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L’Afrique se coupera-t-elle en deux ? // Will Africa split in two ?

C’est un phénomène géologique bien connu : une zone de faille géante déchire lentement l’Afrique. Cette dépression, le Rift est-africain, inclut un réseau de vallées qui s’étend sur environ 3 500 kilomètres, depuis la Mer Rouge jusqu’au Mozambique.

Le Rift dans la région de l’Ol Doinyo Lengai (Photo : C. Grandpey)

L’Afrique va-t-elle finir par se déchirer complètement ? Pour répondre à cette question, il faut observer les plaques tectoniques de la région. Le long du Rift est-africain, la plaque somalienne s’écarte de la plaque nubienne. D’autre part,les plaques somalienne et nubienne s’éloignent de la plaque arabique au nord. Ces plaques se rencontrent dans la région Afar en Éthiopie, en formant un système de failles en Y.

 

Source : Wikipedia

Le Rift est-africain a commencé à se former il y a environ 35 millions d’années entre l’Arabie et la Corne de l’Afrique dans la partie orientale du continent. Au cours de sa formation, le Rift s’est étendu vers le sud et a atteint le nord du Kenya il y a environ 25 millions d’années.
Le Rift est africain se compose de deux ensembles à peu près parallèles de fractures dans la croûte terrestre. Le rift oriental traverse l’Éthiopie et le Kenya, tandis que le rift occidental forme un arc de cercle entre l’Ouganda et le Malawi. La branche orientale est aride, tandis que la branche occidentale se situe en limite de la forêt tropicale congolaise.

L’existence des rifts est et ouest et la découverte de zones sismiques et volcaniques offshore indiquent que l’Afrique s’ouvre lentement sur plusieurs lignes, à un rythme de plus de 6,35 millimètres par an. C’est à peu près à la vitesse de croissance des ongles. 

Source : Wikipedia

Le Rift est-africain s’est probablement formé suite à une remontée de magma en provenance de l’asthénosphère (partie supérieure du manteau terrestre) entre le Kenya et l’Éthiopie. Cette chaleur a provoqué l’expansion et l’élévation de la croûte sus-jacente, ce qui a entraîné l’étirement et la fracturation de la roche continentale. Cela a conduit à une importante activité volcanique, avec la formation du Kilimandjaro.
Le déchirement de l’Afrique pourrait se produire de différentes façons. Selon un scénario, la majeure partie de la plaque somalienne pourrait se séparer du reste du continent africain, avec formation d’une mer entre les deux masses de terre. Cette nouvelle masse continentale comprendrait la Somalie, l’Érythrée, Djibouti et les parties orientales de l’Éthiopie, du Kenya, de la Tanzanie et du Mozambique. Selon un autre scénario, l’est de la Tanzanie et le Mozambique seraient seuls à se séparer.
Les scientifiques expliquent que si le continent africain se rompt, le rift en Éthiopie et au Kenya pourrait entraîner la formation d’une plaque somalienne dans les 1 à 5 millions d’années à venir. Cependant, il se peut aussi que l’Afrique ne se scinde pas en deux. Les forces géologiques à l’origine du processus de rift pourraient s’avérer trop lentes pour séparer les plaques somalienne et nubienne. On aurait alors un exemple de rift avorté. De tels rifts avortés peuvent être observés ailleurs dans le monde, comme le Midcontinent Rift, qui s’incurve sur environ 3 000 km au sein de l’Upper Midwest en Amérique du Nord.
La branche orientale du Rift est-africain est un exemple de rift avorté, alors que la branche occidentale est toujours active. Selon la Geological Society de Londres, « on ne sait pas si le Rift continuera à s’ouvrir à son rythme actuel pour éventuellement donner naissance à un bassin océanique comme la Mer Rouge et, plus tard, quelque chose de beaucoup plus grand, comme une petite version de l’Océan Atlantique. Le processus peut-il s’accélérer…ou s’arrêter ? » Personne ne le sait.
Source : Yahoo Actualités, Live Science.

