De récentes recherches menées par un scientifique italien apportent une nouvelle perspective sur la détection des tremblements de terre. Elles suggèrent l’existence de signaux prémonitoires mesurables via GPS, pouvant apparaître des années avant un événement sismique. Ces découvertes ouvrent la voie à de nouvelles approches pour atténuer les risques associés.
Deux études dirigées par un scientifique italien ont déterminé qu’il existe des signaux prémonitoires potentiels pour les tremblements de terre détectables par GPS. Ils sont visibles des années avant et à des milliers de kilomètres de l’épicentre de l’événement sismique. Quels sont ces signaux et pourquoi pourraient-ils aider à prévoir les tremblements de terre, atténuant ainsi le risque sismique.
Tremblement de terre. Crédit : Angelo Giordano / Pixabay
Prévoir les tremblements de terre est le Saint Graal de la géophysique et de la géologie, mais jusqu’à présent, malgré les progrès réalisés par la recherche, également grâce à l’intelligence artificielle – et en particulier au machine learning capable de traiter d’énormes volumes de données – comprendre exactement où, comment, quand et avec quelle magnitude se déclenchera un sisme est impossible. Le sismologue de l’ETH de Zurich Luca Dal Zilio avait déjà rappelé à Netcost-security.fr qu’en raison du dévastateur tremblement de terre de magnitude 7.8 qui a frappé la Turquie et la Syrie au début de 2023, il avait souligné qu’il n’est pas possible de “prévoir les tremblements de terre de manière déterministe”, donc “nous ne pouvons pas dire s’il y aura un tremblement de terre”. C’est la situation actuelle, mais l’avenir pourrait nous réserver d’importantes nouvelles, comme le montrent des études pionnières à la recherche d’indices sibyllins.
Deux nouvelles recherches, basées sur une approche inédite, suggèrent en effet que des signaux prémonitoires détectables par GPS pourraient potentiellement être utilisés pour “atténuer le risque sismique”. Autrement dit, ils pourraient être exploités pour déterminer l’éventuel déclenchement d’un tremblement de terre et ainsi faire déclencher des mesures de prévention. Nous sommes clairement encore bien loin de pouvoir déterminer avec précision l’épicentre d’un événement sismique et son intensité, en pratique le où et quand, cela dit il s’agit d’informations précieuses qui, si intégrées dans de nouveaux et sophistiqués modèles prédictifs, pourraient conduire à l’identification de zones particulièrement susceptibles à un événement de grande ampleur.
Ces signaux sont intimement liés aux mouvements des plaques tectoniques, le long desquelles se cumule le stress – pendant des périodes plus ou moins longues – qui se dissipe ensuite considérablement par le biais des tremblements de terre, libérant d’énormes (et souvent catastrophiques) quantités d’énergie. Bien qu’il soit scientifiquement établi que les mouvements des plaques tectoniques jouent un rôle fondamental dans le développement des événements sismiques, il existe de forts doutes dans la communauté scientifique concernant le phénomène inverse. En pratique, on doute que les tremblements de terre eux-mêmes soient capables d’influencer les mouvements des plaques (et par conséquent le risque de futures secousses). Des études récentes suggèrent le contraire ; les tremblements de terre seraient parfaitement capables d’influencer les mouvements des plaques tectoniques. Cet effet est également mesurable via le signal GPS, le système de navigation et de positionnement basé sur des satellites qui indique le déplacement d’un objet sur Terre (qui peut être un smartphone, une voiture ou en effet une plaque tectonique entière).
Le tourisme tel que nous le connaissons a ses jours comptés, espérons-le
Les deux recherches mentionnées ci-dessus, à travers l’analyse des deux grands tremblements de terre de L’Aquila en 2009 et de Wuenchan en 2008, démontrent que les signaux prémonitoires détectables par GPS sont éloignés dans le temps et dans l’espace par communiqué à l’événement sismique. Les études ont été menées par le professeur Giampiero Iaffaldano, enseignant en géophysique de la Terre solide à l’Unité de Sciences de la Terre au Département des Sciences Chimiques, de la Vie et de la Durabilité Environnementale à l’Université de Parme. Pour ce qui est du tremblement de terre de magnitude 6.3 du 6 avril 2009 à L’Aquila, mené en collaboration avec le docteur William K. Callum de l’Université de Copenhague, l’analyse des données des Systèmes de Navigation par Satellite Global (GNSS) a révélé qu’au cours des 6 années précédant le séisme, le mouvement de la plaque d’Adria a ralenti de 20 pour cent. Le même pourcentage a été observé en analysant le mouvement des microplaques de Chine méridionale, impliquées dans le grand tremblement de terre de magnitude 7.9 qui a frappé Wenchuan en 2008. “Les données GNSS et les incertitudes associées indiquent un ralentissement du mouvement des plaques jusqu’à 20 pour cent qui dépasse l’impact possible du bruit des données et est donc tectoniquement significatif”, ont expliqué Iaffaldano et ses collègues dans la deuxième étude.
Le mouvement des plaques avant et après le tremblement de terre en Chine. Crédit : Scientific Reports
“Je pense que l’intérêt scientifique de cette découverte est qu’elle ouvre une nouvelle perspective, jamais considérée auparavant, sur l’atténuation du risque sismique”, a déclaré le professeur Iaffaldano dans un communiqué de presse de l’université de Parme. “Pour le dire simplement, on recherche habituellemnt des signaux précurseurs dans les mois ou jours précédant les grands tremblements de terre, et à proximité immédiate de failles notoirement actives. Ces études démontrent que le cycle sismique (l’accumulation lente d’énergie suivie du tremblement de terre) est capable de modifier le mouvement de plaques tectoniques entières, qui est mesuré au fil des ans à travers des réseaux de stations GPS situés à des centaines ou même des milliers de kilomètres de l’éventuel épicentre. Cela implique qu’il existe des signaux potentiellement précurseurs des années avant, à de grandes distances des grands tremblements de terre. La perspective d’utiliser ces signaux dans les évaluations de risque sismique est quelque chose de complètement nouveau”, a ajouté l’expert.
Rappelons qu’une étude récente de l’Université du Texas à Austin publiée dans la prestigieuse revue scientifique Science a déterminé qu’il existerait un autre signal prémonitoire des grands tremblements de terre, à savoir le frottement qui se produit le long des surfaces de faille. En d’autres termes, si la faille concernée se reconstitue lentement, elle a plus de chances de ne pas déclencher un nouveau séisme violent, alors que si elle se renforce rapidement, nous serions devant le prélude à un autre phénomène sismique énergétique. Un système d’alerte précoce nommé Early Warning Sismique aurait quant à lui tracé de manière précise l’entité et la zone du tremblement de terre en Turquie et en Syrie l’année dernière. Les détails des deux nouvelles études ont été publiés dans le Journal of Geophysical Research: Solid Earth et dans Scientific Reports.