Un examen plus approfondi des petits tremblements de terre qui ont eu lieu au barrage d'Oroville dans les contreforts de la Sierra Nevada en Californie en février 2017 - près du moment où le déversoir du barrage a échoué - suggère que l'activité sismique était liée à la décharge du réservoir qui a ouvert et fermé des fractures dans la roche en dessous. le déversoir.

Il semble probable que le fluide s'échappant à travers les fissures du déversoir principal a modifié la pression sur les fractures rocheuses sous-jacentes, les faisant s'ouvrir lentement puis se refermer, encore et encore, selon le rapport dans le Bulletin de la Société sismologique d'Amérique .

Les chercheurs de l'U.S. Geological Survey ont pu en détecter plus de 19, 000 très petits événements sismiques survenus au cours des 25 dernières années, apparemment à la suite de l'ouverture et de la fermeture de ces fractures sous l'évacuateur de crues.

Les événements sismiques n'ont pas provoqué la rupture du déversoir principal du barrage à la mi-février 2017, a déclaré le sismologue de l'USGS Robert Skoumal, qui a dirigé l'équipe de recherche.

« Ces événements sismiques n'étaient pas directement associés à la défaillance de l'évacuateur de crues. nous pensons que cette fuite d'eau a également causé les événements sismiques, " a expliqué Skoumal. " Ces événements sismiques se sont produits pendant des décennies avant l'échec, et a continué à se produire après l'échec lui-même."

Skoumal et ses collègues ont examiné de plus près les signaux sismiques situés près du barrage après que deux petits séismes de magnitude 0,8 et 1,0 se soient produits le 14 février 2017. Après des précipitations exceptionnellement fortes dans la région et des niveaux d'eau record dans le réservoir d'Oroville, des parties du déversoir principal du barrage d'Oroville se sont effondrées entre le 7 et le 12 février, provoquant l'évacuation de près de 188 personnes, 000 personnes dans l'Oroville, Région californienne.

En utilisant une technique appelée correspondance de modèles pour rechercher des événements similaires au séisme de magnitude 1,0 de février 2017, les chercheurs en ont détecté plus de 19, 000 petits événements sismiques au barrage qui se sont produits entre mai 1993 et ​​avril 2018.

Les séismes de février 2017 intriguaient Skoumal et ses collègues à la lumière d'une séquence de séismes de magnitude 5,7 de 1975 qui était auparavant liée au remplissage du réservoir d'Oroville. « Nous voulions savoir si ces récents séismes pouvaient également être liés à des changements rapides du niveau des réservoirs et déterminer si ces événements pouvaient être des précurseurs de séismes de plus grande magnitude, " a déclaré Skoumal.

Le lendemain des séismes de magnitude 0,8 et 1,0, qui étaient trop petits pour être ressentis par les humains, les chercheurs ont effectué une analyse préliminaire, "et très vite nous avons vu qu'il y avait des tonnes de ce genre de tremblements de terre, situé à proximité du déversoir, et ils ne ressemblaient pas à des événements naturels, " ajouta Skoumal.

Des tremblements de terre aussi petits que les événements d'Oroville ne sont souvent pas détectés par la surveillance sismique habituelle, les chercheurs se sont donc tournés vers une technique appelée correspondance de modèles pour rechercher d'autres signaux sismiques de la zone du réservoir. « Avec cette approche, nous traitons la forme d'onde d'un séisme identifié avec succès comme une « empreinte digitale, " », a expliqué Skoumal. « Nous prenons cette « empreinte digitale » et parcourons des décennies de données à la recherche de signaux qui se ressemblent, juste avec une plus petite amplitude."

La technique fonctionne bien avec les essaims de tremblements de terre, de nombreux tremblements de terre qui se produisent sur une courte période. Les essaims peuvent se produire naturellement, à proximité des volcans ou dans les zones de subduction tectonique, mais ils sont aussi fréquents en cas de sismicité induite par l'activité humaine, dit Skoumal.

"Nous assistions à des milliers de petits événements, qui s'est brusquement allumé et éteint, donc nous savions qu'il y avait une sorte de déclencheur qui causait ces événements, " a-t-il dit. "Mais c'était un casse-tête à ce moment-là. S'il a été provoqué, nous pensions que cela serait lié au réservoir lui-même, car il existe de nombreux exemples de réservoirs induisant des tremblements de terre."

Cependant, lorsque les scientifiques ont comparé les données sismiques aux niveaux d'eau dans le réservoir, il n'y avait qu'une faible corrélation entre les petits tremblements de terre et les niveaux d'eau élevés. Au lieu, les données sur l'utilisation du déversoir d'Oroville du California Department of Water Resources se sont avérées parfaitement correspondre aux données sismiques. Les petits tremblements de terre se sont produits pendant les périodes d'écoulement du réservoir sur le déversoir, et ils n'étaient pas liés aux processus responsables de la séquence du tremblement de terre de 1975.

Le déversement de l'évacuateur de crues fuyant par les fissures de l'évacuateur de crues a probablement créé des changements rapides de la pression du fluide le long des fractures dans la roche altérée sous l'évacuateur de crues. Les chercheurs ont conclu que ce processus aurait pu provoquer l'ouverture et la fermeture répétées des fractures et générer les essaims sismiques.

« Les événements sismiques reviendront-ils lorsqu'ils reprendront l'utilisation de l'évacuateur de crues ? qui a été réparé depuis, ou sont-ils partis pour de bon ? Selon la quantité de précipitations que nous recevons, nous pourrions le découvrir dans un an ou deux, " il a dit.