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It is a well-known geological phenomenon : a giant rift is slowly tearing Africa apart. This depression, known as the East African Rift, is a network of valleys that stretches over about 3,500 kilometers, from the Red Sea to Mozambique.

Will Africa rip apart completely? To answer this question, one needs to have a look at the region’s tectonic plates. Along the East African Rift, the Somalian tectonic plate is pulling eastward from the Nubian tectonic plate. The Somalian and Nubian plates are also separating from the Arabian plate in the north. These plates intersect in the Afar region of Ethiopia, creating a Y-shaped rift system. (see map above)

The East African Rift started forming about 35 million years ago between Arabia and the Horn of Africa in the eastern part of the continent. This rifting extended southward over time, reaching northern Kenya about 25 million years ago.

The rift consists of two broadly parallel sets of fractures in Earth’s crust. The eastern rift passes through Ethiopia and Kenya, while the western rift runs in an arc from Uganda to Malawi. The eastern branch is arid, while the western branch lies on the border of the Congolese rainforest. The existence of the eastern and western rifts and the discovery of offshore zones of earthquakes and volcanoes indicate that Africa is slowly opening along several lines, at a rate of more than 6.35 millimeters per year. This means the current rifting is very slow, about the rate that one’s toenails grow.

The East African Rift most likely formed because of heat flowing up from the asthenosphere (upper part of Earth’s mantle) between Kenya and Ethiopia. This heat caused the overlying crust to expand and rise, leading to stretching and fracturing of the brittle continental rock. This led to substantial volcanic activity, including the formation of Mount Kilimanjaro.

If Africa does rip apart, there are different ideas for how that might happen. One scenario has most of the Somalian plate separating from the rest of the African continent, with a sea forming between them. This new landmass would include Somalia, Eritrea, Djibouti, and the eastern parts of Ethiopia, Kenya, Tanzania and Mozambique. Another scenario has only eastern Tanzania and Mozambique separating.

Scientists say that if the African continent does rupture, the rift in Ethiopia and Kenya may split to create a Somali plate in the next 1 million to 5 million years. However, Africa may not split in two. The geological forces driving the rifting might prove too slow to separate the Somalian and Nubian plates. This would be an example of a failed rift. Such failed rifts can be observed elsewhere in the world, like the Midcontinent Rift, which curves for about 3,000 km across the Upper Midwest of North America.

The eastern branch of the East African Rift is a failed rift. However, the western branch is still active. According to the Geological Society of London, « what we do not know is if this rifting will continue on its present pace to eventually open up an ocean basin, like the Red Sea, and then later to something much larger, like a small version of the Atlantic Ocean. Or might it speed up and get there more quickly? Or it might stall out? »Nobody can tell.

Source : Yahoo News, Live Science.

Essaim sismique dans les Champs Phlégréens (Italie) // Seismic swarm in the Phlegrean Fields (Italy)

Un essaim sismique a été enregistré dans la région des Champs Phlégréens entre l’après-midi et la soirée du 18 août 2023. L’événement a comporté quelque 115 secousses d’une magnitude maximale M 3,6 dont certaines ont été ressenties par la population. La zone des Champs Phlégréens étant connue pour sa dangerosité volcanique, beaucoup d’habitants se sont inquiétés, même si la sismicité n’a pas causé de dégâts. L’Osservatorio Vesuviano rappelle que le bradyséisme est bien connu dans la région et que ces mouvements du sol s’accompagnent souvent d’une intensification de l’activité sismique. Il n’y a donc pas lieu de paniquer.

Le problème avec les Champs Phlégréens, c’est que la zone est densément peuplée. On redoute un réveil du volcan, en particulier de la Solfatara qui est le secteur le plus actif. Il ne fait aucun doute que l’évacuation de la population – qui devra être rapide, comme pour une éruption du Vésuve voisin – se fera dans la douleur.

