Les tremblements de terre de méga-poussée et les tsunamis ultérieurs qui prennent leur origine dans des zones de subduction comme Cascadia—Île de Vancouver, Canada, au nord de la Californie, sont parmi les catastrophes naturelles les plus graves au monde. Maintenant, une équipe de géoscientifiques pense que la clé pour comprendre certains de ces événements destructeurs peut résider dans les profondeurs, comportements de glissement lent progressif sous les zones de subduction. Cette information pourrait aider à planifier les futurs tremblements de terre dans la région.

"Ce que nous avons trouvé était assez inattendu, " a déclaré Kirsty A. McKenzie, doctorant en géosciences, État de Penn.

Contrairement au plus gros, des tremblements de terre de méga-poussée moins profonds qui se déplacent et émettent de l'énergie dans la même direction que les plaques se déplacent, l'énergie des tremblements de terre à glissement lent peut se déplacer dans d'autres directions, principalement vers le bas.

Les zones de subduction se produisent lorsque deux des plaques de la Terre se rencontrent et que l'une se déplace sous l'autre. Cela crée généralement une ligne de faille et à une certaine distance, une ligne de volcans. Cascadia est typique en ce que les plaques tectoniques se rencontrent près de la côte du Pacifique et des montagnes Cascade, une chaîne volcanique contenant le mont St. Helens, Mont Hood et Mont Rainier, formes à l'est.

Selon les chercheurs, un tremblement de terre de magnitude 9 s'est produit à Cascadia en 1700 et il n'y a pas eu de grand tremblement de terre depuis lors. Plutôt, tremblements de terre à glissement lent, des événements qui se produisent plus profondément et se déplacent sur de très courtes distances à un rythme très lent, se produire en continu.

"D'habitude, lorsqu'un tremblement de terre se produit, nous constatons que le mouvement est dans la direction opposée à la façon dont les plaques se sont déplacées, accumuler ce déficit de glissement, " a déclaré Kevin P. Furlong, professeur de géosciences, État de Penn. "Pour ces tremblements de terre à glissement lent, la direction du mouvement est directement vers le bas dans la direction de la gravité au lieu de dans les directions de mouvement de la plaque."

Les chercheurs ont découvert que des régions de Nouvelle-Zélande, identifié par d'autres géologues, glissement lent de la même manière que Cascadia.

"Mais il y a des zones de subduction qui n'ont pas ces événements à glissement lent, nous n'avons donc pas de mesures directes de la façon dont la partie la plus profonde de la plaque de subduction se déplace, " dit Furlong. " A Sumatra, la zone sismique moins profonde, comme prévu, se déplace dans le sens du mouvement de la plaque, mais même s'il n'y a pas d'événements lents, le mouvement plus profond de la plaque semble toujours être principalement contrôlé par la gravité."

Les séismes à glissement lent se produisent à une profondeur plus profonde que les séismes qui causent des dommages importants et des tremblements de terre, et les chercheurs ont analysé comment ce glissement profond peut affecter le timing et le comportement du plus grand, tremblements de terre de méga-poussée dommageables.

"Les séismes à glissement lent se rompent sur plusieurs semaines, ce ne sont donc pas qu'un seul événement, " a déclaré McKenzie. " C'est comme un essaim d'événements. "

Selon les chercheurs, dans le sud de la Cascadie, le mouvement global de la plaque est d'environ un pouce de mouvement par an et au nord par l'île de Vancouver, il est d'environ 1,5 pouces.

"Nous ne savons pas combien de ces 30 millimètres (1 pouce) par an s'accumulent pour être libérés lors du prochain grand tremblement de terre ou si un mouvement est repris par un processus non observable, " a déclaré McKenzie. " Ces événements à glissement lent émettent des signaux que nous pouvons voir. Nous pouvons observer les événements de glissement lent allant d'est en ouest et non dans le sens du mouvement des plaques."

Des événements à glissement lent à Cascadia se produisent tous les un à deux ans, mais les géologues se demandent si l'un d'eux sera celui qui déclenchera le prochain séisme de méga-poussée.

Les chercheurs mesurent le mouvement de surface à l'aide stations GPS haute résolution en surface. Le résultat est un modèle de marche d'escalier de chargement et de glissement lors d'événements de glissement lent. Les événements sont visibles à la surface même si les géologues savent qu'ils se trouvent à environ 22 milles sous la surface. Ils rapportent leurs résultats dans Géochimie, Géophysique, Géosystèmes .

"La raison pour laquelle nous ne savons pas grand-chose sur les tremblements de terre à glissement lent est qu'ils n'ont été découverts qu'il y a environ 20 ans, " a déclaré Furlong. " Il a fallu cinq ans pour comprendre ce qu'ils étaient, puis nous avions besoin d'un GPS suffisamment précis pour mesurer réellement le mouvement à la surface de la Terre. Ensuite, nous avons dû utiliser la modélisation pour convertir le glissement sur la surface en glissement sous la surface sur la limite de la plaque elle-même, lequel est plus gros."

Les chercheurs pensent que comprendre les effets des tremblements de terre à glissement lent dans la région à ces profondeurs plus profondes leur permettra de comprendre ce qui pourrait déclencher le prochain tremblement de terre de mégapoussée dans la région. Les ingénieurs veulent savoir quelle sera la force des secousses lors d'un tremblement de terre, mais ils veulent aussi connaître la direction dans laquelle les forces seront. Si la différence de direction des événements à glissement lent indique un changement potentiel de comportement dans un grand événement, cette information serait utile pour la planification.

« Plus fondamentalement, nous ne savons pas ce qui déclenche le grand tremblement de terre dans cette situation, " a déclaré McKenzie. " Chaque fois que nous ajoutons de nouvelles données sur la physique du problème, il devient un élément important. Autrefois, tout le monde pensait que les événements étaient unidirectionnels, mais ils peuvent être différents de 40 ou 50 degrés."

Alors que les événements lents de Cascadia mettent en lumière les tremblements de terre potentiels de méga-poussée dans la région et les tsunamis qu'ils peuvent déclencher, Furlong pense que d'autres zones de subduction peuvent également avoir des modèles similaires.

"Je dirais que cela (différences dans la direction du mouvement) se produit en Alaska, Chili, Sumatra, " dit Furlong. " Ce n'est que dans quelques-uns que nous en voyons la preuve, mais c'est peut-être un processus universel qui a été manqué. Cascadia l'expose à cause des événements à glissement lent, mais cela peut être fondamental pour les zones de subduction."