La zone de subduction de Cascadia (Etats-Unis) // The Cascadia subduction zone (United States)

Le volcanisme et la sismicité le long de la Chaîne des Cascades dans l’ouest des États-Unis sont largement déterminés par la tectonique des plaques dans la région. La zone de subduction de Cascadia, de 1 000 kilomètres de long, qui n’a pas connu de puissant séisme depuis 1700, est l’endroit où la plaque océanique Juan de Fuca plonge sous la plaque continentale nord-américaine. Cette zone de faille s’étend depuis le nord de l’île de Vancouver jusqu’au Cap Mendocino dans le nord de la Californie.
La carte ci-dessous montre la zone de subduction de Cascadia avec une zone grisée englobant les zones sur terre et en mer où les sismomètres ont été installés par des chercheurs de l’Université de l’Oregon. Les données sismiques leur ont permis d’identifier des anomalies aux deux extrémités de la zone de faille où ils pensent que certaines parties du manteau supérieur se soulèvent et modulent l’activité sismique.
Grâce à quatre années de données provenant de 268 sismomètres au fond de l’océan et de plusieurs centaines d’autres sur terre, les chercheurs ont détecté des anomalies dans le manteau supérieur en dessous des deux extrémités de la zone de subduction de Cascadia. Ces anomalies peuvent jouer un rôle dans l’emplacement, la fréquence et la force des séismes le long de la côte nord-ouest des États-Unis. L’étude a été publiée dans la revue Geophysical Research Letters.
Les anomalies, qui correspondent aux zones ayant des vitesses d’ondes sismiques plus faibles qu’ailleurs sous la ligne de faille, indiquent des parties du manteau supérieur de la Terre qui se soulèvent en raison de la fonte des roches et éventuellement sous l’effet des hautes températures. Le manteau se soulève sous la partie méridionale de la zone de déformation de Gorda , à la limite septentrionale de la faille de San Andreas, ainsi que sous la Péninsule Olympique (ou Olympic) et le sud de l’île de Vancouver. Ces régions n’ont pas le même comportement que l’ensemble de la faille. On observe trois segments qui ont des caractéristiques géologiques distinctes. Ainsi, les segments nord et sud ont un niveau de verrouillage de plaque plus élevé et une densité de tremor plus accentuée.
Le verrouillage fait référence à la force de contact entre deux plaques. Cela signifie que les plaques accumulent des contraintes qui, en se libérant, peuvent provoquer de puissants séismes. Ce verrouillage est beaucoup plus faible dans la partie centrale de la zone de Cascadia qui comprend la majeure partie de l’Oregon où de plus petits séismes peu fréquents ont tendance à se produire.
Le tremor, quant à lui, fait référence aux signaux sismiques de longue durée souvent observés dans les zones de subduction.
L’étude ne permettra probablement pas de mieux prévoir les séismes mais elle souligne la nécessité d’une surveillance sismique en temps réel sur terre et en mer, ainsi que d’analyses géodésiques telles que le GPS pour permettre de tracer les coordonnées spatiales des anomalies.
L’étude a utilisé l’imagerie profonde avec différentes formes d’ondes sismiques provenant de séismes lointains qui se déplacent à travers la Terre. Les stations sismiques au fond de l’océan, dont les données sont récupérées tous les dix mois, faisaient partie de la Cascadia Initiative financée par la National Science Foundation. L’étude a également utilisé des données plus anciennes provenant de nombreuses recherches menées sur la terre ferme dans l’ouest des États-Unis.
Source: Université de l’Oregon.

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Volcanism and seismicity along the Cascade Range in Western U.S.A. are largely determined by plate tectonics in the area. The 1,000-kilometres subduction zone, which has not experienced a powerful earthquake since 1700, is where the Juan de Fuca ocean plate dips under the North American continental plate. The fault zone stretches just offshore from northern Vancouver Island to Cape Mendocino in northern California.

The map below shows the Cascadia Subduction Zone with a shaded area encompassing the onshore and offshore areas where seismometers were located by University of Oregon researchers. Data from the seismometers helped them identify seismic anomalies at both ends of the fault where they believe pieces of the upper mantle are rising and modulating earthquake activity.

With four years of data from 268 seismometers on the ocean floor and several hundred on land, researchers have found anomalies in the upper mantle below both ends of the Cascadia Subduction Zone. They may influence the location, frequency and strength of earthquake events along the U.S. Pacific Northwest. The study was released by the journal Geophysical Research Letters.

The anomalies, which reflect regions with lower seismic wave velocities than elsewhere beneath the fault line, point to pieces of the Earth’s upper mantle that are rising because of melting rock and possibly elevated temperatures. The mantle is rising under the southern Gorda deformation zone at the north edge of the San Andreas Fault and under the Olympic Peninsula and southern Vancouver Island. These regions do not have the same behaviour as the entire fault. There are three segments that have their own distinct geological characteristics. The north and south segments have increased locking and increased tremor densities.

