Les tsunamis font partie des phénomènes naturels les plus puissants et les plus destructeurs. Ces vagues, souvent meurtrières, sont générées par les séismes qui se produisent régulièrement au niveau des zones de subduction. Comprendre le fonctionnement de ces failles est donc essentiel pour anticiper la survenue d’un potentiel tsunami.
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Sumatra en 2004 et Tohoku en 2011... ces catastrophes récentes nous montrent à quel point la vie à proximité d'une zone de subductionzone de subduction peut être dangereuse. Car ces endroits du globe où une plaque s'enfonce sous une autre plaque sont capables de produire de très puissants séismes. Si la plupart du temps ceux-ci sont trop profonds pour générer une rupture en surface, il arrive cependant, comme dans les deux cas cités plus haut, que la déformation atteigne le fond de l'océan. Un déplacement brusque qui va produire une vague de tsunami, un phénomène, comme on l'a malheureusement constaté, qui peut être extrêmement destructeur et meurtrier.
Contre cet aléa naturel, les moyens humains sont souvent dérisoires. Seules la prévention et la mise en place de systèmes d’alerte précoce peuvent permettre de sauver des vies. Mais pour cela, encore faut-il bien comprendre comment fonctionnent les failles à l'origine de ces vagues meurtrières.
Glissements sur les failles : pendant mais aussi après le séisme
Les zones de subduction sont cependant des systèmes complexes et difficilement accessibles. On comprend ainsi encore mal quelles sont les circonstances qui permettent la génération d'un mégaséisme dans la partie supérieure d'une zone de subduction, avec potentiellement l'activation de failles subsidiaires atteignant le fond océanique et permettant la formation d'un tsunami. De plus, comprendre comment est distribué le glissement au moment d'un séisme, mais également durant la période post-sismique, peut aider à mieux évaluer le risque de tsunami dans le cas d'un nouveau tremblement de terretremblement de terre.
Un séisme est en effet provoqué par une rupture le long d’un plan de faille sous l'effet de l'accumulation des contraintes tectoniques. Au-delà d'un seuil, les roches vont donc rompre et les deux blocs vont glisser afin de libérer les tensions accumulées. On parle de déplacement co-sismique. Mais il peut arriver que toute la tension ne soit pas entièrement relâchée durant le séisme. Deux cas de figure se présentent alors : soit la faille se verrouille à nouveau en ayant gardé un déficit de glissement, soit les deux blocs vont continuer à glisser. On parle alors de glissement post-sismique. Dans le premier cas, les nouvelles contraintes vont s'accumuler sur un déficit de glissement déjà présent, ce qui ne fera qu'accentuer le risque d'un nouveau séisme potentiellement puissant et donc de tsunami. Le deuxième cas, au contraire, permet un meilleur relâchement des contraintes et est supposé réduire le risque de futur tsunami. Quantifier ces glissements post-sismiques est donc important afin de comprendre le risque de tsunami auquel est soumise la région en question. Ces mesures sont facilitées par les nouvelles technologies, et notamment le système de navigation global par satellite (GNSSGNSS), qui permettent désormais de mesurer les déplacements du sol avec une précision centimétrique.
Des navires autonomes pour mesurer le déplacement du fond océanique
Une équipe de scientifiques s'est donc intéressée au séisme de Chignik survenu le 29 juillet 2021 sur la zone de subduction au large de l'Alaska. De magnitudemagnitude 8,2, il s'agit du plus puissant séisme survenu sur le territoire américain depuis 58 ans. Il est lié à l'enfoncement de la plaque Pacifique sous la plaque Nord-Américaine.
Grâce à des petits navires autonomes embarquant le matériel de suivi géodésique, les scientifiques ont pu suivre l'évolution du déplacement du sol jusqu'à 2,5 mois après le séisme de Chignik. Au total, c'est environ 1,4 mètre de déplacement horizontal cumulé (co- et post-sismique), qui a été mesuré sur le fond à 60 kilomètres du front de chevauchement des deux plaques. En profondeur, le déplacement est estimé à deux à trois mètres au total sur la même période d'observation. Les résultats ont été publiés dans la revue Science Advances.
Pour les chercheurs, ce glissement enregistré pendant et après le séisme devrait avoir permis d'équilibrer les contraintes. Le potentiel de tsunami dans cette zone ne serait donc aujourd'hui pas plus élevé que ce qu'il était avant la survenue du séisme.
