L'ancienne ville israélienne de Susita a été détruite en 749 après JC. Les colonnes tombées pointant toutes dans la même direction indiquent que les dommages étaient dus à un tremblement de terre sur la faille transformante de la mer Morte. L'histoire des tremblements de terre sur cette faille est l'une des plus longues au monde. Crédit :Seth Stein
Depuis plus d'un siècle, un principe directeur en sismologie a été que les tremblements de terre se reproduisent à intervalles semi-réguliers selon un "cycle sismique". Dans ce modèle, la contrainte qui s'accumule progressivement le long d'une faille verrouillée est complètement libérée lors d'un grand séisme. Récemment, cependant, les sismologues ont réalisé que les tremblements de terre se produisent souvent en grappes séparées par des lacunes, et un groupe de recherche soutient maintenant que la probabilité de récurrence d'un tremblement dépend du fait qu'un cluster est en cours ou terminé.
Le lundi, 23 sept. 2019, à la réunion annuelle de la GSA à Phoenix, Seth Stein, le professeur Deering de sciences géologiques à la Northwestern University, présentera un nouveau modèle qui, selon lui et ses co-auteurs, explique mieux la complexité des « supercycles » qui ont été observés dans les enregistrements de séismes à long terme. "Une façon de penser à cela est que les failles ont des stries chaudes - des grappes de tremblements de terre - ainsi que des affaissements - des écarts de tremblement de terre - tout comme les équipes sportives, " dit Stein.
Dans le concept traditionnel du cycle sismique, Stein explique, la probabilité d'un grand tremblement de terre dépend uniquement du temps qui s'est écoulé depuis que le plus récent grand tremblement de terre a réinitialisé le système. Dans ce cas simple, il dit, la faute n'a qu'une "mémoire à court terme".
"La seule chose qui compte, " dit Stein, "C'est quand le dernier grand tremblement de terre a eu lieu. L'horloge est réinitialisée à chaque fois qu'il y a un grand événement."
Mais ce modèle n'est pas réaliste, il argumente. "Nous ne prédirons jamais les performances d'une équipe sportive en fonction de leurs performances lors de leur match précédent, " dit Stein. " Le reste de la saison sera probablement beaucoup plus utile. "
De nouvelles recherches suggèrent que les tremblements de terre sur certaines failles peuvent se produire en grappes et que le risque associé dépend en grande partie de la force libérée lors des tremblements antérieurs. Crédit :Seth Stein
Les géologues voient parfois des modèles à long terme dans les enregistrements paléosismiques que le modèle de cycle sismique ne peut pas expliquer. Dans ces cas, dit Stein, "Toute la tension accumulée n'a pas été libérée après un grand tremblement de terre, ces systèmes ont donc ce que nous appelons des « mémoires à long terme ».
Pour avoir une idée du fonctionnement d'un système avec mémoire de défaut à long terme, les chercheurs ont échantillonné des fenêtres de 1, 300 ans - une période de temps pour laquelle les géologues pourraient raisonnablement avoir un enregistrement disponible - à partir de 50 simulés, Enregistrements paléosismiques millénaires. Les résultats indiquent que les intervalles de récurrence des séismes semblaient très différents selon que 1, Fenêtre de 300 ans que les scientifiques ont examinée.
Parce qu'il y a des éléments aléatoires impliqués, dit Stein, il y a des fenêtres où les intervalles de récurrence semblent être périodiques, et d'autres fois où ils ont l'air groupés. "Mais la faute n'a pas changé ses propriétés, " dit-il. Finalement, le modèle prédit que les tremblements de terre relâcheront une grande partie de la déformation accumulée, à ce moment-là, le système se réinitialise et la « strie » du défaut se termine.
Selon ce modèle de mémoire de défaut à long terme, la probabilité d'occurrence d'un séisme est contrôlée par la contrainte stockée sur la faille. Cela dépend de deux paramètres :la vitesse à laquelle la déformation s'accumule le long de la faille, et combien de tension est libérée après chaque grand tremblement de terre. "Le modèle de cycle sismique habituel suppose que seul le dernier séisme compte, " dit Stein, "alors que dans le nouveau modèle, les tremblements de terre antérieurs ont un effet, et cette histoire influence la probabilité d'un tremblement de terre dans le futur. il dit, il peut encore y avoir beaucoup de tension, donc la faute sera sur une séquence chaude. Finalement, cependant, la majeure partie de la tension est relâchée et le défaut s'effondre.
Finalement, dit Stein, le risque sismique dépend du fait qu'une faille soit ou non dans un affaissement ou une séquence. "En fonction de l'hypothèse que vous faites, " il dit, « vous pouvez obtenir une probabilité de tremblement de terre beaucoup plus élevée ou beaucoup plus faible. »
Les sismologues n'ont pas encore trouvé de moyen convaincant de déterminer si une faille est ou non dans un cluster. Par conséquent, dit Stein, "Il y a une incertitude beaucoup plus grande dans les estimations de la probabilité d'un tremblement de terre que les gens ont voulu l'admettre."
