Un « Big One » sur la zone de subduction de Cascadia, dans le nord-ouest du Pacifique, pourrait déclencher un séisme tout aussi grave en Californie. Faille de San Andreassuggère une nouvelle recherche.
Les résultats sont basés sur des sédiments prélevés dans les fonds marins au large de Cape Mendocino, en Californie et au large de l’Oregon. C’est au cap Mendocino que se termine la célèbre faille californienne de San Andreas et que commence la zone de subduction de Cascadia.
Mais si les deux systèmes de pannes sont effectivement synchronisés, cela pourrait constituer un réel problème pour les secours en cas de catastrophe, a déclaré le premier auteur de l’étude. Chris Goldfingerpaléosismologue et professeur émérite à l’Université d’État de l’Oregon.
« Avoir ces choses côte à côte serait vraiment difficile », a déclaré Goldfinger à Live Science. « Il n’y aurait pas assez de ressources pour répondre efficacement à l’une d’entre elles, et deux d’entre elles seraient vraiment difficiles. »
Potentiel sismique
Cascadia peut créer des tremblements de terre extrêmement puissants. Célèbre, en 1700, la région a connu un séisme d’une magnitude estimée entre 8,7 et 9,2 qui a envoyé des vagues de tsunami destructrices jusqu’au Japon. Ces séismes sont causés par le mouvement de trois plaques océaniques (l’Explorer, la Juan de Fuca et la Gorda) glissant sous le continent nord-américain.
La faille de San Andreas, en revanche, est une défaut de décrochement où les masses rocheuses de chaque côté de la faille se croisent horizontalement. Le plus grand séisme connu dans le nord de San Andreas a été le tremblement de terre de San Francisco de 1906, d’une magnitude d’environ 7,9. Parce que la faille traverse des zones densément peuplées, elle pourrait causer d’importants dégâts, comme lors du tremblement de terre de Loma Prieta en 1989, qui a tué 63 personnes.
Les deux systèmes de failles se rejoignent au large de Mendocino dans une zone connue sous le nom de « triple jonction ». Goldfinger et ses collègues effectuaient une croisière de recherche en 1999 pour forer des carottes dans le fond de l’océan à Cascadia, à la recherche de signes d’anciens tremblements de terre. Lorsque de grands tremblements de terre se produisent sur terre, ils peuvent déclencher des flux sous-marins de sable et de sédiments appelés turbidites. Les turbidites suivent un modèle dans lequel les sédiments grossiers se déposent d’abord hors de l’eau, créant ainsi une couche. Des sables plus fins et du limon suivent, formant une autre couche.
Au cours de cette croisière, cependant, une confusion a conduit le navire à parcourir 60 milles de l’endroit où il était censé se trouver. Les scientifiques, qui essayaient de faire une sieste entre leurs travaux, n’ont réalisé l’erreur qu’à l’arrivée du navire.
« Je me disais : ‘Oh non, nous sommes à mi-chemin de San Francisco' », se souvient Goldfinger.
Il a quand même décidé de prélever une carotte à cet endroit. Lorsque l’équipe a ensuite analysé l’échantillon, elle a réalisé qu’il contenait un mystère. Les turbidites de l’échantillon n’avaient pas la couche grossière au fond et la couche la plus fine au sommet, comme c’était typique.
« Ce noyau original de San Andreas contenait des gisements qui semblaient être à l’envers », a déclaré Goldfinger. « Le sable était au sommet. »
Des preuves à l’envers
Les chercheurs n’avaient aucune explication à cette tendance inversée. Au début, ils n’avaient pas non plus d’explication à un autre mystère étrange de ces échantillons offshore : des carottes prélevées au sud de la triple jonction, dans le royaume du nord de San Andreas, semblaient montrer des tremblements de terre qui correspondaient étrangement bien au moment des tremblements de terre pris au nord de la triple jonction à Cascadia. Au cours des 1 300 dernières années, ont-ils découvert, il y avait 18 turbidites probablement générées par des tremblements de terre à Cascadia et 19 au large du nord de San Andreas. Dix d’entre eux semblent avoir été déposés à un intervalle de 50 à 100 ans.
Encore plus étrange, dans trois cas, le sable grossier de la couche supérieure de ces turbidites inversées a été mélangé au sable plus fin de la couche inférieure, ce qui suggère que la couche supérieure s’était déposée alors que la couche inférieure était encore en mouvement. Cela signifierait que les deux couches ont été déposées à quelques heures ou jours d’intervalle. Ces trois événements comprenaient le séisme de Cascadia de 1 700, ainsi que les séismes d’il y a 1 200 et 1 500 ans.
Il a fallu de nombreuses années pour procéder à des datations supplémentaires au radiocarbone, rassembler les enregistrements de tremblements de terre correspondants provenant d’autres sources comme les lits de lacs en Californie et réfléchir à la signification de ces étranges turbidites « doublets ». Mais finalement, a déclaré Goldfiner, il s’est rendu compte que ces turbidites de San Andreas pourraient représenter deux séismes différents : l’un, provenant de la région lointaine de Cascadia, qui n’a secoué que du limon et du sable plus légers, et le second, issu d’un séisme de San Andreas peu après, qui était localement plus fort et pouvait déplacer des matériaux plus grossiers.
« Cela expliquerait cela », a déclaré Goldfinger. « Cela expliquerait la comparaison des âges… c’est ce qui a brisé le barrage. »
Les chercheurs affirment dans leur nouvel article, publié le 29 septembre dans la revue Géosphèreque de grands séismes à Cascadia peuvent transférer le stress à la ville voisine de San Andreas, ce qui conduit ensuite à un tremblement de terre à San Andreas peu de temps après.
Les tremblements de terre se déclenchant les uns les autres ne sont pas rares, a déclaré Harold Tobinsismologue à l’Université de Washington qui n’a pas participé à la recherche. Mais la plupart de ces exemples se produisent dans la même zone de faille.
« Je ne peux pas vraiment penser à des exemples où deux types différents de failles aux limites des plaques sont aussi étroitement couplés que ce qui est proposé dans cet article », a déclaré Tobin à Live Science. Le travail a été effectué avec soin, a-t-il déclaré, mais « pour moi, le jury ne sait toujours pas s’il pourrait y avoir d’autres explications aux dépôts de sédiments ou non ».
Cascadia et la région nord de San Andreas sont très actives sur le plan sismique, et de nombreuses autres failles pourraient déclencher des tremblements de terre, a déclaré Tobin. Les dépôts sédimentaires sont compliqués à interpréter et il existe des incertitudes inhérentes à la datation au radiocarbone.
« Il y a énormément de raisons pour lesquelles il s’agit d’un système compliqué », a déclaré Tobin. « Il s’agit d’un ensemble d’observations intrigantes, mais il faudra un travail encore plus détaillé pour les corroborer. »
Goldfinger a déclaré qu’il espérait que les travaux inciteraient les géologues de Cascadia et de San Andreas à travailler plus étroitement ensemble pour effectuer ce travail détaillé.
« Nous avons tous beaucoup à apprendre les uns des autres », a-t-il déclaré. « J’espère que cela améliorera la qualité de la science des deux côtés. »