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A seismic swarm was recorded in the Phlegraean Fields between the afternoon and evening of August 18th, 2023. The event included some 115 tremors with a maximum magnitude of M 3.6, some of which were felt by the population. As the area of the Phlegraean Fields are known for the volcanic hazard, many inhabitants were worried, even though the seismicity did not cause any damage. The Osservatorio Vesuviano recalls that bradyseism is well known in the region and that these ground movements are often accompanied by an intensification of seismic activity. So there is no need to panic.
The problem with the Phlegraean Fields is that the area is densely populated. Everybody fears an awakening of the volcano, in particular of the Solfatara which is the most active sector. There is no doubt that the evacuation of the population – which will have to be rapid, as for an eruption of neighboring Vesuvius – will not be easy.

Les effets du bradyséisme sont parfaitement visibles sur les colonnes du temple dit de Serapis à Pouzzoles

La Solfatara est l’une des zones les plus actives des Champs Phlégréens.

(Photos: C. Grandpey)

Nouvelles découvertes sur les volcans des Comores // New discoveries on Comoros volcanoes

Un jour de 2018, un visiteur de mon blog m’a contacté pour me demander ce qui se passait à Mayotte. Sa fille, médecin à l’hôpital, était inquiète car l’île était régulièrement secouée par des séismes qui provoquaient des crises d’angoisse chez les patients venus la consulter. En fait, l’île de Mayotte connaissait une crise sismique inédite qui a fait se poser beaucoup de questions au monde scientifique. Personne ne connaissait vraiment la cause des secousses. Ce n’est que plusieurs mois plus tard que le navire de recherche Marion Dufresne arriva enfin sur zone. Les scientifiques à bord se rendirent compte que la source de la sismicité se trouvait au fond de l’océan, à une cinquantaine de kilomètres à l’est de Mayotte. Un énorme volcan sous-marin venait d’apparaître sur le plancher océanique, avec d’abondantes émissions de lave. La vidange de la chambre magmatique provoquant un affaissement de la caldeira, l’île de Mayotte basculait vers l’Est, accentuant l’angoisse au sein de la population.

En 2018, au moment de ces événements, on pensait que l’archipel des Comores, dont fait partie Mayotte, était d’origine volcanique, potentiellement liée à un point chaud. Or, cette hypothèse a été démentie par les récentes études sur la région. Elles ont permis d’acquérir de nouvelles données permettant de mieux caractériser la nature de la croûte océanique dans cette zone. Les mesures recueillies ont permis d’établir que le volcanisme des Comores n’est certainement pas lié à une activité de point chaud. Elles mettent en lumière la complexité de la croûte terrestre dans la zone, et notamment la présence d’une très ancienne croûte océanique, d’environ 170 millions d’années.

Les dernières données révèlent la présence d’un immense corridor volcanique s’étendant tout le long de l’archipel des Comores, jusqu’à Madagascar. Plus de 2 200 volcans sous-marins ont été identifiés sur une zone de 200 kilomètres de large et 600 kilomètres de long. Ces volcans semblent s’aligner au niveau de la jonction entre les plaques tectoniques Somalie et Lwandle. En plus du nouveau volcan, siège de la dernière éruption, les scientifiques pensent qu’il y a eu plusieurs épisodes volcaniques récents le long de ce corridor. En conséquence, l’archipel des Comores serait un haut lieu d’activité volcanique, ce qui n’avait pas été imaginé jusqu’à présent.

Comme à l’accoutumée, ces observations sont post-éruptives. Personne n’avait anticipé le réveil du volcan sous-marin à l’est de Mayotte. Les dernières découvertes permettront-elles de prévoir la prochaine éruption de ce volcan ? A voir !

Source : Futura Sciences.

