Le jour du Nouvel An 2024, un séisme massif de 7,5 grossiers a frappé la péninsule de l'Oto dans le centre-nord du Japon, entraînant des dommages importants dans la région causés par une augmentation, lorsque les terres augmentent en raison du changement de plaques tectoniques. Le soulèvement observé, cependant, variait considérablement, certaines zones connaissant jusqu'à une augmentation de 5 mètres de la surface du sol.
Pour mieux comprendre comment les caractéristiques des lignes de faille affectées ont un impact sur la dynamique des tremblements de terre, les chercheurs au Japon ont utilisé des simulations récemment développées pour créer un modèle détaillé de la faille. Les résultats pourraient aider à développer des modèles pour simuler des scénarios de différents tremblements de terre et atténuer les catastrophes à l'avenir.
Les résultats ont été publiés dans la revue Terre, planètes et espace.
« Pendant le tremblement de terre de la péninsule de Noto, nous avons vu un soulèvement dévastateur dans certaines zones par rapport à d'autres. Dans cette étude, nous avons entrepris de comprendre le mécanisme contrôlant l'ampleur et la variation spatiale et temporelle du glissement de faille et le soulèvement de la surface du sol qui en résulte », a déclaré Ryosuke Ando, un professeur associé à la Graduate School of Science de l'Université de Tokyo et auteur principal de l'étude actuelle.
Les chercheurs ont voulu développer un modèle du tremblement de terre de 2024 qui s'appuyait sur des recherches antérieures et a utilisé des données d'observation obtenues avant le tremblement de terre, telles que les caractéristiques des failles impliquées et de l'activité sismique précédant le séisme dévastateur.
Si une simulation basée sur les caractéristiques de défaut du monde réel pouvait modéliser avec précision ce qui s'est passé pendant le tremblement de terre, cela aiderait les chercheurs à comprendre comment la géométrie des failles – qui décrit des caractéristiques telles que la forme, l'orientation, les différents angles (y compris ce qui est connu sous le nom de DIP et STRAK) et la direction du mouvement (glissement) de la faille – affecte la dynamique de la terre.
Il y a trois défauts majeurs impliqués dans le tremblement de terre de la péninsule noto 2024. Ce sont ce qui est connu comme des défauts conjugués, c'est-à-dire des défauts avec un sens opposé du mouvement latéral. Deux d'entre eux (la faille de Monzen et les zones de faille de Noto Peninsula Hoku-gan) sont le sud-est de tremper, tandis que le troisième (la faille Toyama Trough Sei-en) est le nord-ouest.
Le trempage fait référence à la direction de la pente de la défaillance. Les données d'observation sur les traces de défaut (où les failles se croisent avec la surface de la Terre) et l'angle de plongeon de la faille ont été utilisés pour construire le modèle de géométrie de défaut 3D. Les données de l'activité sismique précédente ont été utilisées pour établir le modèle des conditions de stress. Cette zone a été soumise à un essaim sismique localisé et concentré de tremblements de terre plus petits et moins profonds pendant des années précédant le tremblement de terre de 2024.
La simulation, développée avec des données d'observation de la géométrie de la faille, a été capable de reproduire la variation du soulèvement qui s'est produite lors du tremblement de terre de la péninsule noto 2024.
Dans certaines régions, le soulèvement a causé des dommages importants, tandis que dans d'autres, l'effet n'était pas aussi grave en raison d'un soulèvement moins important. Sur la base du modèle du quake noto, le déplacement vertical a été concentré près des traces de défaut où le défaut s'écarte localement de son orientation horizontale globale. Cela indique que la géométrie de défaut est la clé de la façon dont le tremblement de terre affecte la terre.
« Notre simulation avec un supercalculateur a permis l'analyse de la géométrie de défaut tridimensionnelle, qui est de forme irrégulière. Nous avons révélé que la géométrie de défaut contrôlait le processus global par les orientations de défaut relatives à la force de compression agissant dans la plaque tectonique dans cette région », a déclaré Ando.
Pour l'avenir, les chercheurs envisagent comment ce modèle pourrait être utilisé pour développer de meilleurs scénarios de rupture dynamique pour les futurs tremblements de terre.
« En démontrant le potentiel des simulations avec des modèles détaillés de géométries de faille, nous avons montré comment les caractéristiques du schéma de glissement de défaut peuvent être contraintes avant la survenue de grands tremblements de terre. Nous nous attendons à ce que cette constatation conduit à construire une méthode pour évaluer les caractéristiques des dangers causés par de grands tremblements de terre », a déclaré Ando.
