Des scientifiques de l’Université de Californie à Riverside (UC Riverside) ont mis au point une méthode permettant d’identifier où les plus puissants séismes de la Terre risquent le plus de se produire, offrant un nouvel outil de taille pour améliorer la préparation aux catastrophes dans certaines des régions sismiques les plus dangereuses au monde.
Plutôt que de prédire la date d’un séisme, la méthode identifie les zones où les contraintes s’accumulent le long des failles majeures, permettant ainsi aux scientifiques de déterminer où une rupture se produira.
Lors d’un test récent détaillé dans un article publié dans Geophysical Research Letters, les chercheurs ont constaté que leur modèle avait mis en évidence la section exacte de la zone de subduction du Kamtchatka, dans l’est de la Russie, où un séisme majeur s’est ensuite produit.
L’étude a été dirigée par les géophysiciens de l’UCR Gareth Funning et Axel Periollat, qui étudient la lente déformation de la surface terrestre lorsque les plaques tectoniques se bloquent avant de se rompre.
« Les séismes font la une des médias lorsqu’ils surviennent, mais pendant des années auparavant, la faille accumule discrètement des contraintes », explique Funning. « Ces contraintes peuvent être mesurées. »
L’approche de l’équipe se concentre sur les zones de subduction, où une plaque tectonique glisse sous une autre. Ces régions génèrent les plus puissants séismes de la planète, dont certains dépassent la magnitude 8,5, et produisent souvent des tsunamis dévastateurs.
À partir de mesures GPS captant les mouvements de sol les plus subtils, les chercheurs ont développé un nouvel algorithme qui identifie les segments de failles bloqués et emmagasinant de l’énergie. Ces zones verrouillées, appelées aspérités, agissent comme des plaques de friction qui s’opposent au mouvement jusqu’à ce que les contraintes soient suffisantes pour déclencher un séisme majeur.
Les chercheurs avaient ainsi identifié une telle zone verrouillée sous la péninsule russe du Kamtchatka avant qu’un grand séisme ne frappe la région. Si la date de l’événement dépassait la portée de leur méthode, la rupture s’est bien produite exactement là où leur modèle indiquait une accumulation de contraintes.
« Nous avions une idée de l’endroit où les contraintes s’accumulaient, à partir d’un jeu de données relativement limité », révèle Periollat. « Voir la méthode fonctionner aussi bien a confirmé que cette approche présente un réel potentiel. »
Les résultats ont également montré que des séismes survenant dans une même région peuvent se comporter différemment. Bien que le Kamtchatka ait connu des séismes géants en 1952 et en 2025, l’événement le plus récent a généré un tsunami bien plus modeste, suggérant que la portion la plus superficielle de la faille a glissé moins que lors de la rupture précédente.
Les chercheurs soulignent que leur méthode ne permet pas de prédire l’ampleur d’un tsunami ni la date d’un séisme. Toutefois, la délimitation des zones les plus exposées pourrait améliorer la planification à long terme et la préparation.
L’équipe applique désormais son approche à d’autres grandes zones de subduction, au Japon, au Mexique, en Nouvelle-Zélande et dans le Nord-Ouest du Pacifique. Chacune présente des complexités supplémentaires, comme des événements qui libèrent l’énergie progressivement plutôt que lors de séismes soudains.
Les chercheurs explorent également si des techniques similaires peuvent améliorer la compréhension des failles californiennes.
« Dans la région de la baie de San Francisco, la faille de Hayward comporte à la fois des sections en fluage et des sections verrouillées, à l’image des zones de subduction », indique Funning. « Nous étudions si nous pouvons identifier les parties les plus susceptibles de générer de futurs séismes. »
Appliquer la méthode plus largement exigera de meilleures observations. Si les stations GPS terrestres fournissent des informations précieuses, les scientifiques disposent de beaucoup moins de mesures en mer, là où se trouvent sous l’océan nombre des failles les plus dangereuses au monde.
Au Japon, des chercheurs ont commencé à utiliser des instruments acoustiques posés sur les fonds marins pour mesurer la lente déformation sur de nombreuses années, et des efforts similaires sont proposés ailleurs, notamment au Chili et dans le Nord-Ouest du Pacifique. Un satellite récemment lancé pourrait à terme fournir des mesures supplémentaires dans les régions actuellement dépourvues de couverture GPS.
Ces travaux mettent aussi en lumière d’importantes lacunes de la surveillance mondiale des séismes, en particulier dans certaines zones du Pacifique où le manque de données complique l’évaluation des risques de tsunami.
Les chercheurs insistent : l’amélioration de la prévision des lieux de séismes doit compléter, et non remplacer, la préparation du public.
« Votre tranquillité d’esprit ne devrait pas reposer sur la croyance que nous puissions prévoir le séisme exact », affirme Funning. « Surtout là où nous vivons, dans le sud de la Californie, ce n’est pas une question de savoir si, mais quand. Rien ne remplace la préparation. »
L’équipe estime que son algorithme pourrait à terme aider les scientifiques à évaluer les risques sismiques le long de nombreuses frontières de plaques parmi les plus actives au monde, à condition que suffisamment de données soient disponibles.
« Nous pouvons identifier où les grands séismes risquent de se produire, même si nous ne pouvons pas prédire exactement quand », souligne Periollat. « Avec de meilleures observations et une surveillance continue, nous pourrons en apprendre bien davantage sur les failles les plus dangereuses de la Terre. »
Article : Linking Interseismic Locking to Coseismic Rupture: The 2025 Mw 8.8 Kamchatka Earthquake – Journal : Geophysical Research Letters – DOI : Lien vers l’étude
source : UC Riverside
