 000 acres pieds) pourrait provoquer une déformation capable de déclencher un tremblement de terre, s'il y a des failles fortement sollicitées dans la région.

Gahalaut a déclaré que davantage d'observations GPS recueillies sur de plus longues périodes aideront à quantifier le taux de déformation autour des réservoirs indiens, ce qui à son tour pourrait aider à affiner notre compréhension des tremblements de terre déclenchés. Il a dit qu'il sera également important de collecter plus d'informations sur la structure crustale environnante, y compris les changements dans l'épaisseur et les types de roches autour des failles, pour bien comprendre comment le remplissage du réservoir peut déclencher des tremblements de terre à proximité.