Les tremblements de terre en Turquie ont déplacé la croûte terrestre de plusieurs centaines de kilomètres | Science

Les tremblements de terre survenus dans le sud-est de la Turquie aux premières heures du 6 février 2023, le premier et le deuxième à midi, vont obliger les scientifiques à revoir leurs connaissances en matière de sismologie. Selon Une enquête publiée ce jeudi dans Scienceles deux séismes ont déplacé la croûte terrestre à des centaines de kilomètres des épicentres, et pas seulement dans la zone de friction. En fait, ils ont provoqué le déplacement de toute la plaque anatolienne vers l’ouest. Ce n’était qu’un centimètre, mais cela équivaut à près de la moitié de la traduction d’une année entière. Pour les experts, ce qui s’est passé dépasse tout ce que pouvaient prévoir les modèles utilisés pour anticiper le risque sismique.

La Turquie est dans une mauvaise passe en matière de tremblements de terre. Assise sur sa propre plaque, la plaque anatolienne, elle possède au nord la plaque eurasienne, au sud elle interagit avec les plaques arabique et africaine et, à l’ouest, elle retrouve la plaque eurasienne et la plaque égéenne. La croûte terrestre, qui flotte sur le manteau, est fissurée en plusieurs plaques tectoniques qui divergent, convergent ou se frottent latéralement. C’est l’origine des séismes, qui ont tendance à se concentrer le long des lignes de failles aux bords des plaques. Les tremblements de terre de février se sont produits sur la faille anatolienne orientale (voir carte ci-dessous). Malgré la longue et douloureuse histoire sismique du territoire turc, cela faisait plus d’un siècle que des cataclysmes majeurs ne s’étaient pas produits le long de cette faille et dans le sud-est en général. La plupart des catastrophes les plus récentes se sont produites lors de la rencontre avec la plaque eurasienne. Cette fois, le passage de tant de temps sans séismes majeurs a dû accumuler tellement de pression dans la zone que cela expliquerait la grande magnitude des deux séismes de 2023, l’un d’une magnitude de 7,8 et le second de 7,5. L’impact a été énorme, avec près de 60 000 morts, des milliers d’autres blessés et des infrastructures dévastées. Mais ce que les scientifiques ont découvert, c’est que les deux dernières sont allées bien plus loin que ce à quoi on pourrait s’attendre.

“Normalement, on peut modéliser les déplacements liés à un séisme avec des modèles élastiques qui prennent en compte la sphéricité de la Terre et la géométrie de la faille qui s’est rompue”, explique le géologue de l’Université de Montpellier (France). Philippe Vernantco-auteur de l’étude Science. “Ce qui est surprenant dans cette séquence de séismes, c’est que les déplacements en champ lointain observés dans la plaque anatolienne sont trop importants”, ajoute-t-il. Appuyés par un vaste réseau de capteurs GNSS (systèmes de géolocalisation au sol) alimentés par les données de trois des constellations de satellites de positionnement (le GPS américain, le Galileo européen et le Glonass russe), ils ont détecté que le déplacement de la croûte terrestre s’est produit jusqu’à à 700 kilomètres des épicentres. Un tel mouvement échappe aux modèles de sismicité. Alors que les sismographes traditionnels enregistrent les ondes générées à l’épicentre, l’utilisation récente des systèmes GNSS en sismologie permet de capturer les changements d’élévation et de position du terrain environnant. Dans des travaux récents utilisant des données provenant de milliers de GPS, ils ont même suggéré que de grands tremblements de terre pouvaient être anticipés.

