Une version simplifiée de la carte des failles créée par l'équipe de chercheurs. La carte comprend des failles visibles en surface (vert) et des failles souterraines (noir). La ligne continue indique des failles souterraines que les chercheurs ont pu cartographier à haute résolution. La ligne pointillée indique les défauts qui ont été cartographiés à une résolution moyenne. Selon la recherche, en présence d'activité d'injection d'eaux usées, la majorité des failles de la région sont aussi susceptibles de glisser que les failles qui ont déjà produit des tremblements de terre. La carte indique également les emplacements des tremblements de terre et les emplacements et quantités des puits d'injection d'eaux usées. Crédit :Bureau de géologie économique de l'UT
Les scientifiques de SMU, L'Université du Texas à Austin et l'Université de Stanford ont découvert que la majorité des failles sous-jacentes au bassin de Fort Worth sont aussi sensibles aux forces qui pourraient les faire glisser que celles qui ont accueilli des tremblements de terre dans le passé.
La nouvelle étude, publié le 23 juillet par la revue Bulletin de la Société sismologique d'Amérique (BSSA), fournit les informations de défaut les plus complètes pour la région à ce jour.
La modélisation du potentiel de glissement de faille explore deux scénarios :un modèle basé sur la contrainte souterraine sur les failles avant l'injection d'eaux usées à grand volume et un modèle de ces forces reflétant l'augmentation de la pression du fluide due à l'injection.
Aucune des failles présentant le potentiel le plus élevé de tremblement de terre n'est située dans la zone urbaine la plus peuplée de Dallas-Fort Worth ou dans les zones où se trouvent actuellement de nombreux puits d'évacuation des eaux usées.
Encore, l'étude a également révélé que la majorité des failles sous-jacentes au bassin de Fort Worth sont aussi sensibles aux forces qui pourraient les faire glisser et provoquer un tremblement de terre que celles qui ont accueilli des tremblements de terre ces dernières années.
Bien que la majorité des failles identifiées sur cette carte n'aient pas produit de séisme, comprendre pourquoi certains défauts ont glissé et d'autres avec un potentiel de glissement de défaut similaire n'ont pas continué à être recherchés, a déclaré Heather DeShon, sismologue et co-auteur de l'étude de la SMU, qui a été le chercheur principal d'une série d'autres études explorant la cause des tremblements de terre du nord du Texas.
Les tremblements de terre étaient pratiquement inconnus dans le nord du Texas jusqu'à il y a un peu plus d'une décennie. Mais plus de 200 tremblements de terre se sont produits dans la région depuis fin 2008, allant de 1,6 à 4,0. Une série d'études a lié ces événements à l'élimination des eaux usées provenant des opérations pétrolières et gazières en les injectant profondément dans la terre à des volumes élevés, déclenchant des défauts "morts" à proximité.
Au total, 251 failles ont été identifiées dans le bassin de Fort Worth, mais les chercheurs soupçonnent qu'il en existe d'autres qui n'ont pas été identifiés.
L'étude a révélé que les failles restaient relativement stables si elles n'étaient pas perturbées. Cependant, l'injection d'eaux usées a fortement augmenté les chances de glissement de ces failles, s'ils n'étaient pas gérés correctement.
"Cela signifie que tout le système de fautes est sensible, " a déclaré l'auteur principal de l'étude Peter L. Hennings, chercheur au Bureau de géologie économique de l'UT Austin et chercheur principal au Center for Integrated Seismicity Research (CISR).
DeShon a déclaré que la nouvelle étude fournit des informations fondamentales sur les risques de tremblement de terre dans la région de Dallas-Fort Worth.
"Le catalogue des tremblements de terre SMU et le catalogue Texas Seismic Network fournissent les données sismiques nécessaires pour comprendre les failles actives au Texas en ce moment, " dit-elle. " Cette étude fournit des informations clés pour permettre au public, villes, les gouvernements des États et fédéraux et l'industrie pour comprendre les dangers potentiels et concevoir des politiques publiques efficaces, réglementations et stratégies d'atténuation.
"Les activités industrielles peuvent augmenter la probabilité de déclencher des tremblements de terre avant qu'ils ne se produisent naturellement, mais il y a des mesures que nous pouvons prendre pour réduire cette probabilité, " a ajouté le co-auteur Jens-Erik Lund Snee, doctorant à l'Université de Stanford.
Taux de tremblement de terre, comme les volumes d'injection d'eaux usées, ont considérablement diminué depuis un pic en 2012. Mais tant que des tremblements de terre se produisent, le risque sismique demeure. Dallas-Fort Worth reste la région à plus haut risque de tremblements de terre au Texas en raison de la densité de population.
Même après la mort des tremblements de terre, Les habitants du nord du Texas se sont interrogés sur la vulnérabilité de la région aux futurs tremblements de terre, d'autant plus qu'aucune carte n'était disponible pour identifier l'existence de toutes les failles connues dans la région. Les nouvelles données, bien qu'encore incomplet, bénéficié d'informations glanées à partir de données sismiques de réflexion récemment publiées détenues par les sociétés pétrolières et gazières, réanalyse des journaux de puits accessibles au public, et des informations sur les affleurements géologiques.
L'U of T d'Austin et de l'Université de Stanford ont fourni les données de défaut et calculé le potentiel de glissement de défaut. SMU, pendant ce temps, a suivi l'activité sismique - qui mesure quand la terre tremble - depuis que les habitants de la région de Dallas-Fort Worth ont ressenti les premiers tremblements près de l'aéroport international DFW en 2008. Un catalogue de tous ces tremblements a été récemment publié en juin dans la revue BSSA.
Les sismologues de la SMU ont également été les principaux ou les co-auteurs d'une série d'études sur les tremblements de terre du nord du Texas. Les recherches de la SMU ont montré que de nombreux tremblements de terre de Dallas-Fort Worth ont été déclenchés par une augmentation de la pression interstitielle – la pression des eaux souterraines piégées dans de minuscules espaces à l'intérieur des roches du sous-sol. Une étude indépendante réalisée par la sismologue de SMU, Beatrice Magnani, a révélé que l'injection d'eaux usées avait réactivé des failles dormantes près de Dallas qui étaient en sommeil depuis 300 millions d'années.
DeShon a déclaré que tout futur plan d'extraction de pétrole ou de gaz naturel dans le bassin de Fort Worth devrait être réalisé en sachant que le bassin contient plusieurs failles très sensibles aux changements de pression interstitielle. L'étude a noté que les taux d'injection ont fortement chuté dans le bassin de Fort Worth, mais la pratique continue. La majeure partie de l'injection qui a eu lieu a été concentrée dans le Johnson, Tarrant, et les comtés de Parker, à proximité de zones d'activité sismique continue.
"Le plus grand tremblement de terre que la région de Dallas-Fort Worth ait connu était de magnitude 4 en 2015", a déclaré DeShon. « L'U.S. Geological Survey et la Croix-Rouge fournissent des conseils pratiques de préparation pour votre maison et vos lieux de travail. Tout comme nous nous préparons pour la saison des tornades dans le nord du Texas, il reste important pour nous d'avoir un plan pour faire face aux tremblements de terre."
