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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)

 

Yellowstone (Etats Unis): Activité sismique normale // Normal seismic activity

« Un énorme essaim sismique a frappé près du super volcan de Yellowstone. » C’est le titre d’un article publié par la chaîne de télévision américaine Fox News sur son site web le 10 août 2018. L’article affirme qu’ « un essaim gigantesque de 153 secousses a récemment frappé à  proximité du super volcan de Yellowstone […] Les données, fournies par la station sismique de l’Université d’Utah, montrent une série de séismes tout autour de Yellowstone, mais dont la magnitude ne dépasse pas M 2,5 sur l’échelle de Richter. Tout ce qui est supérieur à M 5 est considéré comme présentant un risque par le US Geological Survey (USGS). Bien que l’intensité de la récente série de séismes ne soit pas assez forte pour présenter un danger, elle rappelle que la zone connaît une activité sismique fréquente.» En conclusion, on se rend compte que la dernière activité sismique à Yellowstone n’était ni «énorme», ni «gigantesque».
De son côté, le Yellowstone Volcano Observatory (https://volcanoes.usgs.gov/observatories/yvo/) a diffusé les dernières informations sur la sismicité dans le Parc pour le mois de juillet 2018. On peut lire qu’« en juillet 2018, les stations sismiques de l’Université d’Utah ont localisé 153 séismes dans la région du Parc National de Yellowstone. L’événement le plus significatif était un micro-séisme de M 2,5 le 4 juillet ; il faisait partie d’une petite séquence de 12 séismes situés à environ huit miles (13 km) à l’est au sud-est de West Thumb, du 2 au 10 juillet. Des séismes se sont produits à environ 14 miles (22 km) au sud-sud-ouest de Mammoth, du 16 au 27 juillet. Le séisme le plus important de cet essaim avait une magnitude de M 2,3 le 24 juillet. Les séquences sismiques comme celles-ci sont fréquentes et représentent environ 50% de l’ensemble de la sismicité dans la région de Yellowstone. »
Fox News conclut son article en déclarant que « le niveau d’alerte continue à rester « normal » », et précise que les récentes secousses sismiques ne sont pas une source d’inquiétude. On notera la différence entre cette conclusion rassurante et le titre alarmiste de l’article dont le seul but est d’attirer plus de lecteurs et téléspectateurs.
Au cas où le titre concernant Yellowstone n’aurait pas un impact suffisant, la chaîne de télévision a inséré un autre titre avec un lien vers un article intitulé: « Le Big One » bientôt? Des séismes au large de la côte ouest pourraient déclencher un événement de grande échelle. ».

Un bon exemple de la presse de caniveau !

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“Enormous swarm of earthquakes hit near Yellowstone supervolcano.” This the title of an article released by the US TV channel Fox News on its website on August 10th, 2018. The article indicatexs that “a giant swarm of 153 earthquakes recently hit near the Yellowstone supervolcano.[…] The data, taken from the University of Utah Seismograph Station, shows a series of earthquakes happening all around Yellowstone, but none higher than a 2.5 magnitude on the Richter scale. Anything above a 5 is classified as a risk by the U.S. Geological Survey (USGS). While the recent string of quakes’ intensity is not strong enough to pose a danger, they are a reminder that the area experiences frequent seismic activity.” As a conclusion, the latest seismic activity at Yellowstone was not “enormous” or “giant”.

Checking the news fo July 2018 on the Yellowstone Volcano Observatory website (https://volcanoes.usgs.gov/observatories/yvo/), one can read that “during July 2018, the University of Utah Seismograph Stations located 153 earthquakes in the Yellowstone National Park region. The largest event was a micro earthquake of magnitude 2.5 on July 4th and was part of a small sequence of 12 earthquakes located about eight miles east southeast of West Thumb, WY, and that occurred during July 2–10..A larger sequence of 77 earthquakes occurred about 14 miles south-southwest of Mammoth during July 16–27. The largest earthquake of this swarm was a micro earthquake of magnitude 2.3 on July 24th. Earthquake sequences like these are common and account for roughly 50% of the total seismicity in the Yellowstone region.”
Fox News concludes its article saying “the alert level continues to remain at « normal, » indicating the recent swath of earthquakes is not any cause for concern. One can notice the difference between this reassuring conclusion and the alarming title of the article whose only aim is to attract more readers and televiewers.

In case the headline about Yellowstone should not be attractive enough, the TV channel inserts another headline leading to another article: “ ‘Big One’ coming? Earthquakes off the West Coast could eventually trigger a global event”.

A good example of the gutter press!