Locking refers to how strongly two plates stick. This means that the plates are building up stress that may lead to powerful earthquakes when it is released.  Locking is much weaker in Cascadia’s central section, which includes most of Oregon, where infrequent, smaller quakes tend to occur.

Tremor refers to long-duration seismic signals often seen at subduction zones.

The study will not help earthquake forecasting, but it points to the need for real time onshore-offshore seismic monitoring and geodetic analyses, such as from GPS to help plot spatial coordinates, of the anomalies.

The study involved deep imaging using different forms of seismic waves coming from distant earthquakes moving through the Earth. The ocean-bottom seismic stations, from which data were retrieved every 10 months, were part of the National Science Foundation-funded Cascadia Initiative. Older data from numerous onshore studies in the western United States also were included in the analysis.

Source : University of Oregon.

 Carte montrant la zone de subduction de Cascadia (Source: University of Oregon)

 

Le temps des catastrophes // Future disasters

Le magazine Newsweek a récemment mis en garde les Américains contre les «Big One» susceptibles de se produire dans la partie Pacifique des Etats Unis.

La première catastrophe aurait pour cause la plaque océanique Juan de Fuca  qui, dans un processus de subduction, essaye de se frayer un passage sous la plaque nord-américaine, ce qui a déjà provoqué un séisme de magnitude M 9,0 en 1700. Un tel événement est censé se produire tous les 500 ans environ. Bien que l’on ne sache pas exactement quelles seront les conséquences d’un tel séisme, les chercheurs de l’Université de Washington ont récemment présenté 50 scénarios possibles.
Le séisme en question, baptisé le « Really Big One », aura lieu là où les plaques Juan de Fuca et d’Amérique du Nord se rencontrent le long de la zone de subduction de Cascadia, juste au nord de la ligne de faille de San Andreas. Le séisme affecterait les habitants de la côte, dans les Etats de Washington, de l’Oregon, de la Colombie-Britannique et du nord de la Californie. Un article du New York Times indiquait que le séisme et le tsunami qu’il provoquerait pourraient affecter 7 millions de personnes.
L’équipe scientifique de l’Université de Washington a présenté les scénarios optimistes et pessimistes d’un séisme de M 9,0 sur la zone de subduction de Cascadia lors de la réunion annuelle de la Geological Society of America le 24 octobre 2017. Leurs 50 simulations utilisent différentes associations de facteurs, comme l’épicentre, l’impact du séisme à l’intérieur des terres et les endroits, le long de la faille, où les secousses seraient les plus fortes. Ils ont effectué leurs simulations sur des superordinateurs.
Certaines prévisions mentionnées dans le rapport indiquent que le séisme serait moins sévère à Seattle si l’épicentre se trouvait sous la partie nord-ouest de l’Etat de Washington, bien que les sédiments sur lesquels a été construite la ville de Seattle accentueraient davantage les secousses que dans des zones de montagnes. Le séisme à Seattle pourrait durer jusqu’à 100 secondes. Les simulations prévoient également que les zones côtières seraient les plus touchées.
Les scientifiques indiquent que le ‘Really Big One’ se produira probablement dans le court terme, mais le magazine Newsweek a tenu a rassurer ses lecteurs et conclut son article en affirmant qu’il n’y a pas de quoi paniquer. En effet, les simulations ne sont qu’une partie d’un vaste projet collaboratif connu sous le nom de projet M9. Mis en place par l’Université de Washington, il vise à développer des moyens de mieux prévoir un séisme afin de donner à la population le temps de se mettre en sécurité.

