Beaucoup d'entre nous se souviennent peut-être du tremblement de terre de magnitude 6,2 qui a frappé Christchurch, Nouvelle-Zélande, le 22 février 2011. Le séisme a fait 185 morts, des milliers de blessures et des milliards de dollars de dommages et de pertes économiques.

Mais six mois avant ce tremblement de terre, un labyrinthe interconnecté de failles actives non identifiées auparavant s'est rompu sous les plaines alluviales à quelque 20 à 80 km à l'ouest de Christchurch.

Cette rupture multifaute a produit un séisme de magnitude 7,1 qui a libéré 13 fois plus d'énergie que le séisme de Christchurch. Il a été nommé le tremblement de terre de Darfield, après la ville la plus proche, et nous a violemment secoués de nos lits à 4h35 le 4 septembre 2010.

Aucun décès n'est survenu, mais les dommages importants causés aux terres et aux infrastructures ont stimulé de nombreuses enquêtes scientifiques.

Dix ans plus tard, il est utile de résumer quelques-uns des enseignements tirés de ses conséquences.

Premières découvertes

Quelques heures après le tremblement de terre de Darfield, les scientifiques se sont précipités sur les lieux. Ils ont trouvé des preuves d'une rupture majeure de la surface du sol à Highfield Road (photo ci-dessus).

Ce site est rapidement devenu une destination touristique géologique pour le public, les médias et les politiciens.

De nombreuses expériences scientifiques y ont été réalisées, y compris l'excavation de grandes tranchées et la datation de l'âge des sédiments faillés. Cela a révélé qu'un tremblement de terre s'était produit à cet endroit, avec des caractéristiques similaires, quelque 22, 000 à 28, il y a 000 ans.

Les preuves de cet ancien séisme ont été érodées et enterrées sous les graviers des plaines de Canterbury, le système de failles a donc échappé à la découverte jusqu'à sa rupture en 2010.

Mais son émergence a confirmé les affirmations antérieures selon lesquelles cette région peu étudiée était peuplée de failles actives cachées qui pourraient générer des tremblements de terre d'une magnitude maximale de 7,0 à 7,2.

L'existence de directives de planification au niveau ou à proximité des failles actives avant le séisme de Darfield a également permis aux scientifiques de placer rapidement leurs observations préliminaires dans un contexte décisionnel.

Spécifiquement, les décisions d'autoriser les résidents à reconstruire dans la région après le tremblement de terre de Darfield ont pu être prises avant que toutes les preuves scientifiques ne soient acquises.

De cette perspective, même si le tremblement de terre de Darfield a été communément décrit comme une surprise, c'était un scénario qui modélise l'aléa sismique, les codes du bâtiment et les directives d'aménagement du territoire avaient pris en compte avant que cela ne se produise.

Cela réaffirme certaines leçons importantes de la science :l'incertitude et le risque sont partout, mais nous pouvons créer des systèmes et des lignes directrices pour nous permettre de faire face à cela.

Et pour contribuer au mieux à la prise de décision, les scientifiques doivent être préparés, collaboratif, diverse, stratégique et très efficace dans la façon dont nous collectons et communiquons des informations scientifiques aux décideurs. Cela peut être assez exigeant dans l'environnement pressé par le temps d'une crise.

Séismes complexes

En combinant une gamme de données, les scientifiques néo-zélandais ont été les premiers à reconnaître que le tremblement de terre de Darfield a commencé sur une pente très raide, la faille défavorablement orientée que la théorie suggère était trop encline à la rupture.

Mais il s'est rompu et a cascadé de cette faille (la faille de Charing Cross) à sa voisine (la faille de Greendale) et à travers le réseau de failles.

Nous restons intrigués par cet aspect, et ont émis l'hypothèse que des failles orientées défavorablement comme Charing Cross peuvent agir comme des clés de voûte qui régulent les comportements de rupture de réseaux de failles complexes comme ceux responsables du tremblement de terre de Darfield.

Notre modélisation montre également que des ruptures complexes à failles multiples comme le tremblement de terre de Darfield (et le tremblement de terre de Kaikoura en 2016) peuvent être plus fréquentes que les tremblements de terre à faille unique dans ces types de régions géologiquement complexes.

Cela nécessite un examen plus attentif de la façon dont nous les distinguons ou les amalgamons de manière variable dans des modèles d'aléa sismique.

Les risques de tremblement de terre comme signes avant-coureurs

Les risques de tremblement de terre rencontrés lors du tremblement de terre de Darfield, tels que les chutes de pierres et la liquéfaction, étaient des signes avant-coureurs de risques futurs.

Par exemple, l'arrière-cour de ma maison dans l'est de Christchurch s'est liquéfiée pour la première fois lors du tremblement de terre de Darfield. Le sol s'est liquéfié de manière récurrente lors d'au moins neuf autres tremblements de terre au cours des 16 prochains mois.

Des études ultérieures ont révélé qu'une liquéfaction d'une gravité similaire devrait se reproduire sur des échelles de temps de 100 à 300 ans. Et des preuves géologiques de tous ces dangers existaient dans notre paysage avant même le début de la séquence du tremblement de terre.

Au moment du tremblement de terre de Darfield, nous n'avions pas encore compris les origines et l'importance de bon nombre de ces dangers. Ainsi, ils n'ont pas éclairé les décisions d'aménagement du territoire.

Les grands programmes sur les risques sismiques opérant dans toute la Nouvelle-Zélande continuent d'aider à améliorer notre compréhension et peuvent soutenir la prise de décision future.

Des systèmes de failles complexes similaires se trouvent dans les plaines de Canterbury et fournissent des sources de risques similaires. Les séismes complexes multi-failles peuvent être la norme, plutôt que l'exception.

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Les grands événements de chute de pierres analogues à ceux rencontrés lors des tremblements de terre de Christchurch en 2011 ont des périodes de retour moyennes de 3, 000 à 5, 000 ans. Cela ne signifie pas que les événements futurs ne peuvent pas se reproduire dans un délai beaucoup plus court.

Le tremblement de terre de Darfield a suscité un vif intérêt pour l'utilisation de plusieurs sources géologiques pour comprendre les tremblements de terre. Cette connaissance influence toujours plus largement la trajectoire de la science sismique.

Avec les progrès de l'ingénierie et d'autres disciplines, ce travail éloigne le récit de la prédiction des heures et des emplacements exacts des tremblements de terre, ce qui ne sera peut-être jamais possible, vers la réduction des risques et l'amélioration de notre résilience face aux événements futurs.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.