L'emplacement des deux plus grands tremblements de terre est indiqué avec des marqueurs de lieu ainsi que leurs magnitudes déterminées dans cette étude. Crédit :Université de Melbourne
Le 19 juin 2012 à 20h53 heure locale, un tremblement de terre d'une magnitude de moment de 4,9 a secoué les habitants de la petite ville de Thorpdale, dans l'est de Victoria, et ses environs. La magnitude du moment mesure la taille ou la force d'un tremblement de terre en fonction de la quantité d'énergie libérée, qui diffère de l'échelle de Richter mieux connue.
Le séisme a été ressenti à plus de 100 kilomètres dans le CBD de Melbourne et dans d'autres parties de l'État.
Puis, près d'un mois plus tard, le 20 juillet à 19h11, un autre choc sismique de magnitude 4,3 a secoué la région.
Un deuxième tremblement de terre comme celui-ci est normal parce que, d'habitude, la libération de contraintes résiduelles sur une faille produit des répliques plus petites dans les jours qui suivent un choc principal.
Mais, En réalité, nos nouvelles recherches suggèrent que ces tremblements de terre n'ont pas brisé un seul, mais deux failles adjacentes. Et il est probable que le glissement sismique de la première faille ait activé la seconde; ce qui signifie que le premier tremblement de terre a communiqué avec le second dans une langue que seule la Terre comprend.
Une conversation sur le tremblement de terre
Deux jours après le premier séisme, le groupe de sismologie de l'Université de Melbourne a déployé 13 stations sismiques temporaires sur une base continue à Thorpdale.
Ces stations sont conçues pour capter tout signal distinct d'ondes sismiques émanant de minuscules répliques après le premier tremblement de terre.
Mais les stations ont ensuite capté les signaux du deuxième tremblement de terre que les gens ont ressentis avec les répliques.
Parce que le premier tremblement de terre était de taille raisonnable, permanents - des stations sismiques plus éloignées maintenues par l'Université de Melbourne avec d'autres agences comme Geoscience Australia et le Seismology Research Centre - ont capté ses signaux sismiques.
Ces signaux sont de trois types principaux :
Les ondes primaires (ou P) sont les ondes sismiques les plus rapides et seront captées en premier par une station
Pour vous donner une idée de la vitesse, la vitesse du son est d'environ 1200 kilomètres par heure.
Le tremblement de terre de Newcastle en 1989 en Nouvelle-Galles du Sud a été le plus dévastateur de l'histoire australienne. Crédit :Université de Newcastle
En utilisant ces formes d'onde P, notre équipe de recherche a estimé avec précision le premier tremblement de terre à une magnitude de 4,9 et le second à une magnitude de 4,3.
L'énergie libérée lors du premier tremblement de terre était d'environ 27 pétajoules (PJ) et elle a libéré huit fois plus d'énergie que le second. En termes de force, 27 PJ pourrait alimenter l'État de Victoria pendant une semaine entière.
En chronométrant avec précision l'arrivée des ondes P et S aux stations, notre équipe a ensuite travaillé pour trianguler avec précision les emplacements des tremblements de terre à Thorpdale.
Et c'est là que les choses sont devenues intéressantes.
Plus qu'un seul défaut
Si ces séismes (y compris les répliques) se sont produits sur une seule faille, tous les tremblements de terre auraient dû se regrouper au même endroit.
Mais, les deux tremblements de terre avaient leurs propres groupes séparés, et le deuxième tremblement de terre était situé à environ sept kilomètres au nord-ouest du premier. Donc, il est devenu clair que ces tremblements de terre étaient deux chocs principaux distincts, ce qui a été confirmé par des projections supplémentaires de l'analyse du plan de faille.
Il y a eu quarante-quatre répliques dans les 24 heures suivant le premier choc principal.
Une semaine plus tard, le taux de répliques a diminué à environ une par jour, et après 18 jours, aucun n'a été enregistré. Puis, cinq jours avant le deuxième choc principal, ce taux de répliques a augmenté.
