Montage expérimental. Crédit :© 2021, Yuji Enomoto, Université de Shinshu
Il a été documenté depuis des centaines d'années que diverses anomalies électromagnétiques se produisent quelques semaines avant l'apparition d'un grand tremblement de terre. Ces anomalies électromagnétiques sont des variations qui apparaissent dans le courant tellurique, géomagnétisme, ondes électromagnétiques, etc. avant le séisme.
Bien qu'il existe différents modèles pour expliquer le mécanisme, le grand courant généré à la source n'a pas été entièrement expliqué. Par exemple, de nombreux chercheurs pensaient que la contrainte appliquée au défaut produisait un courant électrique, mais la contrainte appliquée à la faille a lieu sur des centaines ou des milliers d'années avant l'occurrence du séisme. C'est une croyance commune parmi les sismologues qu'il est impossible que le stress augmente soudainement et génère un courant important juste avant le tremblement de terre, et donc le mécanisme n'avait pas encore été expliqué.
Pour résoudre ce mystère, Université de Shinshu et Institut de recherche Genesis, Inc. a mené un projet de recherche conjoint sur les phénomènes précédant les tremblements de terre sous la direction du professeur émérite de l'Université de Shinshu, Dr Yuji Enomoto. Le groupe de recherche a fait l'hypothèse suivante et a mené des expériences en laboratoire sur la fracture de la roche à l'intérieur et les interactions gaz-électrique pour résoudre le mystère des anomalies électromagnétiques.
Dans la zone qui est à l'épicentre d'une faille sismique, une faille se forme avant que le prochain séisme ne se produise. On pense que des couches denses dans la croûte se forment avec le temps. Le fluide, y compris certains gaz tels que l'eau qui jaillit du voisinage est piégé par la vanne de défaut et y reste. Lorsque la contrainte de cisaillement appliquée à la faille ou la pression du fluide réservé stagnant atteint la criticité, la vanne de défaut se fissure, le fluide haute pression remonte le long de la faille, et la pression diminue progressivement.
Vue schématique du montage expérimental. Crédit :© 2021, Yuji Enomoto, Université de Shinshu
Modèle proposé. Crédit :© 2021, Yuji Enomoto, Université de Shinshu
Au fur et à mesure que la pression diminue, le dioxyde de carbone ou le méthane qui sont maintenant dissous dans le fluide sont dégazés en une seule fois, expansion en volume et expansion des fissures. Le modèle considère que la faille devient fragile et la rupture s'accélère, conduisant à un tremblement de terre. Le gaz devient électrifié dans le processus. C'est-à-dire, il est chargé d'électricité. Les électrons piégés dans les défauts sont soudainement libérés en raison du stimulus thermique et attachés aux molécules de gaz. Parce qu'il est chargé négativement, un courant est généré lorsque le gaz se déplace.
Dans le laboratoire, plusieurs types de roches, y compris le granit, gabbro, la diorite quartzique et le basalte ont été testés. Une estimation simple a révélé qu'il existe une forte possibilité qu'un courant important soit généré immédiatement avant le tremblement de terre, en fonction de la magnitude du séisme.
Ceci soutient l'hypothèse mentionnée ci-dessus que la rupture de faille progresse juste avant un séisme, et le gaz envahissant est chargé et forme un grand courant, provoquant diverses anomalies électromagnétiques. À l'avenir, le groupe prévoit d'effectuer des observations de terrain pour vérifier ce modèle.