À quoi pourrait ressembler la prochaine méga-terre sur la notoire de la faute de San Andreas en Californie?
Serait-ce une répétition de 1857, lorsqu'un tremblement de terre estimé à une magnitude de 7,7 à 7,9 a rompu la faute du comté de Monterey tout au long du comté de Los Angeles? Serait-il plus proche du grand tremblement de terre de San Francisco de 1906, qui a commencé juste au large de la ville et s'est rompu dans deux directions, vers le comté de Humboldt et le comté de Santa Cruz?
Ne pariez pas sur une suite identique.
C'est l'implication d'une étude publiée dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences. Le rapport, co-écrit par des scientifiques de Caltech à Pasadena, a étudié un tremblement de terre massif qui s'est rompu dans le pays d'Asie du Sud-Est du Myanmar le 28 mars – sur une faute connue pour être étrangement similaire à San Andreas.
Le tremblement de terre a fini par rompre une section beaucoup plus longue de la faute que les scientifiques attendus, étant donné la sismologie de la région.
Les implications de cette étude sont que « les tremblements de terre ne reviennent jamais exactement de la même manière », a déclaré Solene L. Antoine, boursier postdoctoral à Caltech et auteur principal de l'étude, dans une interview.
« Il est surprenant que vous puissiez obtenir une si longue rupture », a déclaré Jean-Philippe Avouac, co-auteur de l'étude et professeur de géologie et de génie mécanique et civil à Caltech.
Le tremblement de terre de Mandalay de March a dévasté le Myanmar, tuant au moins 3 791 personnes et 63 personnes supplémentaires en Thaïlande. Des immeubles de grande hauteur ont été endommagés aussi loin que Ho Chi Minh City au Vietnam et les maisons ont été endommagées dans la région de Ruili en Chine. Les dommages ont été estimés à 1,9 milliard de dollars, selon l'US Geological Survey.
C'était le tremblement de terre le plus puissant du Myanmar en au moins 79 ans.
Le tremblement de terre de magnitude 7,7 a rompu 317 miles de la faille Sagaing, une constatation basée sur l'analyse d'Antoine des données satellites montrant le mouvement de la Terre après le tremblement de terre. C'est la plus longue rupture sismique jamais documentée sur un continent.
En comparaison, le tremblement de terre de 1906 en Californie a rompu 296 miles de la faute de San Andreas; et le tremblement de terre de 1857, 225 miles. Des ruptures sismiques plus longues n'ont été trouvées que sur des mégathrusts de subduction profondément sous l'océan.
Ce qui est clair de l'étude, c'est que, bien que le prochain « Big One » de la Californie puisse partager certaines caractéristiques des tremblements de terre dévastateurs précédemment documentés, il est peu probable qu'il s'agisse d'une rediffusion exacte. Comme le montre l'expérience récente au Myanmar, même les défauts bien documentés peuvent se comporter de manière surprenante.
L'étape suivante consiste à développer un modèle simulant des tremblements de terre au cours de nombreux millénaires pour la faute de San Andreas, que les auteurs prévoient de faire à l'avenir. Mais la faute de San Andreas « est beaucoup plus complexe », a déclaré Avouac. « Ça ne viendra pas bientôt, car c'est un calcul assez lourd. »
Pourtant, de telles simulations fourniraient un modèle de « tous les scénarios possibles afin que nous ayons une meilleure vision de la gamme de ruptures possibles qui pourraient se produire ».
Par exemple, peut-être que la faille de San Andreas se rompra dans des tremblements de terre plus petits et séparés, a déclaré Avouac.
Ou cela pourrait être un tremblement de terre beaucoup plus important – supprimant la faute non seulement des comtés de Monterey aux comtés de Los Angeles, mais peut-être dans les comtés de San Bernardino, Riverside et Imperial, qui dépasseraient éventuellement la magnitude 8. Un tel tremblement de terre serait le plus grand désastre simultané de l'histoire moderne de la Californie, avec d'énormes étendues de l'état embrassé par un puissant simultation simultanée à la fois à la fois.
En comparaison, l'empreinte du tremblement de terre de Northridge de 1994 a été relativement limitée, affectant considérablement une partie du comté de Los Angeles, en particulier la vallée de San Fernando – liée à sa magnitude relativement plus petite de 6,7.
