Les géophysiciens de Caltech ont créé une nouvelle méthode pour déterminer les risques sismiques en mesurant la vitesse à laquelle l'énergie s'accumule sur des failles dans une région spécifique, puis en comparant cela à la quantité libérée par le fluage des failles et les tremblements de terre.

Ils ont appliqué la nouvelle méthode aux failles sous le centre de Los Angeles, et constaté qu'en moyenne à long terme, le séisme le plus fort susceptible de se produire le long de ces failles se situe entre les magnitudes 6,8 et 7,1, et qu'une magnitude de 6,8 – environ 50 % plus forte que le tremblement de terre de Northridge de 1994 – pourrait se produire environ tous les 300 ans en moyenne.

Cela ne veut pas dire qu'un tremblement de terre plus important sous le centre de L.A. est impossible, disent les chercheurs; plutôt, ils constatent que la croûte sous Los Angeles ne semble pas être comprimée du sud au nord assez rapidement pour rendre un tel tremblement de terre tout aussi probable.

La méthode permet également d'évaluer la probabilité de petits tremblements de terre. Si l'on exclut les répliques, la probabilité qu'un séisme de magnitude 6,0 ou plus se produise dans le centre de Los Angeles au cours d'une période donnée de 10 ans est d'environ 9 %, tandis que la probabilité d'un séisme de magnitude 6,5 ou plus est d'environ 2%.

Un article décrivant ces résultats a été publié par Lettres de recherche géophysique le 27 février.

Ces niveaux d'aléa sismique sont légèrement inférieurs mais ne diffèrent pas de manière significative de ce qui a déjà été prédit par le Groupe de travail sur les probabilités de tremblement de terre en Californie. Mais c'est en fait le but, disent les scientifiques de Caltech.

Les méthodes de pointe actuelles pour évaluer l'aléa sismique d'une zone consistent à générer une évaluation détaillée des types de ruptures sismiques auxquelles on peut s'attendre le long de chaque faille, un processus compliqué qui repose sur des superordinateurs pour générer un modèle final. Par contre, la nouvelle méthode, développée par Chris Rollins, étudiant diplômé de Caltech et Jean-Philippe Avouac, Earle C. Anthony Professeur de géologie et de génie mécanique et civil - est beaucoup plus simple, en s'appuyant sur le bilan de contrainte et les statistiques globales sur les tremblements de terre dans une région.

"Nous demandons essentiellement, « Étant donné que le centre de L.A. est comprimé du nord au sud de quelques millimètres par an, que pouvons-nous dire sur la fréquence à laquelle des tremblements de terre de différentes magnitudes peuvent se produire dans la région, et à quel point les tremblements de terre pourraient-ils avoir de l'ampleur ? » Dit Rollins.

Lorsqu'une plaque tectonique se heurte à une autre, la déformation élastique est accumulée le long de la frontière entre les deux plaques. La contrainte augmente jusqu'à ce qu'une plaque glisse lentement devant l'autre, ou il secoue violemment. Les secousses violentes sont ressenties comme des tremblements de terre.

Heureusement, la courbure progressive de la croûte entre les tremblements de terre peut être mesurée à la surface en étudiant comment la surface de la terre se déforme. Dans une étude précédente (réalisée en collaboration avec l'ingénieur logiciel de recherche Caltech Walter Landry; Don Argus du Jet Propulsion Laboratory, qui est géré par Caltech pour la NASA; et Sylvain Barbot de l'USC), Avouac et Rollins ont mesuré le déplacement du sol à l'aide de stations permanentes du système de positionnement global (GPS) qui font partie du réseau Plate Boundary Observatory, soutenu par la National Science Foundation (NSF) et la NASA. Les mesures GPS ont révélé à quelle vitesse la terre sous L.A. est courbée. À partir de ce, les chercheurs ont calculé la quantité de contrainte libérée par le fluage et la quantité stockée sous forme de contrainte élastique disponible pour provoquer des tremblements de terre.

La nouvelle étude évalue si cette contrainte sismique est le plus susceptible d'être libérée par de petits tremblements de terre fréquents ou par un très grand, ou quelque chose entre les deux. Avouac et Rollins ont examiné le dossier historique des tremblements de terre à Los Angeles de 1932 à 2017, tel qu'enregistré par le Southern California Seismic Network, et sélectionné le scénario qui correspond le mieux au comportement observé de la région.

« Estimer l'ampleur et la fréquence des événements les plus extrêmes, qui ne peut pas être supposé être connu de l'histoire ou des observations instrumentales, est très dur. Notre méthode fournit un cadre pour résoudre ce problème et calculer les probabilités sismiques, " dit Avouac.

Cette nouvelle méthode d'estimation de la probabilité de tremblement de terre peut être facilement appliquée à d'autres zones, offrant un moyen d'évaluer les risques sismiques sur la base de principes physiques. "Nous affinons maintenant la méthode pour prendre en compte la distribution temporelle des séismes passés, pour rendre les prévisions plus précises, et nous adaptons le cadre pour qu'il puisse s'appliquer à la sismicité induite, " dit Avouac.

L'étude est intitulée "Un modèle de probabilité de tremblement de terre local basé sur la géodésie et la sismicité pour le centre de Los Angeles".