Mammoth Hot Springs (Photo: C. Grandpey)

Lombok (Indonésie) : Une tectonique complexe// Complex tectonics

Plusieurs puissants séismes ont secoué l’île indonésienne de Lombok au cours des dernières semaines. Un premier séisme d’une magnitude de M,6,4 a été enregistré le 29 juillet 2018 ; il a tué 13 personnes et en a blessé une centaine d’autres. Le séisme suivant – M 6,9 sur l’échelle de Richter le 5 août 2018 – a fait au moins 98 morts et des centaines de blessés. Des milliers de bâtiments ont été endommagés et les opérations de secours ont été compliquées par des pannes de courant, un manque de réception téléphonique dans certaines zones et des options d’évacuation limitées.
Les séismes sont fréquents en Indonésie car le pays est situé sur la Ceinture de Feu du Pacifique, bien connue pour son activité sismique et volcanique. La majorité des grands séismes se produisent sur ou près des limites entre les plaques tectoniques qui composent la surface de la Terre, et les exemples récents ne font pas exception. Cependant, il existe des conditions tectoniques particulières autour de l’île de Lombok.
Les derniers séismes ont été observés le long d’une zone assez spéciale où la plaque tectonique australienne commence à passer par-dessus la plaque où se trouve l’île de Lombok. Elle ne glisse pas en dessous de sa voisine – processus de subduction très fréquent – comme cela se produit plus au sud de Lombok. (voir carte ci-dessous)
Certains des séismes qui secouent l’Indonésie peuvent être très violents, comme le séisme de M 9,1 sur la côte ouest de Sumatra qui a déclenché le tsunami de 2004 dans l’Océan Indien. Ce séisme s’est produit le long de la zone de subduction Java-Sumatra, là où la plaque australienne plonge sous la plaque de la Sonde.
À l’est de Java, la zone de subduction se trouve « bloquée » par la croûte continentale australienne, beaucoup plus épaisse que la croûte océanique qui glisse sous Java et Sumatra. Comme la croûte continentale australienne ne parvient pas à passer sous la plaque de la Sonde, elle lui passe par-dessus. Ce processus est connu sous le nom de poussée d’arrière-arc.
Les données des récents séismes de Lombok suggèrent qu’ils sont liés à cette zone d’arrière-arc qui s’étend au nord des îles s’étendant de l’est de Java à l’île de Wetar, juste au nord du Timor. Historiquement, de puissants séismes se sont également produits le long de cette poussée d’arrière-arc près de Lombok, en particulier au 19ème siècle, mais aussi plus récemment.
Les épicentres des derniers tremblements de terre à Lombok ont été localisés dans le nord de l’île, sous terre, et à faible profondeur. Les séismes terrestres peuvent parfois provoquer des glissements de terrain sous-marins et un tsunami. Lorsque des séismes peu profonds rompent le plancher océanique, ils peuvent déclencher des tsunamis meurtriers.
La région autour de Lombok a une histoire de tsunamis. En 1992, un séisme de magnitude 7,9 s’est produit au nord de l’île de Flores ; il a provoqué un tsunami qui a englouti plus de 2 000 villages côtiers. Les séismes du 19ème siècle dans cette région ont également causé de puissants tsunamis qui ont tué de nombreuses personnes.
Malheureusement, on ne sait pas prévoir les séismes. Une compréhension des dangers et une éducation des populations sont donc essentielles pour se préparer aux événements futurs.
Source: The Conversation, USGS.

Le bilan du dernier séisme est de 131 morts (164 selon les dernières chiffres de la presse indonésienne), 1477 blessés et 156 000 personnes déplacées.

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Several large earthquakes have struck the Indonesian island of Lombok in the past weeks. A first quake with a magnitude of M 6.4 was recorded on July 29th, 2018, killing13 people and injuring a hundred more. The largest event – M 6.9 on the Richter scale on August 5th, 2018 – killed at least 98 people and injured hundreds. Thousands of buildings were damaged and rescue efforts were hampered by power outages, a lack of phone reception in some areas and limited evacuation options.

Earthquakes are frequent in Indonesia as the country is located on the Pacific Ring of Fire, well known for its seismic and volcanic activity. The majority of large earthquakes occur on or near Earth’s tectonic plate boundaries, and the recent examples are no exception. However, there are some special tectonic conditions around Lombok.

The recent earthquakes have occurred along a specific zone where the Australian tectonic plate is starting to move over the Indonesian island plate; it does not slide underneath it, as occurs further to the south of Lombok. (see map below)

Some of the earthquakes that shake Indonesia can be very powerful, such as the M 9.1 quake off the west coast of Sumatra that generated the 2004 Indian Ocean tsunami. This earthquake occurred along the Java-Sumatra subduction zone, where the Australian tectonic plate plunges underneath Indonesia’s Sunda plate.

