Les deux tremblements de terre majeurs qui ont frappé le Venezuela à seulement 39 secondes d’intervalle le 24 juin avaient des épicentres légèrement différents dans le centre-nord du Venezuela. Le premier (M7.2) a frappé près de San Felipe, et le second (M7.5) près de Yumare, faisant des milliers de morts et des milliers de blessés, selon les responsables du gouvernement. Mais au-delà de la dévastation, la séquence a ouvert une opportunité scientifique rare : les chercheurs pensent que le « doublet sismique » inhabituel pourrait offrir de nouvelles informations sur la manière dont les grands systèmes de failles interagissent et sur la façon dont certains des tremblements de terre les plus destructeurs se développent.
Grand tremblements de terre sont généralement suivis de répliques plus petites. Mais des événements particulièrement intenses peuvent également modifier les contraintes exercées sur des failles proches ou le long de la même faille, déclenchant ainsi un autre séisme majeur.
Ces scénarios sont rares mais pas sans précédent. Le Série 2023 à Kahramanmaraş, Turquieet le Double tremblement de terre de 1997 à Harnai, Pakistansont deux exemples bien connus.
La séquence vénézuélienne renforce également un consensus émergent parmi les sismologues : traiter les failles comme des structures isolées pourrait sous-estimer le pouvoir destructeur des séismes dans les régions où se rencontrent plusieurs failles tectoniques, comme c’est le cas au Venezuela et autour du système de failles de San Andreas en Californie. C’est un problème, car de nombreux modèles de risque sismique en Californie ne tiennent pas compte de ces interactions multi-fautes.
Un laboratoire naturel pour comprendre les séismes majeurs
Le système de failles impliqué dans le séisme vénézuélien – qui comprend les failles de Boconó, Morón, San Sebastián et El Pilar – partage plusieurs caractéristiques clés avec la faille de San Andreas. Les deux sont des systèmes de failles de décrochement latérales droites – dans lesquels les blocs crustaux glissent horizontalement les uns sur les autres – situés le long de la frontière entre deux plaques tectoniques : les plaques sud-américaine et caribéenne au Venezuela et les plaques Pacifique et nord-américaine en Californie.
Malgré ces similitudes, les chercheurs préviennent que les deux systèmes diffèrent sur des points importants.
« La principale différence est que la limite des plaques vénézuéliennes a une architecture de failles beaucoup plus complexe », Julián García Mayordomoun scientifique principal du département des risques géologiques et du changement climatique de l’Institut géologique et minier d’Espagne, a déclaré à Live Science.
La différence vient en grande partie du bloc de Maracaibo, dont l’interaction avec les failles environnantes crée une limite de plaques beaucoup plus complexe que celle de Californie.
« L’autre différence est la vitesse à laquelle les plaques se déplacent », a souligné García Mayordomo.
Au Venezuela, les plaques tectoniques se croisent d’environ 0,8 pouce (20 millimètres) par an, contre environ 1,2 pouce (30 millimètres) le long de la faille de San Andreas. Un mouvement plus rapide des plaques permet aux contraintes tectoniques de s’accumuler plus rapidement, ce qui influence la fréquence à laquelle de grands tremblements de terre se produisent sur de longues périodes, mais pas le moment où le prochain frappera.
Le long de la faille de San Andreas, des séismes de magnitude 7 ou plus se produisent en moyenne tous les 100 à 200 ansbien que la fréquence de récurrence varie le long de la faille. La dernière rupture majeure dans le sud de la Californie a été le tremblement de terre de Fort Tejon, d’une magnitude de 7,9, en 1857. Au Venezuela, les taux de glissement estimés suggèrent des intervalles de récurrence d’un à deux siècles. La région a connu deux tremblements de terre dévastateurs en 1812, faisant partie d’une séquence de ruptures multiples comprenant événements de magnitude 7,5, 7,2 et 6,5et un Etude 2018 a conclu que la faille de Boconó avait déjà accumulé suffisamment de tension pour générer un autre tremblement de terre majeur.
Il s’agit cependant de moyennes statistiques. La récurrence des grands tremblements de terre est très irrégulière et dépend d’une multitude de facteurs, dont beaucoup sont encore mal compris. Un événement majeur pourrait donc survenir dans 100 ans, voire demain.
