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Los Angeles (Californie) : un séisme olympique ? // Los Angeles (California) : an olympic earthquake ?

La Californie est l’une des régions les plus actives au monde sur le plan sismique. Cela est dû à la tectonique locale, avec la plaque Pacifique qui glisse lentement vers le nord-ouest le long de la plaque continentale nord-américaine.

Ce frottement déclenche des séismes, en particulier le long de la faille de San Andreas. Des milliers d’événements sont enregistrés chaque année. Les Américains craignent le Big One et gardent en mémoire le tremblement de terre de 1906 à San Francisco.

La faille de San Andreas dans la plaine de Carrizo (Photo : C. Grandpey)

Outre la faille de San Andreas, les scientifiques ont cartographié d’autres lignes de faille sous Los Angeles qui ont le potentiel d’infliger autant, voire plus de dégâts que la faille de San Andreas. Un séisme de magnitude 7,8 dont l’épicentre se trouverait sur la faille de San Andreas près de la mer de Salton (Salton Sea)serait ressenti dans toute la région de Los Angeles et les dégâts seraient étendus. Une secousse de magnitude 7,5 dont l’épicentre se trouverait sur la faille de Puente Hills près du centre-ville de LA pourrait tuer entre 3 000 et 18 000 personnes, soit bien plus que les 1 800 personnes estimées par le scénario envisagé avec la faille de San Andreas.
Ces dernières années, le California Geological Survey a cartographié avec précision des dizaines de failles dans toute la ville de Los Angeles, et l’État est intervenu pour exiger que de nouvelles cartes de failles soient établies dans les zones où le nombre de constructions a fortement augmenté.
Malgré tout, il existe encore des failles sous Los Angeles que les scientifiques n’ont pas encore répertoriées. Lorsqu’un séisme de magnitude 6,7 s’est produit à Northridge il y a 25 ans, il s’agissait d’une faille dont les scientifiques ignoraient l’existence.

Cinq failles sont connues et contrôlées à Los Angeles : la faille de Santa Monica, la faille de Palos Verdes, la faille de Newport-Inglewood et la faille d’Hollywood. La faille de Puente Hills est peut-être la plus redoutée à Los Angeles. D’une part, elle traverse le centre-ville densément peuplé et le quartier d’Hollywood. D’autre part, elle est différente de la faille de décrochement habituelle car elle se déplace en biais, en diagonale, et non pas de manière horizontale.

 Carte montrant le réseau de failles dans la région de Los Angeles (Source : California Geological Survry)

Le lundi 12 août 2024, quelques heures après que Los Angeles ait reçu le drapeau olympique à Paris, en vue des Jeux de 2028, un séisme de magnitude M4,4 s’est produit à proximité de la ville. Son épicentre a été localisé à seulement 6 kilomètres au nord-est du centre-ville de Los Angeles. Aucun dégât majeur n’a été signalé mais il a été largement ressenti par la population.
En espérant qu’aucun séisme majeur ne se produise pendant les Jeux olympiques de 2028 – ce qui serait une catastrophe majeure – il est intéressant de comprendre pourquoi cette région de la Californie est sismiquement active.
L’USGS explique que le séisme du 12 août s’est produit au cœur d’un système de failles actif, donc dangereux. L’une d’elles s’est rompue sur une petite portion, de quelques dizaines de mètres de largeur, sur le système de failles de chevauchement (Thrust Fault System) de Puente Hills, qui est considéré depuis longtemps comme un risque sismique majeur pour la Californie du Sud car il traverse des zones très peuplées et est susceptible de produire un puissant séisme.
Ce système de failles a été découvert en 1999. Il s’étend des banlieues du nord de l’Orange County à la Vallée de San Gabriel, en passant sous les gratte-ciel du centre-ville de Los Angeles, avant de se terminer à Hollywood. Cela signifie que la faille traverse des zones très peuplées, y compris des quartiers plus anciens de Los Angeles avec des bâtiments à ossature de béton qui pourraient s’effondrer en cas de puissant séisme.

Système de failles de chevauchement de Puente Hills, avec le séisme de M5,1 du 31 mars 2014 (Source ; Centre de surveillance sismique de LA)

Un autre problème avec un séisme le long du système de failles de chevauchement de Puente Hills est que les couches de sédiments sous le bassin de Los Angeles amplifieraient encore davantage l’énergie d’un séisme. Les sismologues de l’USGS préviennent qu’un séisme majeur – de magnitude 7,5, par exemple – sur cette faille serait catastrophique. Comme indiqué plus haut, il pourrait tuer 3 000 à 18 000 personnes, avec d’énormes pertes économiques. Ce serait la catastrophe la plus coûteuse de l’histoire des États-Unis. Imaginez un instant un séisme d’une telle intensité au moment où des centaines d’athlètes et des dizaines de milliers de visiteurs séjournent à Los Angeles ! Cela donne les frissons.
Les scientifiques pensent que la faille de Puente Hills connaît un séisme majeur environ tous les quelques milliers d’années, contrairement à la faille de San Andreas, qui connaît des séismes plus fréquents. Le problème est que personne ne sait quand le dernier a eu lieu sur la faille de Puente Hills.
Sur un ton qui se veut rassurant, l’USGS a déclaré que « des séismes comme celui du 12 août sont de petits événements qui ne sont pas forcément annonciateurs d’un futur tséisme de grande magnitude sur la faille de Puente Hills ». Croisons les doigts….
Source : USGS, Los Angeles Times, Yahoo News.

