Les tremblements de terre, comme la foudre, frappent de manière imprévisible. Les plaques tectoniques de la Terre, cependant, masquer des avertissements subtils indiquant qu'un défaut majeur pourrait bientôt éclater. Comme prévoir un orage, savoir lire les avertissements pourrait aider les communautés à protéger des vies, infrastructures et économies locales.

Depuis des décennies, les scientifiques ont eu du mal à donner des prévisions fiables pour les principaux points chauds des tremblements de terre, mais maintenant, une équipe internationale de scientifiques dirigée par l'Université du Texas à Austin s'est lancée dans une nouvelle initiative pour y parvenir.

« La prévision basée sur la physique est ce que nous essayons de réaliser, " a déclaré le chef de projet Thorsten Becker, professeur à la Jackson School of Geosciences de l'UT.

Le projet quinquennal, financé par la National Science Foundation (NSF), développera de nouveaux outils informatiques, des logiciels et du matériel didactique axés sur la modélisation des prévisions. L'équipe formera également des étudiants, organiser des ateliers et recruter de nouveaux géoscientifiques computationnels en s'appuyant sur des bassins de talents négligés et en s'adressant aux communautés mal desservies.

L'objectif ultime :des modèles informatiques capables de prévoir les chances qu'un tremblement de terre se produise et son impact probable, similaires à celles utilisées pour prédire la météo mais sur des échelles de temps plus longues.

Becker ne s'attend pas à voir des prévisions "météo" sismiques d'ici cinq ans, mais il pense que l'idée est maintenant techniquement possible. L'essentiel de ce qui reste est de comprendre la physique régissant les tremblements de terre et leurs incertitudes inhérentes :des ingrédients clés dans le processus de prévision.

Les scientifiques de l'UT feront équipe avec des chercheurs d'universités et de laboratoires nationaux travaillant sur trois des points chauds des tremblements de terre dans le monde :le nord-ouest du Pacifique américain, Nouvelle-Zélande et Japon. Les sites sélectionnés sont tous des zones de subduction, des lieux de rencontre des plaques tectoniques. Les différences entre eux permettront aux chercheurs de tester leurs modèles et de déterminer les conditions à rechercher pour décider si un tremblement de terre est probable.

Les zones de subduction sont importantes car elles sont les sites des tremblements de terre les plus puissants au monde et peuvent déclencher de dangereux tsunamis, comme celui qui a suivi le tremblement de terre de 2004 dans l'océan Indien qui a tué près d'un quart de million de personnes dans 14 pays.

Ils sont un défi à étudier, cependant, parce qu'ils sont généralement situés au large et entraînés par des forces géologiques profondes qui mettent des centaines à des millions d'années à se déployer, à des échelles allant de quelques fractions de pouce à des milliers de kilomètres. C'est pourquoi les scientifiques sismiques se tournent vers les ordinateurs pour simuler les failles et leurs paramètres tectoniques. Le nouveau projet cherchera des lacunes dans la physique et déterminera ce qui doit être mesuré pour rendre les simulations plus utiles aux prévisionnistes.

"C'est un peu comme calculer la probabilité d'une pandémie, " a déclaré Laura Wallace, chercheur à l'Institut de géophysique de l'Université du Texas, qui est basé en Nouvelle-Zélande. "Vous ne pouvez pas savoir quand et où le prochain aura lieu, mais vous pouvez examiner les facteurs qui le rendent plus probable et modéliser comment cela pourrait se dérouler. »

Becker et Wallace sont rejoints sur le projet par les co-leaders Alice Gabriel, un physicien sismique à la Scripps Institution of Oceanography et au LMU Munich, Allemagne, et Dana Thomson, un coordinateur de sensibilisation de la Jackson School qui aidera à recruter une nouvelle génération de géoscientifiques computationnels. Le projet comprend des scientifiques de la Jackson School, son Institut de géophysique, Institut Oden de l'UT pour l'ingénierie et les sciences informatiques, et des superordinateurs au Texas Advanced Computing Center.