Regarder au-delà des fautes individuelles
Cette incertitude est précisément l’une des raisons pour lesquelles le doublet sismique vénézuélien suscite autant d’intérêt parmi les sismologues.
« C’est le genre d’événement naturel qui peut affiner et tester les concepts de rupture-interaction que les modèles paléosismiques comme le nôtre ne peuvent déduire qu’indirectement », a déclaré Liliane Burkhardgéologue et géophysicien à l’Université de Berne et premier auteur d’un étude récente suggérant que la jonction entre les failles de San Andreas et de San Jacinto en Californie du Sud est en train de connaître certains des niveaux de stress tectonique les plus élevés des 1 000 dernières annéesa déclaré à Live Science.
« Notre travail sur Cajon Pass s’est appuyé sur des siècles de reconstructions paléosismiques pour déduire comment les contraintes évoluent et si des ruptures peuvent se croiser entre les systèmes de failles », a déclaré Burkhard à Live Science. Mais cela ne donne pas aux géologues des données en temps réel, capturées par des instruments sismiques, montrant comment les différentes failles interagissent lors des séismes, a-t-elle ajouté.
La doublette vénézuélienne offre exactement cette opportunité. La principale leçon pour la Californie, selon Burkhard, est que les interactions entre failles voisines peuvent jouer un rôle important dans l’évolution des grands tremblements de terre.
« Qu’il s’agisse du col Cajon, où se rencontrent les systèmes de San Andreas et de San Jacinto, ou de Boconó-San Sebastián au Venezuela, ce sont précisément les endroits où les modèles de risque à faute unique s’effondrent, car le comportement réel dépend de la manière dont les contraintes sont partagées et transférées entre les structures adjacentes », a-t-elle déclaré.
Souvent, le gagnant n’est pas celui qui frappe le plus fort, mais celui qui continue à frapper plus longtemps.
Julián García Mayordomo, scientifique principal à l’Institut géologique et minier
Pourtant, les deux systèmes sont assez différents. La séquence vénézuélienne représente un type de rupture en cascade différent de celui décrit dans les recherches de Burkhard. À Cajon Pass, le concept de « porte sismique » explore si une seule rupture peut passer d’un système de faille à un autre lors d’un même séisme, sur des dizaines de secondes de propagation de rupture le long d’une trace de faille continue. Le doublet vénézuélien, en revanche, « ressemble à deux ruptures distinctes sur ce qui pourrait être deux structures de failles distinctes, déclenchées l’une après l’autre », a déclaré Burkhard.
Pour Burkhard, le tremblement de terre au Venezuela renforce la nécessité pour les modèles de risque sismique d’aller au-delà du traitement des failles comme des structures isolées et de les représenter plutôt comme des réseaux interconnectés. Le défi est particulièrement pertinent en Californie, où environ 300 failles actives peuvent interagir d’une manière que les modèles de risques traditionnels ne prennent pas en compte.
La Nouvelle-Zélande a déjà intégré cette leçon. Après que le tremblement de terre de Kaikōura en 2016 ait provoqué la rupture d’au moins 12 failles en un seul événement, la Nouvelle-Zélande a révisé son modèle national de risque sismique pour inclure les ruptures complexes à plusieurs failles.
García Mayordomo soutient que le Venezuela et les États-Unis devraient intégrer ces scénarios de rupture complexes dans les évaluations des risques sismiques et les codes du bâtiment. Les tremblements de terre impliquant de multiples failles peuvent produire des secousses plus durables qui augmentent la fatigue structurelle et, à terme, le risque d’effondrement.
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« C’est comme un match de boxe », a déclaré García Mayordomo. « Souvent, le gagnant n’est pas celui qui frappe le plus fort, mais celui qui continue à frapper plus longtemps. »
Néanmoins, les chercheurs ont mis en garde contre le fait de tirer des conclusions radicales à partir d’un seul tremblement de terre.
« Chaque tremblement de terre nous donne un scénario possible » Judith Hubbarda déclaré à Live Science un spécialiste des tremblements de terre et géologue structural de l’Université Cornell. « L’éventail des comportements sismiques est large. »