Trois jours avant le deuxième événement principal, quatre répliques ont été enregistrées, et un jour après, douze autres se sont produits.
Un jour avant le deuxième choc principal, six répliques ont été détectées. Il semble que les répliques - ou les conditions géologiques qui les produisent - se déplaçaient progressivement vers l'emplacement de la seconde, séisme de magnitude 4,3
Et le jour du deuxième choc principal, quarante et une répliques se sont produites.
Transfert de contraintes
Une façon dont un tremblement de terre peut en déclencher une autre est le résultat d'un mécanisme connu sous le nom de transfert de contrainte de Coulomb. C'est-à-dire, un tremblement de terre peut modifier les conditions de stress dans la croûte terrestre environnante d'une manière qui pourrait rapprocher ou éloigner les failles voisines de la défaillance.
Douze tremblements de terre d'une magnitude supérieure à 6,7 se sont produits sur la faille nord-anatolienne jusqu'en 1999. Crédit :Wikimedia
Le test de cette condition nous a montré que le premier choc principal soulageait légèrement la contrainte à l'emplacement du deuxième choc principal. Cela a peut-être contribué au retard de près de 30 jours du deuxième choc principal.
En outre, toute eau piégée dans les pores de la croûte sous forte compression près du deuxième choc principal peut avoir joué un rôle. Il est possible que cette eau se soit infiltrée dans le plan de faille, déclencher le deuxième choc principal, à la suite des secousses et des répliques du premier séisme.
L'eau qui s'infiltre peut agir comme un lubrifiant pour une interface de défaut autrement verrouillée, réduire la force de friction qui maintient un défaut ensemble.
Ce processus est similaire à la manière dont les tremblements de terre d'origine humaine (appelés sismicité induite) sont déclenchés par la mise en eau du réservoir et les injections d'eaux usées.
le réservoir Thomson de Victoria, qui se trouve à environ 200 kilomètres à l'est de Melbourne, est un exemple d'infiltration de fluide déclenchant un tremblement de terre.
Dans ce cas, un essaim de tremblements de terre s'est produit, dont un en 1996 avec une magnitude locale de cinq.
Prédire les tremblements de terre ?
L'un des exemples les plus célèbres de « séismes communicants » sont ceux qui se sont produits le long de la faille nord-anatolienne longue de 1500 kilomètres, qui se trouve dans la Turquie d'aujourd'hui.
Cette faille sépare deux plaques tectoniques :la plaque eurasienne au nord et la plaque anatolienne au sud. De 1939 à environ 1999, douze tremblements de terre d'une magnitude supérieure à 6,7 ont marché vers l'ouest le long de la ligne de faille.
Donc, ces informations nous aident-elles à prédire les tremblements de terre ? Cela nous aide-t-il à prédire la taille, l'emplacement et l'heure d'un tremblement de terre?
La réponse courte est non.
Professeur Charles Richter, qui a développé l'échelle de magnitude de Richter qui quantifie la taille des tremblements de terre, a dit un jour :« Les journalistes et le grand public se précipitent sur toute suggestion de prédiction de tremblement de terre comme des porcs vers un creux complet, [prédiction] offre un terrain de chasse heureux pour les amateurs, manivelles, et des faussaires à la recherche de publicité pure et simple."
Tout ce qui est possible est une prévision sismique qui donne une probabilité d'occurrence d'un séisme d'une certaine ampleur dans une région sur des échelles de temps décennales.
Même ce processus comporte de grandes incertitudes, en particulier dans des endroits comme l'Australie, où notre bilan historique des tremblements de terre est médiocre.
Mais ce que ces deux tremblements de terre qui se parlent nous disent, est que les tremblements de terre ne sont pas des événements isolés. Au lieu, ils peuvent interagir les uns avec les autres et augmenter les dommages en prolongeant l'activité sismique dans une région.
