Les scientifiques ont trouvé dans les données GPS une fenêtre révélatrice qui commence 10 secondes après un tremblement de terre. Dans quatre exemples d'événements (lignes colorées), l'accélération du pic de déplacement du sol (mesures illustrées à droite) cinq secondes plus tard suggère si un méga-séisme, comme un séisme de magnitude 9 (X rouge) ou un séisme de magnitude inférieure à 7 est en cours. Surveillance en temps réel, disent les chercheurs, pourrait améliorer l'alerte précoce aux tremblements de terre. Crédit :Université de l'Oregon
Les scientifiques parcourant les bases de données de tremblements de terre depuis le début des années 1990 ont découvert un moment déterminant possible de 10 à 15 secondes dans un événement qui pourrait signaler un méga-séisme de magnitude 7 ou plus.
De même, ce moment, glané à partir des données GPS sur le taux d'accélération maximal du déplacement du sol, peut indiquer un événement plus petit. Le GPS capte un signal initial de mouvement le long d'une faille semblable à un sismomètre détectant les plus petits premiers instants d'un tremblement de terre.
Ces informations basées sur le GPS pourraient potentiellement améliorer la valeur des systèmes d'alerte précoce aux tremblements de terre, comme ShakeAlert de la côte ouest, dit Diego Melgar, professeur au Département des sciences de la Terre de l'Université de l'Oregon.
Les analyses lourdes de physique de deux bases de données gérées par le co-auteur Gavin P. Hayes du National Earthquake Information Center du U.S. Geological Survey dans le Colorado ont détecté un moment où un tremblement de terre nouvellement initié se transforme en une impulsion de glissement où les propriétés mécaniques indiquent la magnitude.
Melgar et Hayes ont également pu identifier des tendances similaires dans les bases de données européennes et chinoises. Leur étude a été détaillée dans le numéro du 29 mai de la revue en ligne Avancées scientifiques .
"Tome, la surprise était que le modèle était si cohérent, dit Melgar. "Ces bases de données sont faites de différentes manières, donc c'était vraiment agréable de voir des motifs similaires à travers eux."
Globalement, les bases de données contiennent des données de plus de 3, 000 tremblements de terre. Des indicateurs cohérents d'accélération de déplacement qui apparaissent entre 10 et 20 secondes après le début des événements ont été observés pour 12 tremblements de terre majeurs survenus en 2003-2016.
Des moniteurs GPS existent le long de nombreuses failles terrestres, y compris à des emplacements au sol près de la zone de subduction de Cascadia longue de 620 milles au large de la côte nord-ouest du Pacifique des États-Unis, mais leur utilisation n'est pas encore courante dans la surveillance des risques en temps réel. Les données GPS montrent le mouvement initial en centimètres, dit Melgar.
« Nous pouvons faire beaucoup de choses avec les stations GPS sur terre le long des côtes de l'Oregon et de Washington, mais il vient avec un retard, " a déclaré Melgar. " Alors qu'un tremblement de terre commence à se déplacer, il faudrait un certain temps pour que les informations sur le mouvement de la faille parviennent aux stations côtières. Ce retard aurait une incidence sur le moment où un avertissement pourrait être émis. Les gens sur la côte ne recevraient aucun avertissement car ils sont dans une zone aveugle."
Ce retard, il ajouta, ne serait amélioré que par des capteurs sur le fond marin pour enregistrer ce comportement d'accélération précoce.
Disposer de ces capacités sur le fond marin et surveiller les données en temps réel, il a dit, pourrait renforcer la précision des systèmes d'alerte précoce. En 2016, Melgar, en tant que chercheur scientifique au Berkeley Seismological Laboratory à Berkeley, Californie, a dirigé une étude publiée dans Lettres de recherche géophysique qui ont trouvé des données GPS en temps réel pourraient fournir 20 minutes supplémentaires d'avertissement d'un éventuel tsunami.
Le Japon pose déjà un câble à fibre optique au large de ses côtes pour renforcer ses capacités d'alerte précoce, mais de tels travaux sont coûteux et le seraient davantage pour installer la technologie sur le fond marin au-dessus de la zone de faille de Cascadia, a noté Meglar.
Melgar et Hayes sont tombés sur la synchronisation des impulsions de glissement tout en parcourant les bases de données de l'USGS à la recherche de composants qu'ils pourraient coder dans des simulations pour prévoir à quoi ressemblerait une rupture de magnitude 9 de la zone de subduction de Cascadia.
La zone de subduction, qui n'a pas eu de tremblement de terre massif dans le sens de la longueur depuis 1700, C'est là que la plaque océanique Juan de Fuca plonge sous la plaque continentale nord-américaine. La faille s'étend juste au large du nord de l'île de Vancouver jusqu'au cap Mendocino, dans le nord de la Californie.
