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Une histoire de bouées // A story of buoys

Aujourd’hui, les scientifiques sont capables de suivre le déplacement des vagues de tsunamis à l’aide d’un réseau de bouées installées à la surface de l’océan. On a pu constater leur efficacité lors du séisme de M 7,9 enregistré le 23 janvier 2018 dans le Golfe d’Alaska. Malgré tout, il arrive que ces bouées connaissent certains problèmes, sans pour autant perturber le fonctionnement de l’ensemble du réseau.

Ainsi, un couple de l’Oregon a découvert une de ces bouées sur la côte, le matin de l’alerte tsunami déclenchée suite au séisme dans le Golfe d’Alaska. Selon le National Weather Service, il se peut qu’elle se soit  détachée de son ancrage à environ 400 km à l’ouest d’Astoria le 4 octobre 2017. Elle a dérivé pendant des mois, poussé par les vents, les courants et les vagues. La NOAA a déclaré que la bouée était l’une des 32 stations de signalement de tsunamis (DART) installées en haute mer autour de la Ceinture de Feu dans l’Océan Pacifique.
Les systèmes DART se composent d’un enregistreur de pression ancré sur le plancher océanique et d’une bouée en surface pour les communications en temps réel. Un lien acoustique transmet les données de l’enregistreur de pression sur le fond marin à bouée à la surface de l’océan. En cas de tsunami, l’enregistreur reconnaît un changement de fréquence et de pression. Il envoie un signal à la bouée qui envoie à son tour par satellite une alerte au Tsunami Warning Center à Hawaii. Les bouées sont attachées à au moins une ancre par une corde en nylon. Elles sont entretenus tous les quatre ans ou plus tôt, selon le lieu où elles se trouvent. On ne sait pas comment la bouée découverte par le couple s’est détachée de son ancrage.

Alors qu’une bouée s’échouait sur la côte de l’Oregon, une autre dans le Golfe d’Alaska ne faisait pas son travail correctement et communiquait de fausses informations. La bouée de la station 46410, un collecteur de données en haute mer, annonçait un tsunami qui n’existait pas ! Les personnes qui se sont connectées au site du National Data Buoy Center ont pu voir pendant quelques minutes que la bouée indiquait un pic de couleur rouge et annonçait un déplacement d’eau de 10 mètres !
Comme je l’ai écrit plus haut, les bouées sont censées indiquer le déplacement vertical d’une colonne d’eau, mais pas nécessairement la hauteur des vagues. Voici ce qui s’est passé, selon un scientifique :
« La station en question se trouve à environ 50 km de l’épicentre. Le pic soudain montré par le déplacement de l’eau juste après le séisme reflète probablement l’énergie sismique qui s’est libérée très brutalement, mais pas le déplacement d’une vague. Les séismes génèrent des ondes de Rayleigh (voir ci-dessous), c’est-à-dire des mouvements qui sont intenses à proximité de la source et diminuent sur la distance. » Le scientifique est à peu près certain que c’est ce phénomène que l’enregistreur a capté.

Il faut remarquer que ces bouées sont utiles pour indiquer le déplacement des vagues de tsunami quand l’épicentre du séisme se situe loin des côtes, comme ce fut le cas le 23 janvier dernier. Si, par malheur, l’épicentre se trouve à quelques dizaines de kilomètres seulement, il sera très difficile d’alerter les populations côtières et elles n’auront guère le temps de se réfugier sur les hauteurs.

Source: Presse américaine.

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Today, scientists are able to track the movement of tsunami waves using a network of buoys installed on the surface of the ocean. Their effectiveness was remarkable during the M 7.9 earthquake of January 23, 2018 in the Gulf of Alaska. Nevertheless, sometimes these buoys have some problems, without disrupting the operation of the entire network.

An Oregon couple found a tsunami buoy on the coast, ironically on the morning of the tsunami watch triggered by the M 7.9 earthquake in the Gulf of Alaska on January 23rd 2018. .

According to the National Weather Service, it could be a buoy that broke from its mooring approximately 400 km west of Astoria on October 4th. It drifted for months, pushed by wind, currents and waves. NOAA said the buoy was one of 32 Deep-ocean Assessment & Reporting of Tsunamis (DART) stations positioned around the Ring of Fire in the Pacific Ocean.

