Comment l'érosion peut modifier la sismicité

Publié par Redbran le 03/07/2020 à 13:00
Source: CNRS INSU
Une meilleure compréhension du déclenchement des tremblements de terre par la tectonique et par les processus externes est cruciale pour une meilleure évaluation des risques sismiques, en particulier dans les régions densément peuplées comme la côte ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) de Taïwan (Taïwan ou Taiwan (en sinogrammes traditionnels 臺灣 et plus souvent en sinogrammes traditionnels 台灣 ; en sinogrammes simplifiés 台湾 ; en pinyin...). C'est cette région qu'une équipe de chercheurs a choisie d'étudier pour montrer qu'un seul événement d'érosion intense peut modifier de façon transitoire la sismicité d'une chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) de montagne (Une montagne est une structure topographique significative en relief positif, située à la surface d'astres de type tellurique (planète tellurique,...) active.

L'évènement en question: le typhon Morakot (8 août 2009) qui a déversé 3 mètres de pluie (La pluie désigne généralement une précipitation d'eau à l'état liquide tombant de nuages vers le sol. Il s'agit d'un...) en 3 jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du...), provoquant de nombreux glissements de terrain et un des plus forts épisodes d'érosion jamais enregistrés. Le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) de roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce terrestre. Tout matériau entrant dans la composition du...) érodée est estimé proche de 1.2 km3 et correspond à 17 cm d'érosion sur une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu...) équivalente à celle d'un département français.


Schéma illustrant comment l'érosion induit par le typhon Morakot a abouti à une modification de la sismicité à Taiwan

Les chercheurs ont mis en évidence, par une analyse statistique (Une statistique est, au premier abord, un nombre calculé à propos d'un échantillon. D'une façon générale, c'est le résultat de l'application d'une méthode statistique...) minutieuse, une augmentation du nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de séismes de faible magnitude et de faible profondeur pendant les 2,5 années suivant ce typhon. L'augmentation ne se produit que dans la zone présentant une importante perte de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et...) due aux glissements de terrain. Ils expliquent ce changement de sismicité par une augmentation des contraintes crustales à faible profondeur (<15 km), liées à l'érosion en surface.

Si de nombreuses études ont montré que les tremblements de terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus...) peuvent avoir un impact sur l'érosion et les paysages, ce nouveau résultat est la première preuve directe du processus inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que...). Pour la première fois, les interactions entre la tectonique (La tectonique (du grec « τ?κτων » ou « tekt?n » signifiant batisseur, charpentier) est l'étude des structures géologiques d'échelle kilométrique et...) et les processus de surface sont mises en évidence à l'échelle temporelle des tremblements de terre, des typhons et des inondations.

En savoir plus:
Earthquake statistics changed by typhoon-driven erosion - Scientific Reports 10, Article number: 10899 (2020)
Philippe Steer, Louise Jeandet, Nadaya Cubas, Odin Marc, Patrick Meunier, Martine Simoes, Rodolphe Cattin, J. Bruce H. Shyu, Maxime Mouyen, Wen-Tzong Liang, Thomas Theunissen, Shou-Hao Chiang and Niels Hovius.
https://www.nature.com/articles/s41598-020-67865-y

Contact:
Philippe Steer - Géosciences Rennes
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