En modélisant mathématiquement les mouvements d'une locomotive qui a basculé des voies au nord de San Francisco lors du tristement célèbre tremblement de terre de 1906, les chercheurs ont calculé une limite inférieure sur le mouvement du sol sismique à l'endroit du train renversé.

Leur rapport dans le journal Lettres de recherche sismologique conclut que le tremblement de terre équivalait au moins à un niveau « sévère » qui pourrait renverser des meubles lourds, effondrer les cheminées et causer des dommages structurels considérables. La direction et la force des mouvements du sol sont cohérentes avec les simulations de tremblements de terre pour le tremblement de terre de 1906 d'une étude de 2008, a déclaré Swetha Veeraraghavan et ses collègues.

Les sismologues s'appuient sur ces simulations de mouvement du sol car les enregistrements de mouvement du sol les plus proches de l'événement historique provenaient d'une station située à 35 kilomètres (21,7 miles) de la faille de San Andreas, qui s'est rompu lors du tremblement de terre. Les simulations aident les scientifiques à déterminer quel type de mouvement du sol pourrait être probable lors de futurs grands tremblements de terre dans la région.

Les données glanées dans le cas inhabituel du train renversé, dit Veeraraghavan, peut être utilisé pour tester les résultats de simulations informatiques à haute performance du séisme de 1906 et d'éventuels séismes futurs. « Avec la disponibilité limitée des enregistrements de mouvement du sol pour les grands tremblements de terre, ces observations de témoins oculaires deviennent des points de données critiques qui donnent de la crédibilité à ces simulations de grands tremblements de terre, " elle a dit.

Le train était près de la gare de Point Reyes au nord de San Francisco, arrêté sur une voie de garage pour faire le plein, quand il a fait sa chute historique. Un témoin oculaire de l'événement a déclaré que le chef de train venait de remonter dans la locomotive :

« quand le train a fait une grande embardée vers l'est, suivi d'un autre à l'ouest, qui a jeté tout le train sur le côté. Le conducteur étonné se laissa tomber au passage, et à la vue des cheminées qui tombent et des veuves brisées de la gare, il a compris que c'était le Temblor."

Veeraraghavan et ses collègues ont utilisé le récit du témoin oculaire, une photo du train renversé prise par le pompier du train et des informations sur la taille et la conception du train (approximativement comme un bloc rectangulaire) pour guider leur modélisation des mouvements du sol qui auraient été nécessaires pour que le train tombe sur le chemin qu'il l'a fait.

De cette analyse, les chercheurs ont calculé deux mesures de secousses au sol - l'accélération maximale du sol (PGA) et la vitesse maximale du sol (PGV) - pour déterminer la secousse minimale nécessaire pour renverser le train. Leurs résultats pour ces deux mesures sont équivalents à un score de VIII (sévère) sur l'échelle d'intensité de Mercalli modifiée.

Ce n'est pas la première fois que des sismologues tentent d'extraire des données de mouvement du sol du train renversé. Thomas Heaton de Caltech, l'un des co-auteurs de l'article actuel, faisait partie d'une équipe qui a publié une analyse similaire dans le Bulletin de la Société sismologique d'Amérique en 1999. La nouvelle étude améliore ces résultats en considérant les mouvements verticaux et horizontaux potentiels du sol glanés à partir de 140 enregistrements de tremblements de terre dans le monde dans son analyse.

Les chercheurs ont comparé les mouvements du sol calculés à partir de leur modèle de train à trois simulations différentes du tremblement de terre de 1906 d'une étude de 2008, concluant que chacun de ces tremblements de terre simulés pourrait provoquer des secousses suffisamment graves pour renverser le train.

Les résultats suggèrent que les simulations de grands tremblements de terre pour la région « sont réalistes, " Veeraraghavan a déclaré. " De telles secousses pourraient entraîner des dommages importants à une variété de structures non ductiles dans la région de la baie, y compris certains types d'immeubles de grande hauteur.

Le récit d'un témoin oculaire faisant une embardée du train vers l'est puis l'ouest avant de basculer suggère que l'hypocentre du 1906 est susceptible d'être au sud de Point Reyes, peut-être au large de San Francisco et de San Juan Bautista comme d'autres l'ont calculé, écrivent les auteurs.