DART systems consist of an anchored seafloor bottom pressure recorder (BPR) and a companion moored surface buoy for real-time communications. An acoustic link transmits data from the pressure recorder on the seafloor to the surface buoy. In the event of a tsunami, the recorder recognizes a change in frequency and pressure. It sends a signal to the buoy, which sends an alert to the Tsunami Warning Center via satellite. The buoys are tethered to at least one anchor by a nylon rope. They receive maintenance every four years or sooner, depending on the location. It’s not clear how the buoy broke free.

While a buoy landed on the coast in Oregon, another one in the Gulf of Alaska failed to do its job properly and communicated wrong information. The buoy at station 46410, a deep-ocean data collector, predicted a tsunami that was not. Anybody logging onto the National Data Buoy Center site for a short interval could see that the buoy showed a red spike and a 10-metre water displacement.

As I put it above, the buoys measure how the entire water column moves up and down, not necessarily wave height. Here is what happened, according to a tsunami scientist:

“That station is about 50 km from the epicenter. The sudden spike in water displacement so soon after the quake probably reflected the burst of seismic energy released, not a wave. Earthquakes generate Rayleigh waves (see below), i.e.undulating motions intense near the source and diminishing over distance.” The scientist is pretty sure that was what the recorder picked up.

It should be noted that these buoys are useful to indicate the displacement of tsunami waves when the epicentre of the earthquake is located far from the coast, as was the case on January 23rd. If, unfortunately, the epicentre is only a few dozen kilometres away, it will be very difficult to warn the coastal population and they will have little time to take refuge on high points.

Source: U.S. newspapers.

Bouée de détection de tsunamis (Crédit photo: NOAA)

Propagation des ondes de Raleigh (Source: NOAA)

Puissant séisme dans le Golfe d’Alaska // Powerful earthquake in the Gulf of Alaska

12 heures: Un puissant séisme a été enregistré à 9h32 (TU) le 22 janvier 2018 dans le golfe d’Alaska, à 280 km au sud-est de Kodiak, avec une magnitude préliminaire de M 8,2, plus tard abaissée à M 7,9 par l’USGS. Sa profondeur était de 25 km.
Une alerte au tsunami a été émise pour les zones côtières de la Colombie-Britannique aux Aléoutiennes, ainsi que pour l’État d’Hawaï où l’alerte était en vigueur à 23h43. Le tsunami ne devrait pas frapper Homer (Alaska) avant 2h50 du matin. Il pourrait être destructeur sur les zones côtières, même loin de l’épicentre. Si les vagues atteignent Hawaii, les premières sont prévues le 23 janvier à 04h26. Des sirènes ont retenti à Kodiak et Homer (5 500 habitants), et des gens ont été évacués entre Sitka et Seward. Le séisme a réveillé les gens dans la région d’Anchorage et a été ressenti dans toute la partie centre-sud de l’Alaska.

12h15: Aux dernières nouvelles, selon le Tsunami Warning Center à Hawaii, la hauteur des vagues de tsunami ne devrait pas dépasser une trentaine de centimètres quand elles atteindront l’archipel hawaiien, ce qui est plutôt rassurant.

12h30: L’alerte tsunami vient d’être annulée pour Hawaii. Pas d’alerte non plus pour les autres régions autour de l’Océan Pacifique.

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12:00: A powerful earthquake occurred at 09:32 a.m. (UTC) on January 22nd 2018 in the Gulf of Alaska, 280 km SE of Kodiak, with a preliminary magnitude of M 8.2, later downgraded to M 7.9 by USGS. Its depth was 25 km.

A tsunami watch has been issued for coastal areas from British Columbia to the Aleutians, as well as for the State of Hawaii where the alert was effective at 11:43 p.m. The tsunami is not expected to hit Homer (Alaska) until 2:50 a.m. It could be destructive on coastal areas, even far from the epicentre. Should tsunami waves impact Hawaii, the estimated earliest arrival would be 04:26 a.m. on January 23rd.  Sirens were blasting in Kodiak and Homer (pop. 5,500), and people were evacuated from Sitka to Seward. The quake woke people up in Anchorage area and was felt around southcentral Alaska.

