Les vagues de bordure et le plateau continental ont alimenté le tsunami de 2021 dans la baie d'Acapulco

(A) Résultats d'inversion de glissement de contexte régional. Les stations de mouvement fort, GBNSS et marégraphiques suivies sont représentées par des triangles inversés. Les lignes pointillées sont des contours de profondeur de 10 km du modèle de la dalle 2 (Hayes et al., 2018). L'étoile blanche est l'emplacement de l'hypocentre du SSN. Les mécanismes focaux concernent les deux événements du doublet de 1962 (Ortiz et al., 2000). (B) Gros plan de la baie d'Acapulco montrant l'emplacement du marégraphe ACAP et de la bathymétrie profilée à des intervalles de 20 m. Crédit :Bulletin de la Seismological Society of America (2022). DOI :10.1785/0120220098

Pris au piège à l'intérieur du rivage d'une baie, les interactions résonnantes d'un tsunami avec des vagues régulières peuvent prolonger la perturbation du tsunami. Selon une nouvelle étude publiée dans le Bulletin de la Seismological Society of Amérique .

Dans l'étude, Diego Melgar de l'Université de l'Oregon et des collègues d'instituts de recherche au Mexique, en Islande et aux États-Unis ont développé un modèle de glissement pour le tremblement de terre qu'ils ont utilisé pour modéliser le tsunami et en savoir plus sur la raison pour laquelle il a duré près de 17 heures à l'intérieur du baie.

Les ondes de bord - les vagues côtières générées par un tsunami qui vont et viennent parallèlement à un rivage - et l'énergie générée par les vagues rebondissant sur le court plateau continental ont contribué à ré-exciter en permanence la résonance de la baie, ont découvert les chercheurs.

"Le tsunami dure aussi longtemps qu'il le fait parce que la baie le clapote comme une baignoire, mais aussi tout ce qui se passe dans l'étagère lui donne un coup à chaque oscillation et le maintient", a expliqué Melgar.

Bien que les modèles précédents suggéraient qu'un plateau continental pouvait contribuer aux vagues de tsunami dans une baie, il était quelque peu surprenant qu'un plateau aussi court (la chute vers l'océan profond se produit près du rivage) ait un impact notable.

"C'est un effet de second ordre qui aggrave légèrement un mauvais problème", a déclaré Melgar. "Chaque baie doit réfléchir à ces problèmes, et ils vont probablement s'aggraver dans les endroits où le plateau est plus long et où il y a une chance de piéger ces vagues là-dedans."

Au cours des premières dizaines de minutes de l'événement, le soulèvement causé par le tremblement de terre a "évacué" la baie en même temps que les vagues du tsunami se précipitaient. Le mélange a provoqué des courants de retour dangereux avec des vitesses allant jusqu'à trois kilomètres par heure dans certaines zones.

"Parfois au Mexique, nous donnons le signal 'tout clair' après un tsunami qui s'applique aux grosses vagues, mais nous devrions aussi penser aux courants, car ils peuvent durer longtemps", a déclaré Melgar.

Des tsunamis et des courants de retour de longue durée pourraient endommager les infrastructures de la baie, une préoccupation importante pour une zone métropolitaine comme Acapulco, où bon nombre de ses plus de 800 000 habitants dépendent économiquement de la baie.

Melgar et ses collègues ont utilisé des données de mouvement fort, de GNSS, de satellite et de marégraphe pour modéliser le tremblement de terre, qui s'est produit à l'extrémité sud-est de la brèche de Guerrero. L'écart marque une région le long de la côte pacifique du Mexique où la plaque tectonique Cocos se subduit sous la plaque nord-américaine, mais où il y a eu étonnamment peu de grands tremblements de terre au cours des 100 dernières années environ.

Le tremblement de terre d'Acapulco a été relativement compact, laissant une grande partie de la faille de mégacharriage dans la région intacte, ont noté les chercheurs.

Un seul marégraphe dans la baie d'Acapulco a également fourni une découverte intrigante :sur la base des enregistrements de la jauge, le tremblement de terre de 2021 et un tremblement de terre de magnitude 7 qui a frappé la baie en 1962 sont "étonnamment similaires", ont découvert Melgar et ses collègues.

Une étude récente publiée dans Seismological Research Letters à propos du tremblement de terre de 2021 a également noté que les événements de 2021 et de 1962 semblaient presque identiques sur les enregistrements sismiques effectués dans une station en Allemagne.

"Nous ne pouvons pas le dire avec certitude car il ne s'agit que d'un seul enregistrement, mais cela ressemble vraiment à un tremblement de terre qui se répète tous les 50 ans environ", a déclaré Melgar.

"Il semble que l'activité sismique dans cette partie du monde se produise par rafales", a-t-il ajouté, notant qu'il y a eu récemment plusieurs tremblements de terre de magnitude 7 le long de la côte pacifique entre Acapulco et Oaxaca au sud.

Au lieu d'étudier un tremblement de terre à la fois, a déclaré Melgar, il est temps de rechercher "des comportements systématiques entre ces événements, car cela modifierait la façon dont nous calculons l'aléa sismique".

Melgar a crédité les agences nationales qui gèrent les réseaux sismiques et marémotrices, comme le Servicio Mareográfico Nacional et l'Instituto de Ingeniería de l'Universidad Nacional Autónoma de México, "pour avoir maintenu ces réseaux en fonctionnement pendant des décennies" et fourni les données nécessaires pour analyser ces tremblements de terre et tsunamis en détail . + Explorer plus loin