Le mal des transports persistant est l'un des risques professionnels liés au travail en mer au large des côtes japonaises pendant trois semaines. Hiroki Sone peut en témoigner, ayant passé une partie du semestre d'automne 2018 sur le projet de forage océanique scientifique le plus profond jamais réalisé.

"Peut-être que je ne devrais pas trop hocher la tête, " dit le professeur adjoint de génie civil et environnemental à l'Université du Wisconsin-Madison, un jour après son retour aux États-Unis. "Je me sens étourdi."

Sone et Ph.D. L'étudiant Zirou Jin fait partie de l'équipe internationale de scientifiques travaillant sur l'expérience de la zone sismogène de la fosse de Nankai. Dans la phase finale de l'expérience de 11 ans, les chercheurs forent sous le creux de Nankai, le point de rencontre des plaques tectoniques eurasienne et philippine et la source de séismes répétés. En cas de succès, ce serait la première fois que des scientifiques atteignent une profondeur à laquelle des tremblements de terre se produisent dans une zone de subduction, où une plaque (dans ce cas, la mer des Philippines) pousse sous un autre.

Le forage, qui a atteint une profondeur record début décembre 2018 et se poursuivra jusqu'en mars 2019, fournira des échantillons de roche et permettra à l'équipe d'installer des capteurs, potentiellement découvrir de nouveaux indices sur les processus qui entraînent les tremblements de terre.

"Nous voulons comprendre quel genre de forces s'accumulent dans cette frontière de plaque, parce que c'est la force motrice du mouvement du sol pendant les tremblements de terre, ", dit Sone. "Être directement là-dedans et voir le matériel améliore vraiment notre compréhension de ce qui se passe réellement."

Sone a grandi dans une société japonaise qui se méfie naturellement des tremblements de terre, étant donné la longue histoire de l'activité sismique dans le pays. Il se souvient des visites à l'école primaire d'un camion avec une salle de secouage qui a permis aux élèves de pratiquer des manœuvres de sécurité.

Il était étudiant diplômé à l'Université de Kyoto et travaillait sur une thèse sur un tremblement de terre meurtrier à Taïwan lorsqu'il a entendu parler des plans de la première expédition du programme intégré de forage océanique NanTroSEIZE, lancé en 2007. Six ans plus tard, il a rejoint sa première expédition sur la fosse de Nankai.

Cette fois, il dirige l'équipe des propriétés physiques du groupe. Lorsque les déblais (les débris de roche générés lors du forage) remontent à la surface, L'équipe de Sone examine leurs densités pour calculer les changements de porosité, le pourcentage d'espace vide dans la roche qui est rempli d'eau. La porosité diminue généralement avec la profondeur, mais les chercheurs recherchent des exceptions à cette tendance qui indiqueront une pression de fluide plus élevée que prévu. Les scientifiques ont longtemps postulé que la pression du fluide le long des interfaces des plaques tectoniques est anormalement élevée, ce qui pourrait inciter une assiette à glisser comme une rondelle sur une table de hockey sur air. Mais personne n'a mesuré cette pression de fluide à cette profondeur, dit Sone.

"C'est une bonne occasion de tester ces hypothèses et de valider des théories ou peut-être de réfuter certaines d'entre elles, " il dit.

Sone retournera en hélicoptère sur le navire de forage Chikyu, dont le nom signifie terre en japonais, à nouveau en janvier 2019, tandis que Jin travaillera une paire de quarts de deux semaines en février et mars. Les journées de travail sont longues à bord du Chikyu, avec des quarts de 12 heures et un accès Internet limité.

Mais la promesse d'échantillons de carottes de roche - beaucoup plus gros et plus utiles que les boutures - à la fin est un puissant facteur de motivation. Jin étudie les carottes d'une expédition précédente pour son doctorat. travailler sur les propriétés viscoplastiques - comment les matériaux s'écoulent et se déforment au fil du temps - dans le prisme d'accrétion de Nankai Trough, la collection de roches et de sédiments formés lors de la subduction des plaques.

"On essaie de voir comment le stress s'accumule, " elle dit.

En prélevant des carottes de l'interface de la plaque et en les déformant lentement en laboratoire, Sone dit, les scientifiques peuvent mieux comprendre les forces accumulées au cours des 100 à 400 ans séparant les tremblements de terre qui génèrent des tsunamis dans la dépression de Nankai.

"Il est important de comprendre comment la terre se rompt lors de ces grands tremblements de terre qui se produisent en quelques minutes, et les scientifiques se sont concentrés là-dessus pendant de nombreuses décennies, " dit-il. " Mais que se passe-t-il entre les 100 ans ? Comment la force s'accumule-t-elle pour se préparer au prochain séisme ? C'est un égal, sinon plus, questions importantes à poser que nous n'avons pas abordées dans la communauté. Nous aimerions y faire une percée pour mieux prévoir les risques sismiques dans le monde. »