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California is known to be one of the most seismically active regions of the world. This is caused by local tectonics, with the Pacific plate slowly sliding north-west along the continental North American plate. This friction triggers earthquakes, especially along the San Andreas Fault.Thousands of events are recorded each year and Americans fear the Big One, remembering the 1906 earthquake in San Francisco.

Beside the San Andreas Fault, scientists have mapped other fault lines beneath Los Angeles that have the potential to inflict as much if not more devastation than the San Andreas Fault. An M7.8 quake epicentered on the San Andreas Fault near the Salton Sea would be felt throughout LA, and damage would be widespread. In comparison, an M7.5 earthquake epicentered on the Puente Hills Thrust near Downtown could kill 3,000 to 18,000 people, many more than the estimated 1,800 that would be killed by the San Andreas scenario.

In recent years, the California Geological Survey has more precisely mapped dozens of faults throughout the city, and the state has stepped in to mandate that new fault maps be created in areas where construction has increased. There are still faults under LA that scientists haven’t found yet. When an M6.7 earthquake occurred in Northridge 25 years ago, it was on a fault scientists didn’t know existed.

Five faults are under control on Los Angeles : Santa Monica Fault, Palos Verdes Fault, Newport-Inglewood Fault and Hollywood Fault.The Puente Hills Thrust might be the most feared fault in the city of LA. On the one hand, it travels through densely populated Downtown and Hollywood. On the other hand, it is different from the more common strike-slip fault as it moves at an angle, diagonally instead of horizontally.

On Monday, August 12th, 2024, a few hours after Los Angeles (LA) received the Olymic flag in Paris, in view of the 2028 Games, an M 4.4 earthquake struck this part of California, very close to the city. Indeed, it was centered only 6 kilometers northeast of downtown Los Angeles. No major damage was reported but it was largely felt by the population. .

Hoping that no major earthquake will occur during the 2028 Olympic Games – which would be a major disaster – it is intereting to understand why this region of California is seismically active.

USGS explains that the 12 August earthquake was in the general area of a dangerous fault system. It ruptured on a small fault strand, a few tens of meters across, associated with the Puente Hills thrust fault system, which has long been cited as a major seismic hazard for Southern California because it runs through heavily populated areas and is capable of a huge quake.

This fault system was discovered in 1999. It runs from the suburbs of northern Orange County through the San Gabriel Valley and under the skyscrapers of downtown Los Angeles before ending in Hollywood. This means the fault runs through highly populated areas, including older parts of L.A. that have concrete frame buildings that could crumble in the event of a massive quake.

Another problem with a quake along the Puente Hills thrust fault system is that the soft sediment beneath the L.A. Basin amplifies the quake’s energy. USGS experts warn that a major quake – M7.5, for instance – on that fault would be catastrophic. It could kill 3,000 to 18,000 people, with a huge economic loss which would be the costliest disaster in U.S. History. Just imagine this kind of powerful earthquake occurring when hundreds of athletes and tens of thousands of visitors are staying in LA ! This gives uou chills !

Scientists believe the Puente Hills fault has a major quake roughly every few thousand years, contrary to the San Andreas Fault which has quakes more frequetly. The problem is that they don’t know when the last one was.

With a reassuring tone, USGS concludes saying that “earthquakes like the 12 August event are very small earthquakes that don’t necessarily mean anything in terms of potentially being the harbinger of a future large magnitude earthquake on the Puente Hills thrust.” Let’s cross our fingers…

Source : USGS, Los Angeles Times, Yahoo News.

Le risque tsunami en Nouvelle Zélande // The tsunami hazard in New Zealand

Outre les éruptions volcaniques comme celle de White Island (9 Decembre 2019; 22 morts ), la Nouvelle-Zélande est un pays exposé aux séismes comme l’événement de M 6.2 qui a secoué Christchurch le 21 février 2011, faisant 185 morts.

 

Photo: C. Grandpey

Destruction à Christchurch (Crédit photo : NZ Defence Force)

L’histoire montre que la Nouvelle-Zélande est également exposée aux tsunamis. Ils sont en général causés par des séismes sur la plaque Pacifique. Ils peuvent se produire localement, mais affecter aussi l’Amérique du Sud, le Japon et l’Alaska. Certains ont été attribués à des glissements de terrain sous-marins et à une activité volcanique. On a constaté que la Nouvelle-Zélande est touchée en moyenne par au moins un tsunami avec une hauteur de vague supérieure à un mètre tous les dix ans. Cependant, le recensement des tsunamis est limité par l’histoire de ce jeune pays. Il remonte seulement au début des années 1800 et se base souvent sur des traditions orales maories et des recherches effectuées sur les paléo-tsunamis, autrement dit des raz-de-marée qui ont eu lieu à des époques reculées et dont il n’existe plus que des traces géologiques.