12:15: According to the Tsunami Warning Center in Hawaii, the height of the tsumami waves should not exceed 30 centimetres or so when they hit the archipelago. This is quite reassuring.

12:30: The tsunami alert has just been cancelled for Hawaii. No alert either for the other egions around the Pacific Ocean.

Estimation du temps de parcours des vagues de tsunami (Source: USGS)

Séisme au Mexique : Quelques informations // Earthquake in Mexico : A little information

Le séisme le plus puissant jamais enregistré au Mexique depuis un siècle a frappé la côte Pacifique du pays en fin de journée le jeudi 7 septembre 2017. Il a été ressenti jusqu’à Mexico. Le bilan encore provisoire est de 60 morts. Les dégâts les plus importants sont dans le sud du pays, à proximité de l’épicentre. Environ 50 millions de personnes à travers le Mexique ont ressenti le séisme qui avait une magnitude de M 8.2.
Le séisme s’est produit près du Fossé d’Amérique Centrale (Middle America Trench), une zone du Pacifique oriental où la plaque des Cocos glisse sous celle d’Amérique du Nord, au travers du processus bien connu de subduction. Le glissement est très lent – environ 8 centimètres par an. Au fil du temps, des contraintes apparaissent en raison du frottement entre les plaques tectoniques. À un certain point, ces contraintes deviennent si grandes que la roche se brise et glisse le long d’une faille. Cela libère de grandes quantités d’énergie et, si le glissement se produit sous l’océan, le brutal déplacement d’eau peut provoquer un tsunami. Le gouvernement mexicain a émis une alerte tsunami au large de la côte d’Oaxaca et du Chiapas, mais aucun des deux États n’a été affecté par les vagues. Le Centre d’alerte aux tsunamis du Pacifique a déclaré que la plus grande vague enregistrée sur la côte du Pacifique du Mexique mesurait moins d’un mètre de hauteur.
Des zones de subduction similaires bordent l’Océan Pacifique dans d’autres régions. Elles sont responsables des séismes les plus puissants et des tsunamis les plus dévastateurs. Le tremblement de terre de magnitude M 9.0 au Japon en 2011 qui a provoqué la catastrophe nucléaire de Fukushima et le séisme de M 9.1 en Indonésie en 2004, avec des tsunamis qui ont tué 250 000 personnes autour de l’océan Indien, sont des exemples récents.
Au Guatemala, les militaires n’ont pu que constater les dégâts, principalement dans la partie occidentale du pays. À Huehuetenango, des briques et du verre brisé jonchaient le sol alors que des murs s’étaient effondrés dans la ville. Quetzaltenango, la deuxième ville du Guatemala, qui commençait à se remettre d’un séisme en juin, a subi de nouveaux dégâts dans son centre historique.
Source: Médias américains.

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The most powerful earthquake to hit Mexico in 100 years struck off the nation’s Pacific Coast late Thursday September 7th 2017, rattling millions of residents in Mexico City with its violent tremors, killing at least 60 people and levelling some areas in the southern part of the country, closer to the quake’s epicentre. About 50 million people across Mexico felt the earthquake, which had a magnitude of M 8.2.

The quake occurred near the Middle America Trench, a zone in the eastern Pacific where the Cocos Plate is sliding under the North American, through the weel-known process of subduction. The movement is very slow — about 8 centimetres a year — and over time stress builds because of friction between the slabs. At some point, the strain becomes so great that the rock breaks and slips along a fault. This releases vast amounts of energy and, if the slip occurs under the ocean, can move a lot of water suddenly, causing a tsunami. Mexico’s government issued a tsunami warning off the coast of Oaxaca and Chiapas after Thursday’s quake, but neither state appeared to have been adversely affected by waves. The Pacific Tsunami Warning Center said the largest wave recorded on Mexico’s Pacific Coast measured less than one metre.

Similar subduction zones ring the Pacific Ocean and are also found in other regions. They are responsible for the world’s largest earthquakes and most devastating tsunamis. The M 9.0 earthquake off Japan in 2011 that led to the Fukushima nuclear disaster and the M 9.1 quake in Indonesia in 2004 that spawned tsunamis that killed 250,000 people around the Indian Ocean are recent examples.

