Fig 1. Chronologie de la carotte sédimentaire du réservoir de Zipingpu basée sur la corrélation entre le niveau d'eau du réservoir et le MS sédimentaire. Crédit :Jin Zhangdong, et al.
Les rôles du « changement climatique » par rapport à la « tectonique » qui dominent l'érosion et le transport des sédiments à des échelles de temps géologiques ont longtemps été un sujet brûlant en sciences de la Terre. Comment séparer efficacement leurs rôles respectifs est un grand défi, comme la fameuse question "poulet ou oeuf".
Une nouvelle étude dirigée par le professeur Jin Zhangdong de l'Institut de l'environnement terrestre (IEE) de l'Académie chinoise des sciences a fourni un nouvel aperçu sur l'interaction entre le climat et la tectonique à partir d'un enregistrement de sédiments dans le réservoir de Zipingpu autour du tremblement de terre de Wenchuan en 2008. Les résultats ont été publiés dans Avancées scientifiques le 12 juin.
Les événements extrêmes peu fréquents tels que les grands tremblements de terre présentent des dangers et ont des impacts durables sur les paysages et les cycles biogéochimiques. Les sédiments fournissent des enregistrements précieux des événements passés, mais l'identification sans ambiguïté des dépôts d'événements est difficile en raison des processus de transport sédimentaire non linéaires et d'un mauvais contrôle de l'âge.
Le réservoir de Zipingpu, avec des sédiments résolus annuellement, offre une occasion unique de documenter le lien entre un grand séisme et sa signature sédimentaire, car il a été achevé en septembre 2004 et est situé en aval de la zone touchée par le séisme de Wenchuan en 2008.
En octobre 2016, une carotte de sédiments de 10,89 m jusqu'au lit de la rivière a été récupérée du réservoir Zipingpu. Un modèle d'âge pour la carotte a été développé sur la base de la corrélation entre la susceptibilité magnétique sédimentaire et le niveau d'eau du réservoir. La limite du séisme de Wenchuan de 2008 a ensuite été assignée à la profondeur du noyau de 6,20 m (Fig. 1). C'est la première fois qu'une carotte de sédiments de 10 ans est datée à une résolution annuelle.
Fig 2. Données sédimentaires de base du réservoir de Zipingpu et de la décharge d'eau dans la rivière Min Jiang avant et après le tremblement de terre de Wenchuan en 2008. Crédit :Jin Zhangdong, et al.
Sur la base de la chronologie annuelle précise, les rôles d'un seul grand tremblement de terre et du climat sur l'érosion et le transfert de sédiments ont été évalués ainsi que des données sédimentaires et hydrométéorologiques. Les enregistrements ont démontré que la taille des grains et les rapports Rb/Sr des sédiments dans le réservoir de Zipingpu ont réagi immédiatement au séisme. Cependant, les changements ont été mis en sourdine jusqu'à deux ans après l'événement.
Les signaux sismiques les plus évidents se sont produits en 2010 lorsque le ruissellement intense de la mousson a facilité l'exportation rapide de matériaux et entraîné l'accumulation de grains plus grossiers et de sédiments plus faibles en Rb/Sr, qui se sont ensuite maintenus pendant plusieurs années (Fig. 2).
Les résultats ont indiqué que, bien que le séisme ait mobilisé de très grandes quantités de sédiments par glissement de terrain, un forçage hydrologique était nécessaire pour transporter ces débris des pentes vers les dépôts de sédiments en aval, même dans un endroit proche du front de montagne.
La réponse retardée a mis en évidence le rôle des pluies de mousson intenses dans la propagation des signaux tectoniques dans les archives sédimentaires.
Cette étude fournit des preuves directes qui peuvent éclairer l'interprétation des paléocordes et aider à éclairer les façons dont les archives sédimentaires reflètent l'interaction complexe de la tectonique et du climat dans le contrôle du transfert de sédiments dans les chaînes de montagnes tectoniquement actives.