Source: Wikipedia

La faille la plus célèbre d’Amérique, la faille de San Andreas, est connue pour provoquer des séismes fréquents. Le problème c’est qu’une partie du système de failles, la zone de San Jacinto Fault, dans l’arrière-pays californien, est restée étonnamment calme ces 200 dernières années. De récentes mesures ont détecté de petites secousses profondes sous le système de failles, ce qui laisse supposer qu’il n’est pas aussi calme qu’on le pensait et pourrait déclencher un puissant séisme dans un avenir proche.
La zone de la faille San Jacinto dans le sud de la Californie ne se trouve pas réellement en limite de plaque ; elle sert plutôt de point de libération de contraintes entre la plaque nord-américaine et la plaque Pacifique qui frottent l’une contre l’autre au niveau de la faille de San Andreas. Une partie de la zone de faille de San Jacinto, connue sous le nom d’Anza Gap, est au centre de la dernière étude. Les secousses tectoniques détectées sous l’Anza Gap sont le résultat d’un mouvement lent de la plaque qui provoque des tremblements de terre lents de 13 à 25 km sous la surface de la Terre. L’étude a révélé que, à tout moment, le glissement au niveau de l’Anza Gap est susceptible de s’accélérer sans prévenir. La découverte est importante car c’est la première fois que des preuves de séismes tectoniques spontanés ont été découvertes dans cette partie de la ligne de faille.
Comme indiqué précédemment, le problème est – bien que le sud de la Californie soit connu pour ses séismes fréquents – que l’Anza Gap est resté relativement calme pendant les 200 dernières années. La question est de savoir s’il a libéré l’énergie qui continue de s’accumuler suite au frottement de la plaque nord-américaine contre la plaque Pacifique. C’est la raison pour laquelle de nombreux scientifiques craignent que cette zone soit prête à déclencher un puissant séisme qui provoquerait des dégâts.
Ici encore, le magazine Newsweek tient à rassurer ses lecteurs. Selon le nouveau rapport, les découvertes récentes ne doivent pas inquiéter la population dans l’immédiat. Elles devraient permettre aux géologues de mieux prévoir les séismes dans la région. Certes, nous ne pouvons pas empêcher l’activité sismique, mais une bonne préparation peut réduire son impact sur les populations.
Source: Newsweek.

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Newsweek recently warned Americans against ‘Big Ones” to come in the near future in the Pacific part of the U.S..

The last time the Juan de Fuca oceanic plate jolted under the North American plate, unleashing an M 9.0 earthquake, was in 1700. With the event scheduled to happen once every 500 years or so, the magazine thinks we are due for another any day now. Although it is not clear what will happen when this mega quake does hit, researchers at the University of Washington recently presented 50 possible scenarios of how the event might unfold.

The predicted earthquake, dubbed the “Really Big One,” will take place where the Juan de Fuca and North American plates meet along Cascadia subduction zone, just north of the San Andreas fault line. The earthquake would affect those living in coastal Washington, Oregon, British Columbia and Northern California, and a 2015 New Yorker article predicted the quake and its subsequent tsunami could affect 7 million people.

The team presented both best- and worst-case scenarios of a potential M 9.0 earthquake on the Cascadia subduction zone at the Geological Society of America’s annual meeting on October 24th 2017. Their 50 simulations use different factor combinations, such as where the epicenter may be, how far inland the earthquake would travel, and where along the fault the shaking would be the strongest. They were run on supercomputers.

Some of the report’s predictions include that the quake will be less severe in Seattle if the epicentre were beneath the tip of northwest Washington, although the sediment grounds in Seattle would cause it to shake more than areas on hard rocky mountaintops. Shaking in Seattle could last as long as 100 seconds. The simulations also predict that coastal areas would be hit the hardest.

Although all science suggests that the Really Big One will occur, and that this will likely be sooner than later, Newsweek reassures its readers and concludes by saying there really isn’t a need for panic. These simulations are just one part of a huge collaborative project known as the M9 Project. Created at the University of Washington, this project aims to develop ways to better predict an earthquake as soon as possible to give people ample time to seek safety.

America’s most famous fault line, the San Andreas Fault, is known for its frequent earthquakes, but one part of the system, the San Jacinto Fault zone in inland Southern California, has been surprisingly quiet for the last 200 years. Now, new research has detected small tremors deep under the fault system, suggesting it is not as calm as we once thought and may be ready to release a massive earthquake sometime soon.

The San Jacinto Fault zone in southern California is not actually a plate boundary but rather serves as the stress release point between the North American plate and the Pacific Plate as they grind together at the San Andreas Fault. An area of the San Jacinto Fault zone, known as the Anza Gap, is the main focus of the recent study. The tectonic tremors detected underneath the Anza Gap are the result of slow plate movement resulting in slow earthquakes anywhere from 13 to 25 km beneath the Earth’s surface. The new research has revealed that at any given time the Anza Gap is spontaneously slipping at a far greater rate than researchers previously believed. The finding is significant because it’s the first time evidence of spontaneous tectonic tremors have been uncovered in this part of the fault line.

The problem is, although southern California is known for its frequent earthquakes, the Anza Gap has been relatively quiet for the past 200 years. Such a period of tectonic peacefulness raises the question of how the Anza Gap has been releasing the stress it continues to accumulate from both the North American plate and the Pacific Plate. For that reason, many experts suspect that this area is ripe to produce a damaging earthquake.

Here again, Newsweek reassures its readers. According to the new report, the recent findings are not cause for imminent concern, but rather may help geologists better predict earthquakes in the future. While we cannot prevent seismic activity, preparation can reduce its dramatic toll.

Source: Newsweek.

Dans la Faille de San Andreas! (Photo: C. Grandpey)