Mais bien que la modélisation de l'activité précédente sur la faute de San Andreas donnera un aperçu de la large gamme de résultats possibles, il ne déterminera pas précisément lorsque le prochain grand tremblement de terre frappera.
« Nous ne pouvons pas simplement nous attendre à ce que la même chose se produise », a déclaré Antoine. « Il s'agit de simplement montrer quels scénarios sont possibles, la diversité des scénarios et voir quelles sont les conséquences de chacun de ces scénarios. »
Parfois, Avouac a dit: « C'est calme pendant longtemps, rien ne se passe … le stress s'accumule, la faute est verrouillée pendant longtemps, rien ne se passe, puis, boom, vous avez un grand tremblement de terre. »
« Et puis vous avez d'autres périodes pendant lesquelles vous avez beaucoup d'activité (sismique), mais ces tremblements de terre sont tous plus petits », a déclaré Avouac.
Mais les tremblements de terre « plus petits », dans l'esprit des chercheurs, sont toujours importants pour le profane. Dans les simulations de l'étude, il y a des périodes où les tremblements de terre autour de l'amplitude 7.7 sont courants. Dans d'autres périodes, les tremblements de terre sont maximaux à une magnitude de 7,5 environ, mais sont plus fréquents.
La longueur totale de la faille de sagain – y compris les zones qui ne se sont pas rompues lors du tremblement de terre de mars – est de 750 miles, au nord au sud, de l'Himalaya à la mer d'Andaman, et aide à accueillir la poussée vers le nord de la plaque tectonique indienne.
Le fait que 317 miles de la défaillance de Sagaing se soient rompus en mars a été surprenante pour les scientifiques. Environ 170 miles seulement étaient silencieux sismiquement depuis plus d'un siècle, après avoir rompu pour la dernière fois en 1839.
Les scientifiques appellent ces «lacunes sismiques» – des zones intéressantes d'une faute qui n'ont pas récemment rompu.
Généralement, les scientifiques ne s'attendaient qu'à ce morceau long de 170 milles de la faille de sagain à rupture, a déclaré Avouac, mais pas plus récemment des sections rompues. Cela comprend un tronçon de 100 miles qui s'est rompu lors de grands tremblements de terre en 1929 et 1930, et un tronçon de 50 miles qui s'est déroulé dans une paire de tremblements de terre en 1946 et 1956.
Au lieu de cela, même ces segments de défaut se sont rompus lors du grand tremblement de terre de mars.
Alors qu'est-ce qui donne?
Une explication possible est la douceur extraordinaire de la défaillance de Sagaing. « Et les gens ont observé que lorsque la faille est très fluide, la rupture … a tendance à se propager à une vitesse » si rapidement qu'elle entraîne une « rupture extrêmement allongée », a déclaré Avouac.
L'étude a également publié les résultats d'une simulation de modèle informatique sur la façon dont les tremblements de terre pourraient se rompre le long des sections de l'ensemble de la faille de Sagaing de 750 miles de long. Le code, développé par le co-auteur de l'étude Kyungjae IM de CalTech, suggère que, sur une période hypothétique de 1 400 ans, il n'y aurait pas de modèles reproductibles.
En d'autres termes, les tremblements de terre ne semblaient pas se réoccupés comme une horloge, rompant le même étirement de défaut dans un schéma reproductible et prévisible.
« Il y a une complexité ici. Et c'est parce que chaque fois que vous avez un tremblement de terre, il redistribue la contrainte sur la faute, qui va influencer le prochain tremblement de terre », a déclaré Avouac. « Il y a une complexité auto-induite dans le processus, et cela conduit à un peu de hasard. »
Il y a une certitude, qui ne décevra pas à quiconque partage l'espoir qu'un « grand » ne frappe tout simplement plus la Californie.
« Il y aura un tremblement de terre à un moment donné », a déclaré Antoine. « S'il y a du stress qui s'accumule sur la faute, la faute ne tiendra pas éternellement. »
Des recherches et des observations supplémentaires sont essentielles pour affiner des modèles de tremblements de terre futurs possibles, y compris des satellites Sentinel, qui sont exploités par l'Agence spatiale européenne, ont déclaré les auteurs.
