-  Mercredi 23 September 2020

Des saisons sismiques dans l'Himalaya ?

 -  CATastrophes NATurelles

17 décembre 2007 - Les scientifiques ont longtemps cherché ce qui déclenchait les séismes, suggérant même que les marées ou la météo pouvaient jouer un rôle. Des recherches récentes, menées par Jean-Philippe Avouac, professeur de géologie et directeur de l'Observatoire d'activité tectonique de l'Institut de technologie de Californie, montrent que dans les montagnes himalayennes du moins, il y a bien une saison sismique. Les résultats de cette étude ont été présentés le 12 décembre dernier au congrès annuel de l'American Geophysical Union (AGU) à San Francisco.

Pendant des décennies, les géologues étudiant les tremblements de terre dans la portion népalaise de l'Himalaya ont noté qu'il y avait bien plus de secousses en hiver qu'en été, mais il était difficile d'en définir la cause. Les variations saisonnières de sismicité ont été notées depuis des années. Aujourd'hui, avec un recul d'une dizaine d'années sur les données obtenues à partir des récepteurs GPS et des satellites, les mesures de la réserve d'eau continentale permettent de relier la saison des moussons à la fréquence des secousses le long du front himalayen. L'analyse fournit aussi des indices en matière de délai d'initiation des séismes dans la région.

La plus haute chaîne montagneuse au monde, l'Himalaya, continue à croître avec l'activité de tectonique des plaques allant de l'Inde vers l'Eurasie. La compression résultant de cette collision se traduit par une activité sismique intense le long du front montagneux. Des contraintes s'exercent continuellement le long des failles dans cette région, jusqu'à leur relâchement via les séismes.

Les scientifiques de France et du Népal ont commencé à étudier la saisonnalité sismique en analysant un catalogue d'environ 10 000 tremblements de terre dans l'Himalaya. Ils ont observé qu'à toutes les magnitudes au-delà de cette limite de détection, il y avait deux fois plus de séismes durant les mois d'hiver - de décembre à février - qu'en été. Ainsi, en hiver, il y a jusqu'à 150 séismes de magnitude 3 par mois, pour seulement 75 environ en été. Pour une magnitude 4, la moyenne en hiver est de 16 par mois alors qu'elle tombe à 8 par mois en été. En soumettant ces chiffres à des calculs statistiques, ils ont éliminé l'hypothèse selon laquelle le facteur "saison" serait essentiellement dû au hasard.

La notion de signal en sismologie est réelle, il n'y a aucun doute. Les scientifiques observent un cycle saisonnier , réellement important de surcroît, mais n'avaient jamais su d'où il provenait. Ils constatent un changement annuel, qui correspond à l'échelle de temps d'un an selon laquelle les contraintes se modifient dans la région.

De précédentes études avaient suggéré que les variations saisonnières de pression atmosphérique déclenchaient les séismes, argument qui avait été proposé pour expliquer la saisonnalité sismique après le tremblement de terre de Landers (Californie) en 1992.

Les scientifiques se sont penchés sur les mesures par satellites des niveaux d'eau dans la région. A l'aide des données d'altimétrie obtenues par le satellite TOPEX/Poseidon, lancé en 1992 par la NASA et l'Agence spatiale française CNES (Centre National d'Etudes Spatiales), ils ont évalué le niveau d'eau des principales rivières du bassin du Gange jusqu'à quelques dizaines de centimètres. Ils ont trouvé que le niveau d'eau sur l'ensemble du bassin commençait son élévation de 4 mètres à la survenue de la saison des moussons mi-mai, atteignant un maximum en septembre, suivi d'une lente diminution jusqu'à la mousson suivante.

Ils ont combiné les mesures de niveau des rivières avec les données de la mission GRACE de la NASA -Gravity Recovery and Climate Experiment-, qui étudia entre autres les réserves d'eau superficielle de la masse terrestre. Ces données ont révélé un signal important de variation saisonnière de l'eau dans le bassin. Combiné avec les données d'altimétrie, ces mesures dressent un tableau complet du cycle hydrologique dans la région.

En Himalaya, les pluies de la mousson alimentent les rivières du bassin du Gange, augmentant la pression exercée sur cette région. Lorsque les pluies cessent, les eaux des rivières s'infiltrent dans le sol et la pression compensée diminue brutalement, en direction de l'avant de la chaîne. Cette redistribution des contraintes à l'arrêt des pluies conduit à une compression horizontale de la chaîne montagneuse plus tard dans l'année, à l'origine du déclenchement des séismes en hiver.

Le dernier élément reliant la fréquence des secousses en hiver à la saison, et permettant d'y voir plus clair sur les processus initiant les séismes, réside dans les données GPS. L'installation d'appareils GPS de part et d'autre de la chaîne himalayenne a démarré en 1994 et fournit désormais une dizaine d'années de mesures valables, montrant les mouvements terrestres à travers la région. Plutôt que de se pencher sur les mouvements verticaux, qui sont largement connus pour être sensibles à la météo et constituer les forces responsables des marées sur la Terre, les scientifiques se sont focalisés sur les déplacements horizontaux. Les mesures de longueur, analysées par Pierre Bettinelli durant son travail de license au Caltech, montrent que les mouvements horizontaux sont continus à l'avant de la chaîne. Des contraintes s'exercent continuellement dans la région. Mais précisément au moment où les niveaux d'eau atteignent leur minimum dans la zone adjacente au bassin du Gange et où les séismes commencent à doubler, les mouvements horizontaux atteignent leur vitesse maximum.

Alors que de nombreux scientifiques ont suggéré que le fait de modifier les niveaux d'eau pouvait influencer le cycle des séismes, le mécanisme devait être compris dans sa globalité. Deux principales voies ont été explorées pour tenter de comprendre la physique des séismes : les marées et les répliques. Avec les données sur le niveau d'eau, cela a montré que le taux de contraintes s'exerçant le long de l'avant de la chaîne, plus que le niveau absolu de contraintes, était à l'origine du déclenchement des séismes.

Bien que les marées terrestres induisent des niveaux de contraintes similaires à celles observées durant la saison de stockage de l'eau, elles ne varient que selon une périodicité de 12 heures. Le signal himalayen montre qu'il est plus probable que les séismes soient initiés suite à des contraintes exercées durant des semaines voire des mois, ce qui concorde avec l'échelle de temps de variation des contraintes saisonnières dans cette région.

Quant aux autres régions propices aux séismes, une variation saisonnière a été rapportée dans d'autres endroits, mais les scientifiques ne connaissent aucun autre lieu d'une pareille intensité ou avec un signal dont la cause est aussi évidente.

Source : CATastrophes NATurelles
© FRANCE NEPAL info

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2010-03-12
Très bon article qui souligne des choses vraiment très intéressantes sur la fréquence des séismes. Jai beaucoup appris malgré mes lacunes dans le domaine scientifique.
Je me posais une question
Est-il possible quun séisme de grande magnitude, qui se produirait sur la chaîne de montagne de lHimalaya, puisse ouvrir cette dernière? Et si cest possible, quelles en seraient les conséquences?
Je laisse mon mail dans lespoir dune réponse de votre part.
Cordialement.
Fanny

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