To the east of Java, the subduction zone has become “jammed” by the Australian continental crust, which is much thicker than the oceanic crust that moves beneath Java and Sumatra. The Australian continental crust can’t be pushed under the Sunda plate, so instead it is starting to ride over the top of it. This process is known as back-arc thrusting.

The data from the recent Lombok earthquakes suggest they are associated with this back-arc zone which extends north of islands stretching from eastern Java to the island of Wetar, just north of Timor. Historically, large earthquakes have also occurred along this back-arc thrust near Lombok, particularly in the 19th century but also more recently.

Lombok’s recent earthquakes occurred in northern Lombok under land, and were quite shallow. Earthquakes on land can sometimes cause undersea landslides and generate a tsunami wave. But when shallow earthquakes rupture the sea floor, much larger and more dangerous tsunamis can occur.

The region around Lombok has a history of tsunamis. In 1992, an M 7.9 earthquake occurred just north of the island of Flores and generated a tsunami that swept away coastal villages, killing more than 2,000. 19th century earthquakes in this region also caused large tsunamis that killed many people.

Unfortunately, earthquakes cannot be predicted, so an understanding of the hazards and an education of the populations are vital to be prepared for future events.

Source: The Conversation, USGS.

According to the latest figures, 131 persons were killed (164 according to the latest figures in the Indonesian newspapers), 1477 injured and 156,000 displaced by the last earthquake.

Source: The Conversation

Hawaii : Un itinéraire de secours pour la Route 11 // An alternate route for Highway 11

Comme je l’ai expliqué à maintes reprises, la forte sismicité qui accompagne les explosions suivies d’effondrements dans le cratère de l’Halema’uma’u a fortement endommagé la Route 11 (Highway 11), une importante voie de communication entre Volcano et Hilo. Si la route devenait impraticable, ce serait un réel problème pour les habitants de la région.
C’est la raison pour laquelle des travaux ont déjà commencé pour ouvrir une route alternative. Ce sera une route en terre battue parallèle à la Route 11. Elle reliera l’extrémité sud de Piimauna Drive à Volcano Road, près de l’école des arts et des sciences de Volcano. Les organismes fédéraux et locaux  feront tout leur possible pour rendre cette route de secours praticable le plus rapidement possible. Les travaux devraient durer au maximum deux semaines, à moins que l’ouragan Hector ne retarde les travaux.
La route de secours ne sera ouverte que si la Highway 11 est complètement fermée à la circulation. Si une voie de la Highway 11 reste ouverte, l’autre route restera fermée.
Un deuxième itinéraire alternatif est prévu pour relier l’extrémité nord de Piimauna Drive à Mahiai Road, puis de Mahiai Road à Wright Road et à la Highway 11, mais il faudrait plus de temps pour tracer une telle route car elle traverserait des propriétés privées.
A l’origine, il était aussi prévu de rouvrir la Crater Rim Drive qui passe dans le Parc National des Volcans d’Hawaï, mais les secousses sismiques ont dégradé les routes du parc plus que prévu.
Source: Presse hawaiienne.

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As I explained it many times before, the strong seismicity that accompanies the explosion-collapse events on Kimauea has much damaged Highway 11, a majot communication link between Volcano and Hilo. If the road became impassable, it would be a real problem for residents of the area.

This is the reason why work has begun to open an alternate road. The primary option is a mostly gravel road running closely parallel to Highway 11, connecting the south end of Piimauna Drive to Volcano Road near the Volcano School of Arts and Sciences. County, state, federal and private agencies will work to make the route passable for general traffic as quickly as possible. The work should take at most two weeks to finish it, unless work is delayed by Hurricane Hector.

The alternate route will only be opened to general traffic if Highway 11 is completely closed. If only one lane of Highway 11 remains open, then the alternate route will remain closed.

A second potential alternate route is planned to connect the north end of Piimauna Drive across private property to Mahiai Road, and then from Mahiai Road to Wright Road back to Highway 11, but the legal issues required to build a roadway along that route would take longer to negotiate as it would intrude on private property. .

Initial plans for an alternate route included possibly opening Crater Rim Drive within Hawaii Volcanoes National Park, but the volcano’s frequent tremors have degraded the park’s roads to a greater degree than expected.

Source : Hawaiian newspapers.

La Highway 11 est une voie de communication essentielle sur la Grande Ile. Elle relie par le sud Hilo à Kailua-Kona, en passant par Volcano et le Parc National des Volcans d’Hawaii (Source: Google Maps).

Hector est un ouragan actuellement de Force 4 qui pourrait sérieusement menacer le sud de la Grande Ile en début de semaine prochaine. (Crédit photo: NASA)