Le deuxième résultat de ces travaux, lié à ce déplacement lointain, est que le mouvement ne s’est pas limité à la zone de faille, ce qui est attendu lors d’un séisme. C’est toute la plaque anatolienne qui s’est déplacée. Plus précisément, à un centimètre à l’ouest. « Un centimètre, ce n’est pas grand-chose comparé aux 4-5 mètres de glissement sur la faille. Mais un centimètre à un endroit où aucun déplacement n’aurait dû être observé, c’est très grand», explique Vernant, expert en failles et en sismicité. Le tableau de l’intrigue est complété par la plaque arabique, la partie sud de la faille où se sont produits les tremblements de terre. Bien qu’une bonne partie des morts et des dégâts se soient produits de ce côté des plaques, déjà en Syrie, son mouvement lointain était imperceptible. « La plaque anatolienne a bougé plus que prévu et pas de l’autre côté de la faille, sur la plaque arabique. “Cela implique que la plaque anatolienne est très spécifique et que les roches sous la croûte ont probablement une faible viscosité”, explique le scientifique français. La conséquence est que toute l’Asie Mineure est étirée et comprimée sous la plaque de la mer Égée et n’est pas poussée par la plaque arabique. “Je me surprends toujours en comparant cela à la géopolitique : quoi que fassent les Européens, l’Anatolie est attirée vers l’Europe à une vitesse d’environ 24 millimètres par an”, plaisante Vernant.

L’Espagnol Juan Soto est professeur de géologie structurale et de tectonique à l’Université du Texas à Austin (États-Unis). Sans rapport avec ces recherches, rappelons qu’on savait déjà que la plaque anatolienne se déplaçait vers l’ouest, vers la zone de subduction de l’arc hellénique. « La nouveauté de cette étude est qu’ils ont analysé avec des données satellite comment toutes les déformations à la surface ont été réparties. On savait presque tout sur les deux grands tremblements de terre de l’année dernière, comment ils ont été générés, comment la déformation s’est répartie sur ces failles, l’origine des tremblements de terre, mais ce qui est nouveau ici, c’est qu’ils constatent que non seulement la déformation s’est produite le long des ruptures. , mais cela a affecté l’intérieur des assiettes », souligne-t-il. Pour Soto, également professeur en congé de la chaire de géodynamique de l’Université de Grenade, c’est l’une des grandes contributions de ce travail : « C’est que la plaque entière se déforme, accumule de l’énergie [que se libera] quand il y a un grand tremblement de terre. Cela ne se produit lors d’aucune faute ni d’aucun tremblement de terre. Ce sont des tremblements de terre qui génèrent une quantité brutale d’énergie. Cette énergie est dispersée, distribuée et provoque le déplacement et la rupture d’autres zones de la plaque », conclut-il.

C’est la porte de l’abîme qu’ouvre cette œuvre. Des tremblements de terre sur la faille sud pourraient déstabiliser la faille nord, déjà instable, à l’origine de la plupart des tremblements de terre du siècle dernier en Asie Mineure. Vernant précise : « Le déplacement annuel moyen de la plaque est de 24 mm/an vers l’ouest par rapport à la plaque eurasienne. Comment cela affecte-t-il l’horloge, en l’avançant ou en la ralentissant en prévision du prochain tremblement de terre de Marmara ? [mar al noroeste de la placa de Anatolia]reste un mystère.

Julián García Mayordomo, expert en géologie sismique à l’Institut géologique et minier (IGME), souligne qu’« à des centaines de kilomètres, aucun mouvement ne se produit ou ne devrait pas se produire ». C’est ça je ne devrais pas ce qui ressort de l’enquête sur les deux tremblements de terre de 2023 en Turquie. “Les modèles classiques n’expliquent pas pourquoi il y a des déplacements si importants si loin”, ajoute-t-il. Ce que ces travaux enseignent, poursuit García Mayordomo, “ce qui s’est passé il y a 20 ans influencera la sismicité future, mais nous ne savons pas comment”. Pour lui, c’est le dernier grand apport de ces travaux : « Les cartes de sismicité sont basées sur des séismes isolés. Mais ce que nous constatons, c’est que ce n’est pas le cas, les passés sont liés au futur, soit en accélérant, soit en éloignant le prochain tremblement de terre.