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Une section de la faille de San Andreas où des tremblements de terre se produisent régulièrement peut émettre un signal distinct avant qu’elle ne tremble, selon de nouvelles recherches.
Le segment de transition Parkfield de la faille de San Andreas (SAF) est caractérisé par la production d’événements M6 quasi-périodiques fréquents qui brisent la même aspérité. La dernière secousse principale de Parkfield s’est produite le 28 septembre 2004, 38 ans après le tremblement de terre de 1966, et après que le segment ait montré un temps de récurrence moyen de ∼22 ans. On pense que la principale raison de la période inter-événements beaucoup plus longue entre les deux derniers tremblements de terre est la réduction de la contrainte de Coulomb due au séisme de M6,5 de Coalinga du 2 mai 1983 et aux événements de M6 Nuñez des 11 et 22 juillet 1983. Il est plausible que le segment de transition du SAF à Parkfield soit maintenant dans la dernière partie de son cycle sismique et que les observations actuelles puissent toutes être relatives à un état de contrainte proche de la criticité.
Cette section de la ligne de faille, connue sous le nom de Parkfield en Californie centrale, tremble régulièrement environ tous les 22 ans. Il s’est rompu pour la dernière fois en 2004, de sorte qu’un autre tremblement de terre pourrait être imminent. Cependant, le signal ne se produit pas actuellement au niveau du segment de faille, et la section ne se comporte pas exactement comme elle l’a fait la dernière fois qu’elle s’est rompue, selon une étude publiée le 22 mars dans la revue Frontiers in Earth Science.
Les différences pourraient signifier que le prochain séisme ne se produira pas tout de suite, ou qu’ils pourraient signifier que l’épicentre du séisme sera différent de l’épicentre de 2004, qui était juste au sud-est de la petite ville de Parkfield. Il n’y aura aucun moyen de le savoir jusqu’à ce que le prochain tremblement de terre se produise réellement, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Luca Malagnini, directeur de recherche à l’Institut national de géophysique et de volcanologie en Italie.
La faille de San Andreas marque la limite entre les plaques tectoniques du Pacifique et de l’Amérique du Nord. Au sud de Parkfield, la faille est verrouillée, ce qui signifie que les deux plaques ne bougent pas l’une contre l’autre. Au nord de Parkfield, la faille de San Andreas se déplace librement, les plaques rampant les unes contre les autres à un rythme constant de 3,6 centimètres par an. Parkfield est une zone de transition entre ces deux régimes. Lorsque cette région de la faille gronde, elle émet un séisme d’environ magnitude 6. En raison de leur éloignement, ces tremblements de terre menacent rarement la vie humaine ou les biens, bien que les tremblements de terre sur une faille puissent affecter les contraintes sur d’autres failles voisines, a déclaré Malagnini.
Mais les chercheurs surveillent Parkfield de près dans l’espoir de trouver une activité qui les aidera à prédire quand le prochain tremblement de terre se produira. Être capable de détecter des précurseurs fiables de tremblements de terre – la contrainte sur les roches par exemple, ou les changements de perméabilité sous la surface – aiderait les scientifiques à avertir les gens des tremblements de terre imminents, ce qui pourrait sauver des vies. Parkfield, avec ses tremblements de terre récurrents, pourrait être un bon endroit pour rechercher ces indices afin d’extrapoler à des segments de faille plus dangereux. Mais jusqu’à présent, cet objectif a été insaisissable.
Dans la nouvelle recherche, Malagnini et ses collègues ont mesuré l’atténuation des ondes sismiques, ou comment les ondes sonores perdent de l’énergie lorsqu’elles se déplacent à travers la croûte terrestre. L’atténuation est liée à la perméabilité de la roche, a déclaré Malagnini. Dans la période de contrainte précédant un tremblement de terre, des fissures s’ouvrent et se ferment dans la roche tendue autour de la faille. La nouvelle étude a révélé qu’avant le tremblement de terre de 2004 à Parkfield, l’atténuation des ondes à basse fréquence a augmenté dans les six semaines précédant le séisme, tandis que l’atténuation des ondes à haute fréquence a diminué.
Ceci, a déclaré Malagnini, est le résultat de la tension exercée sur les roches lorsque la plaque Pacifique à l’ouest se déplace contre la plaque nord-américaine à l’est. Au fur et à mesure que la contrainte s’accumule, de longues fissures allant de plusieurs centaines de pieds à 1,5 kilomètre de long s’ouvrent dans le sous-sol. Ces longues fissures absorbent une partie de la pression exercée sur les roches environnantes, de sorte que les fissures plus courtes dans la roche se rapprochent. Cette diminution des fissures courtes et l’augmentation des fissures longues expliquent la bifurcation de la perte d’énergie des différentes ondes sismiques, a déclaré Malagnini.
À l’heure actuelle, il y a des indices que Parkfield entre dans la phase finale de sa période de calme. Le moment est bien choisi, d’une part : Parkfield a déjà « sauté » des tremblements de terre, mais ces tremblements de terre manqués au cours du cycle de 22 ans se sont produits lorsque des tremblements de terre proches et sans rapport ont modifié les contraintes dans la région. Il n’y a pas eu de tels tremblements de terre cette fois-ci. Un autre indice possible est que la variation des mesures d’atténuation a chuté très bas depuis 2021. Une baisse similaire de cette mesure s’est produite en 2003 avant le séisme de Parkfield en 2004.
Cependant, le scientifique n’a pas encore de preuve de la bifurcation de la mesure de l’atténuation qui a précédé le séisme de 2004. Il soupçonne que le prochain tremblement de terre frappera Parkfield cette année, mais l’épicentre pourrait ne pas être au même endroit qu’en 2004, ce qui signifie que ces mesures seront différentes. Le chercheur n’essaiera pas de prédire le prochain tremblement de terre au jour près, mais il espère qu’une fois qu’il se produira, lui et son équipe pourront démêler les signaux à rechercher à l’avenir.
