Interférogramme montrant le déplacement de la surface cosismique dans la région d'Oaxaca, Mexique, généré à partir de plusieurs scans Sentinel-1 – avant et après le tremblement de terre du 23 juin. En combinant les données de la mission Copernicus Sentinel-1, acquis avant et après le séisme, les changements sur le terrain qui se sont produits entre les deux dates d'acquisition conduisent à des motifs d'interférence colorés dans les images, appelé « interférogramme », permettant aux scientifiques de quantifier le mouvement du sol. Crédit :contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2020), traitées par l'ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
Le matin du 23 juin 2020, un fort tremblement de terre a frappé l'État méridional d'Oaxaca, Mexique. Le séisme de magnitude 7,4 a provoqué des évacuations dans la région, déclenché une alerte au tsunami et endommagé des milliers de maisons. Données radar satellitaires, de la mission Copernicus Sentinel-1, sont utilisés pour analyser les effets du tremblement de terre sur la terre.
Le Mexique est l'une des régions du monde les plus actives sur le plan sismique, assis au sommet de trois des plus grandes plaques tectoniques de la Terre - l'Amérique du Nord, Cocos, et Pacifique. Près de la région sud du Mexique, la plaque nord-américaine entre en collision avec la plaque Cocos, qui est forcé sous terre dans une zone de subduction. Ce processus géologique est associé à de nombreux séismes destructeurs sur la côte Pacifique du Mexique, y compris le plus récent du 23 juin.
Le tremblement de terre signalé dans la région d'Oaxaca s'est produit à 10 h 29, heure locale, avec son épicentre situé à environ 12 km au sud-ouest de Santa María Zapotitlán. Plusieurs répliques puissantes ont été enregistrées le même jour, avec cinq autres enregistrés dans les 24 heures suivantes.
Bien qu'il n'y ait actuellement aucun moyen de prédire quand les tremblements de terre se produiront, l'imagerie radar des satellites permet d'observer les effets des séismes. Depuis son lancement, la mission Copernicus Sentinel-1 s'est avérée un magnifique système pour mesurer la déformation de surface causée par la tectonique, éruptions volcaniques et affaissement de terrain.
Dans les figures de gauche, les données des satellites Sentinel-1A et Sentinel-1B, acquis peu avant et après le tremblement de terre, ont été combinés pour mesurer le déplacement cosismique de la surface, ou des changements sur le terrain, intervenus entre les deux dates d'acquisition. Cela conduit au motif d'interférence (ou frange) coloré connu sous le nom d'interférogramme, qui permet aux scientifiques de quantifier le déplacement de surface.
Ramon Torres, Chef de projet Copernicus Sentinel-1, explique, "L'interférogramme représente le déplacement de surface dans la ligne de visée radar, c'est-à-dire la moitié de la longueur d'onde radar. La distance entre le cycle d'interférence, du jaune au jaune, correspond à une déformation de 28 mm dans la ligne de visée radar. Par exemple, un cycle de couleur bleu-vert-rouge représente un mouvement relatif vers le radar, tandis qu'un cycle de couleur rouge-vert-bleu signifie une déformation loin du radar. Les franges peuvent être déballées pour permettre la conversion en mètres. Le résultat, appelée carte de déplacement surfacique, montre la déformation relative causée par le tremblement de terre."
Déplacement mesuré dans la ligne de visée radar des cols descendant (en haut) et ascendant (en bas). Crédit :données Copernicus Sentinel (2020), traitées par l'ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
Dans les images d'Oaxaca, une déformation du sol allant jusqu'à 0,45 m a été observée dans la ville côtière de La Crucecita, où se trouvait l'épicentre.
Avec sa fauchée de 250 km sur les surfaces terrestres, la mission Copernicus Sentinel-1 donne aux scientifiques une vision globale du déplacement, leur permettant d'examiner le déplacement du sol et de développer davantage les connaissances scientifiques sur les séismes.
En bénéficiant de la disponibilité des images Sentinel-1A et Sentinel-1B, les scientifiques sont en mesure de quantifier le mouvement du sol dans les directions verticale et est-ouest en combinant les balayages radar obtenus lorsque les satellites volaient du sud au nord et du nord au sud.
Alors que les missions radar actuelles sont limitées dans la mesure de la composante est-ouest du déplacement de surface, la mission candidate Earth Explorer proposée, Harmonie, augmentera les capacités en ajoutant des lignes de vue supplémentaires à la mission Sentinel-1.
Dans les zones où le déplacement se fait principalement dans le sens nord-sud, Harmony aura la capacité de mesurer systématiquement et avec précision une dimension supplémentaire de déplacement. Cela aidera à résoudre les ambiguïtés dans les processus géophysiques sous-jacents qui conduisent aux tremblements de terre, glissements de terrain et volcanisme.
En regardant vers l'avenir, les six prochaines missions candidates hautement prioritaires étendront les capacités actuelles des missions Sentinelle, l'un d'eux étant le radar à ouverture synthétique en bande L, ROSE-L, mission, qui augmentera également les capacités actuelles de Sentinel-1. La mission permettra aux scientifiques d'améliorer encore la cartographie des séismes au cours de la prochaine décennie.
Ramón Torres dit, "Les services Sentinel-1 sont très bien garantis pour les décennies à venir. Les futurs Sentinel-1C et Sentinel-1D sont en cours de finalisation, et la conception de la prochaine génération de satellites commencera plus tard cette année."