In Guatemala, the military was out Friday morning assessing the damage, found mainly in the western part of the country. In Huehuetenango, bricks and glass were strewn on the ground as walls in the city collapsed. Quetzaltenango, Guatemala’s second-largest city, which was beginning to recover from a tremor in June, suffered more damage to its historic center.

Source : American news media.

Middle America Trench

Séisme à Ischia (Italie) // An earthquake struck Ischia (Italy)

Le 21 août 2017 en fin de soirée, un séisme de magnitude 4 dont l’hypocentre a été localisé à 10 km de profondeur a causé la mort d’au moins 2 personnes et blessé 25 autres, avec de gros dégâts matériels sur l’île d’Ischia. Une femme a été tuée par des débris tombés d’une église à Casamicciola, dans le nord de cette petite île touristique. Le corps sans vie d’une autre a été repéré dans les décombres d’une maison écroulée.
Les secours ont également enregistré vingt-cinq blessés, légers pour la plupart. De nombreux édifices ont été endommagés, comme l’unique hôpital de l’île, qui a dû être en partie évacué. Une structure provisoire était en place pour accueillir les blessés. Des effectifs supplémentaires de pompiers étaient déjà sur place pour lutter contre des feux de forêt.

Le nombre de victimes et les dégâts importants sont dus à deux facteurs: 1) la très faible profondeur du séisme (10 km) qui n’est pas suffisamment prise en compte dans les commentaires. Un séisme de M 4 à 10 km de profondeur n’aura pas les mêmes conséquences qu’un événement de magnitude identique à une profondeur de 120 km. 2) Les habitations sur l’île d’Ischia sont pour la plupart très vieilles et ne répondent donc absolument pas à des normes parasismiques. Quand elles se font secouer, les effondrements sont nombreux et les personnes à l’intérieur se font tuer ou blesser.

Ischia est une île volcanique formée par les laves de l’Époméo, qui culmine à 780 mètres d’altitude, et dont les éruptions se sont prolongées jusqu’au 14ème siècle. La mythologie prétend que le géant Typhée y est enfermé. Le volcan est considéré comme actif; il n’est pas impossible que des mouvements de l’édifice soient responsables du séisme du 21 août.

L’île d’Ischia a souvent été frappée par des séismes, dont le plus grave remonte à juillet 1883. De magnitude 5,8, il fit plus de deux mille morts.

Ce séisme survient à l’heure où l’Italie se prépare à célébrer le premier anniversaire de celui qui fit 299 morts à Amatrice et dans les communes voisines dans le centre du pays.

Source : Presse italienne.

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On August 21st  2017 late in the evening, an earthquake with an M 4 magnitude 4 caused the deaths of at least 2 persons and injured 25 others, with major material damage on the island of Ischia. A woman was killed by fallen debris from a church in Casamicciola, in the north of this small tourist island. The dead body of another person was spotted in the ruins of a collapsed house.
Rescuers also recorded 25 persons with light injuries for most of them. Many buildings were damaged, such as the island’s only hospital, which had to be partly evacuated. A temporary structure was st up to accommodate the wounded. Additional firefighters were already on site to fight forest fires.

The number of casualties and significant damage is due to two factors: 1) the very shallow depth of the earthquake (10 km), which is not sufficiently taken into account in the comments. An M 4.0 earthquake at a depth of 10 km will not have the same consequences as an event of the same magnitude at a depth of 120 km. 2) The dwellings on the island of Ischia are for the most part very old and therefore do not at all meet earthquake standards. When they are shaken, the collapses are numerous and people inside are killed or injured.
Ischia is a volcanic island formed by the lavas of Epomeo volcano, which culminates 780 metres above sea level, and whose eruptions continued until the 14th century. Mythology claims that the giant Typhaeus is locked in it. The volcano is considered as active. Movements of the volcanic edifice may have triggered yesterday’s earthquake.
The island of Ischia was often struck by earthquakes, the most serious of which dates back to July 1883. With an M 5.8 magnitude, it killed more than two thousand people.
The latest earthquake comes at a time when Italy is preparing to celebrate the first anniversary of 299 deaths in Amatrice and neighboring communities in the centre of the country.
Source: Italian newspapers.

Source: Google Maps