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One day in 2018, a visitor to my blog contacted me to ask me what was happening in Mayotte. His daughter, a doctor at the hospital, was worried because the island was regularly shaken by earthquakes which caused anxiety among the patients who came to consult her. In fact, the island of Mayotte was experiencing an unprecedented seismic crisis which raised many questions in the scientific world. No one really knew what caused the tremors. It was only several months later that the research vessel Marion Dufresne finally arrived in the area. The scientists on board realized that the source of the seismicity was at the bottom of the ocean, about fifty kilometers east of Mayotte. A huge underwater volcano had just appeared on the ocean floor, with profuse lava emissions. The draining of the magma chamber was also causing a subsidence of the caldera, so that the island of Mayotte was tilting eastward, accentuating the anxiety within the population.
In 2018, at the time of these events, it was thought that the Comoros archipelago, of which Mayotte is a part, was of volcanic origin, potentially linked to a hot spot. However, this hypothesis has been contradicted by recent studies of the region. They have made it possible to acquire new data to better characterize the nature of the oceanic crust in this area. The measurements established that the volcanism of the Comoros was certainly not linked to hot spot activity. They highlighted the complexity of the earth’s crust in the area, and in particular the presence of a very old oceanic crust, around 170 million years old.
The latest data reveal the presence of a huge volcanic corridor extending all along the Comoros archipelago, as far as Madagascar. More than 2,200 submarine volcanoes have been identified over an area 200 kilometers wide and 600 kilometers long. These volcanoes appear to line up at the junction between the Somalia and Lwandle tectonic plates. In addition to the new volcano, the site of the last eruption, scientists believe there have been several recent volcanic episodes along this corridor. As a result, the Comoros archipelago is probably a focus of volcanic activity, which had not been imagined until now.
As usual, these observations are post-eruptive. No one had anticipated the awakening of the underwater volcano east of Mayotte. Will the latest discoveries help predict the next eruption of this volcano? Not so sure !
Source: Futura Sciences.

Carte montrant les volcans sous-marins le long de la limite entre les plaques Somalie et Lwandle, Geoscience Proceedings.

Retour sur le séisme en Turquie // Back to the earthquake in Turkey

L’événement n’est plus évoqué dans l’actualité, du moins en France, mais le bilan des séismes qui ont frappé la Turquie et la Syrie le 6 février 2023 dépassait les 50 000 morts le 24 février. L’Autorité turque de gestion des catastrophes a déclaré que le nombre de morts en Turquie s’élevait à 44 218. Avec le dernier bilan syrien de 5 914 morts, le bilan global dans les deux pays dépasse 50 000 morts.

La première secousse avait une magnitude de M 7,8. Avec un hypocentre à une dizaine de kilomètres seulement, elle a affecté une centaine de kilomètres de ligne de faille, causant de graves dégâts aux bâtiments situés à proximité de la faille. Cependant, ce n’est pas seulement la puissance du séisme qui a généré la catastrophe.
– L’événement s’est produit aux premières heures du matin, alors que les gens étaient à l’intérieur et dormaient.
– La fragilité des bâtiments a également joué un rôle important. La résistance des infrastructures aux séismes est malheureusement inégale dans le sud de la Turquie et en particulier en Syrie et seule une réaction rapide des secours permet de sauver des vies. Les 24 heures qui suivent l’événement sont cruciales pour retrouver des survivants. Après 48 heures, l’espoir de trouver des survivants diminue énormément.
– La région n’avait pas été impactée par un séisme majeur depuis plus de 200 ans, donc le niveau de préparation et d’anticipation était forcément moindre que pour une région plus habituée à faire face à de telles secousses.
La Turquie est l’une des régions les plus exposées aux séismes dans le monde. Elle se situe à la frontière entre plusieurs plaques tectoniques qui bougent les unes contre les autres. Comme je l’ai expliqué dans une note précédente, en Turquie la plaque arabe se déplace vers le nord et vient frottes contre la plaque anatolienne. Ce frottement des plaques a été responsable de séismes destructeurs dans le passé. Le 13 août 1822, on a enregistré un tremblement de terre de M 7,4, dont l’intensité était toutefois inférieure au dernier événement de M 7,8. Malgré tout, le séisme du 19ème siècle a causé d’importants dégâts dans les villes de la région, avec 7 000 décès enregistrés dans la seule ville d’Alep. Les répliques se sont poursuivies pendant près d’un an.

