Préparation du forage. L'équipe prépare la foreuse en haute mer pour une utilisation sur le fond marin. Crédit :JAMSTEC-IODP
Les séismes lents sont des séismes de longue durée qui ne sont pas si dangereux seuls, mais sont capables de déclencher des tremblements de terre plus destructeurs. Leurs origines se trouvent dans les limites des plaques tectoniques où une plaque s'affaisse sous une autre. Bien que le mécanisme causal soit déjà connu, il y a eu un manque de données pour modéliser avec précision le cycle de vie des tremblements de terre lents. Pour la première fois, les chercheurs utilisent des forages en eaux profondes pour mesurer les pressions bien en dessous du fond marin. Ils espèrent que les données de cette observation et des futures observations pourront aider à comprendre l'évolution des tremblements de terre.
La surface de la Terre repose sur des plaques tectoniques gargantuesques. Les bords de ceux-ci interagissent de différentes manières en fonction du mouvement relatif des plaques, composition et densité. Lorsque des plaques entrent en collision et que l'une s'enfonce sous une autre, on parle de zone de subduction, souvent le site de ce qu'on appelle des tremblements de terre lents. Ce sont des tremblements de terre à basse fréquence qui libèrent leur énergie sur des périodes plus longues – des heures voire des mois – que les tremblements de terre que nous pourrions ressentir secouant le sol sous nous, qui peut durer de quelques secondes à quelques minutes.
Il est important de comprendre les tremblements de terre lents car, bien qu'ils ne soient pas particulièrement dangereux en eux-mêmes, ils peuvent provoquer des tremblements de terre de courte durée plus importants, ce qui peut être extrêmement dangereux. Les chercheurs pensent que la variation de pression entre les régions perméables à l'eau dans une zone de subduction est la cause des tremblements de terre lents. Ils s'attendaient à ce que des pressions excessives au-delà de celles que les types de roches à ces limites peuvent supporter, pourrait être responsable. Enfin, des données concrètes sur ces conditions anticycloniques ont été recueillies lors d'une récente expédition du Programme intégré de forage océanique (IODP), qui comprenait des chercheurs de l'Institut de recherche sur les tremblements de terre de l'Université de Tokyo.
Inspection de forage. Un bras manipulateur de robot inspecte l'équipement sous l'eau. Crédit :Kinoshita et al.
"Nous pensons que la zone de faille de subduction est beaucoup plus faible que la roche environnante, et que cela peut conduire au glissement des zones de failles, qui pourraient déclencher des tremblements de terre, " a déclaré le professeur Masa Kinoshita de l'Institut de recherche sur les tremblements de terre. " Haute pression de fluide dans les failles rocheuses perméables à l'eau, appelés aquifères océaniques, est une des causes de cette faiblesse. Notre expédition au creux de Nankai, à quelques centaines de kilomètres au sud d'Osaka, compris le forage pour mesurer les températures et les pressions le long de la ligne de faille."
Forage. Des tiges métalliques étendent la portée de la foreuse lorsqu'elle s'enfouit sous le fond marin. Crédit :Kinoshita et al.
Typique, ou "hydrostatique, " les pressions sous le fond marin dans cette région sont d'environ 60 mégapascals - c'est à peu près la pression que vous ressentiriez si vous vous étendiez à plat et que quelqu'un laissait tomber 200 Empire State Buildings sur vous. Les échantillons de forage des chercheurs ont révélé des pressions d'environ 5 mégapascals à 10 mégapascals de plus que cela à proximité de la zone de faille elle-même. La zone choisie était idéale pour faire ce genre d'observations. L'équipe savait déjà qu'il y avait des gradients de haute température qui seraient probablement en corrélation avec les variations de pression qu'ils espéraient découvrir. L'équipe comprenait également des microbiologistes qui visaient à découvrir une vie microbienne invisible dans ces régions auparavant inexplorées.
"Bien que nous ayons acquis des données très utiles, et le premier du genre, les lectures de pression devaient être déduites, et à l'avenir, nous souhaitons avoir des stations d'observation in situ qui peuvent relayer les données de pression et de température sans avoir besoin d'un navire, " dit Kinoshita. " Nous proposons maintenant une autre expédition, cette fois juste à l'ouest du Japon où il y a de fréquents tremblements de terre lents. J'ai étudié les flux de chaleur sous-marins depuis mes études supérieures. C'est passionnant de voir en réalité ce qui n'était que théorique jusqu'à tout récemment."