Les autorités turques ont prévu une reconstruction en urgence de la zone sinistrée, mais des mesures parasismiques efficaces seront-elles mises en oeuvre? Il le faudrait, sinon un nouveau drame se produira lorsque la terre tremblera à nouveau dans la région.

On mesure les séismes sur l’échelle de magnitude de moment (Mw)* qui a remplacé l’échelle de Richter plus connue, mais considérée comme obsolète et moins précise. Cependant, l’échelle de Richter est encore couramment utilisée pour indiquer l’ampleur d’un événement sismique.
Un tremblement de terre de M 2,5 ou moins ne peut généralement pas être ressenti, mais peut être détecté par des instruments. Des tremblements de terre jusqu’à M 5,0 sont ressentis et causent des dégâts mineurs. Le tremblement de terre turc à M 7,8 est classé comme majeur et provoque généralement de graves dégâts. Un événement supérieur à M 8,0 cause des dommages catastrophiques et peut totalement détruire les communautés en son centre.
Le 26 décembre 2004, un tremblement de terre de magnitude M 9,1 a frappé au large des côtes de l’Indonésie, déclenchant un tsunami qui a balayé des communautés entières autour de l’océan Indien. Il a tué environ 228 000 personnes.
Un autre séisme, au large des côtes du Japon en 2011, avec une magnitude de M 9.0, a causé des dégâts considérables sur terre et un tsunami. L’événement a provoqué un accident majeur à la centrale nucléaire de Fukushima le long de la côte.
Le plus puissant séisme de l’histoire, avec une magnitude de M 9,5, a été enregistré au Chili en 1960.
Source : La BBC.

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Dernière minute : Un séisme de magnitude M 5,6 a secoué le sud de la Turquie le 27 février 2023, trois semaines après ceux qui ont dévasté la région. Le dernier tremblement de terre a provoqué l’effondrement d’une vingtaine de bâtiments et tué au moins une personne. Plus de 100 personnes ont également été blessées. L’épicentre du séisme a été localisé dans la ville de Yesilyurt, dans la province de Malatya. Les équipes de secours ont fouillé les décombres de deux bâtiments déjà endommagés qui se sont écroulés sur des voitures en stationnement. Il n’est pas dit s’il y a des victimes.
La Malatya fait partie des 11 provinces turques touchées par le séisme de M 7,8 qui a dévasté des parties du sud de la Turquie et du nord de la Syrie le 6 février 2023.
Source : médias d’information internationaux.

* L’échelle de magnitude de moment est une des échelles logarithmiques qui mesurent la magnitude d’un séisme. Centrée sur les basses fréquences des ondes sismiques, elle quantifie précisément l’énergie émise par le séisme. Elle ne présente pas de saturation pour les plus grands événements, dont la magnitude peut être sous-évaluée par d’autres échelles, faussant ainsi les dispositifs d’alerte rapide essentiels pour la protection des populations. Pour cette raison, il est maintenant d’usage pour les sismologues d’utiliser cette échelle de magnitude de moment, de préférence à l’échelle de Richter ou aux autres magnitudes du même type.

La magnitude de moment, notée Mw, est un nombre sans dimension défini par :

Mw = 2/3 (log10 M0 – 9,1) où M0 est exprimé en newtons mètres.

Les constantes de la formule sont choisies pour coïncider avec l’échelle locale de magnitude (dite échelle de Richter) pour les petits et moyens séismes.

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The event is no longer mentioned in the news, at least in France, but the death toll from the earthquakes in Turkey and Syria that struck on February 6th, 2023 surpassed 50,000 on February 24th. The Turkish Disaster and Emergency Management Authority said the death toll in Turkey rose to 44,218. With Syria’s latest announced death toll of 5,914, the combined death toll in the two countries rose to above 50,000.

The first earthquake had a magnitude of M 7.8. With a hypocentrer about 10 km deep only, it broke along about 100 km of fault line, causing serious damage to buildings near the fault. However, it was not only the power of the tremor that caused devastation.

– The event occurred in the early hours of the morning, when people were inside and sleeping.

– The sturdiness of the buildings is also a factor. The resistant infrastructure is unfortunately patchy in South Turkey and especially Syria, so saving lives now mostly relies on response. The next 24 hours are crucial to find survivors. After 48 hours the number of survivors decreases enormously.

– The affected region had not been impacted by a major earthquake for more than 200 years, so the level of preparedness was inevitably less than for a region which is more used to dealing with tremors.

Turkey is one of the most seismically active places in the world. It lies at the border between several tectonic plates that move against one another. As I put it in a previous post, in Turkey the Arabian plate is moving northwards and grinding against the Anatolian plate. Friction from the plates has been responsible for very damaging earthquakes in the past. On August 13th,1822 it caused an M 7.4 earthquake, however significantly less than the last M 7.8 event. Even so, the 19th century earthquake resulted in immense damage to towns in the area, with 7,000 deaths recorded in the city of Aleppo alone. Aftershocks continued for nearly a year.

Turkish authorities have planned an emergency reconstruction of the disaster area, but will effective anti-seismic measures be implemented? They should be, otherwise a new drama will occur when a new earthquake strikes again the region.

Earthquakes are measured on the Moment Magnitude Scale (Mw)* which has replaced the better known Richter scale, now considered outdated and less accurate. However, the Richter scale is still commonly used to indicate the magnitude of a seismic event.

An M 2.5 quake or less usually cannot be felt, but can be detected by instruments. Quakes of up to M 5.0 are felt and cause minor damage. The Turkish earthquake at M 7.8 is classified as major and usually causes serious damage. An event above M 8.0 causes catastrophic damage and can totally destroy communities at its centre.

On December 26th, 2004, an M 9.1 earthquake struck off the coast of Indonesia, triggering a tsunami that swept away entire communities around the Indian Ocean. It killed about 228,000 people.

Another earthquake – off the coast of Japan in 2011, registered as M 9.0, caused widespread damage on the land, and a tsunami. It led to a major accident at the Fukushima nuclear plant along the coast.

The largest ever earthquake registered M 9.5 was recorded in Chile in 1960.

Source : The BBC.

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Last minute : An M 5.6 earthquake shook southern Turkey on February 27th, 2023, three weeks after the events that devastated the region. The latest quake caused more than two dozen buildings to collapse and killed at least one person. More than 100 people were also injured. The earthquake was centered in the town of Yesilyurt in Malatya province. Search-and-rescue teams sifted through the rubble of two damaged buildings that toppled on some parked cars. It was not clear if anyone was trapped under the debris.

Malatya was among 11 Turkish provinces hit by the M 7.8 earthquake that devastated parts of southern Turkey and northern Syria on Febebruary 6th, 2023.

Source : International news media.

* The moment magnitude scale is one of the logarithmic scales that measure the magnitude of an earthquake. Focused on the low frequencies of seismic waves, it precisely quantifies the energy emitted by the earthquake. It does not show saturation for the largest events, the magnitude of which may be underestimated by other scales, thus distorting the early warning systems essential for the protection of populations. For this reason, it is now customary for seismologists to use this moment magnitude scale, in preference to the Richter scale.
The moment magnitude, denoted by Mw, is a dimensionless number defined by:
Mw = 2/3 (log10 M0 – 9.1) where M0 is expressed in newton meters.
The constants of the formula are chosen to coincide with the local magnitude scale (known as the Richter scale) for small and medium earthquakes.

 Epicentres des deux séismes en Turquie (Source : INGV)

Tectonique des plaques en Turquie (Source: ABC News)