Une nouvelle étude publiée en novembre 2023 dans le Journal of Geophysical Research : Solid Earth a toutefois montré que des vagues de tsunami de 28 mètres de haut pourraient frapper certaines parties de la Nouvelle-Zélande dans les pires scénarios de séismes.
Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont utilisé une nouvelle méthode de simulation des séismes pour comprendre les risques de tsunami dans les îles du Nord et du Sud de la Nouvelle-Zélande. Ils ont constaté que les plus grosses vagues frapperaient probablement la côte nord-est de l’Île du Nord. En effet, la zone de subduction de Hikurangi, où la plaque tectonique Pacifique plonge sous la plaque tectonique australienne, se trouve juste au large de cette côte. Les auteurs de l’étude ont conclu qu’il y a un laps de temps très court entre le moment où le séisme se produit et celui où les vagues du tsunami frappent la côte.

Contexte tectonique en Nouvelle Zélande (Source: GNS Science)

Source: GeoNet

En raison de la proximité de la Nouvelle-Zélande avec des zones de subduction susceptibles de déclencher de puissants séismes générant des tsunamis, il est important de comprendre le risque lié à ces vagues dévastatrices.
Jusqu’à présent, les chercheurs se sont référés à des séismes historiques pour tenter de comprendre les risques futurs. Le problème, c’est que les documents historiques ne remontent qu’à environ 150 ans. Les études géologiques peuvent, certes, révéler des preuves de séismes plus anciens, mais ces travaux sont incomplets.
Au lieu de cela, les auteurs de la dernière étude se sont tournés vers une méthode différente : les séismes synthétiques, autrement dit une approche artificielle des séismes. Cette méthode utilise des modèles informatiques dans lesquels les chercheurs ajoutent tout ce qu’ils connaissent sur la géométrie et la physique des systèmes de failles. Ils ont ensuite simulé des dizaines de milliers d’années de séismes pour tenter de déterminer la fréquence à laquelle les séismes majeurs se produisent. La méthode n’est pas parfaite car tous les systèmes de failles ne sont pas intégralement connus, mais elle vient compléter les archives historiques et géologiques. Il faut toutefois noter que si cette méthode tend à montrer comment de tels séismes peuvent se déclencher, elle n’apporte aucune indication concernant la prévision de leur déclenchement.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont créé un catalogue de simulations couvrant 30 000 années, axé sur les systèmes de failles autour de la Nouvelle-Zélande. Les résultats ont révélé 2 585 séismes d’une magnitude comprise entre M 7,0 et M 9,25. La modélisation montre que la zone de subduction de Hikurangi est la principale source de séismes majeurs déclencheurs de tsunamis près de la Nouvelle-Zélande, bien que la zone de subduction Tonga-Kermadec, un peu plus au large au nord de l’île du Nord puisse également générer de puissants séismes accompagnés de tsunamis. Les chercheurs ont été surpris de constater que le risque de tsunami était davantage causé par des failles plus petites et moins profondes au niveau de la croûte terrestre, plutôt que par les failles de subduction proprement dites.
L’équipe scientifique a découvert que la hauteur maximale d’une vague de tsunami serait de 28 mètres. Elle serait provoquée par un puissant séisme à environ 630 kilomètres au nord-est d’Auckland dans le Pacifique Sud. A titre de comparaison, le tsunami de Tohoku au Japon en 2011 a déclenché une vague de 40 mètres.
Source : Live Science.

Photo: C. Grandpey

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Beside volcanic eruptions like the tragic one on White islans (9 December 2019 ; 22 casualties ), New Zealand is a country exposed to earthquakes like the M 6.2 event that shook Christchurch on February 21st, 2011, killing 185 people.

History shows that New Zealand is also exposed to tsunamis. They tend to be caused by earthquakes on the Pacific Plate both locally and as far away as South America, Japan, and Alaska. Some have been attributed to undersea landslides and volcanoes. New Zealand is affected by at least one tsunami with the a wave height greater than one metre every ten years on average. However, the history of tsunamis is limited by the country’s written history only dating from the early to mid-1800s with Māori oral traditions and paleotsunami research prior to that time. A new resaerch has shown that tsunami waves 28 meters high could hit parts of New Zealand in a worst-case earthquake scenario.

In the study, published in November 2023 in the Journal of Geophysical Research: Solid Earth, researchers used a new method of examining simulated earthquakes to understand possible tsunami risks to New Zealand’s North and South Islands. They found that the largest waves are likely to strike along the northeast coast of North Island. It is because the Hikurangi subduction zone, where the Pacific tectonic plate dives under the Australian tectonic plate, sits just offshore. The authors of the study concluded there was a really short timespan between the moment when these earthquakes happen and when the tsunami waves hit. VOIR CARTE TECTONIQUE

Because of New Zealand’s proximity to subduction zones, which can create large, tsunami-generating earthquakes, it is important to understand the risk of these devastating waves.

Previous efforts have used historical quakes to try to understand future risk. But historical records only go back about 150 years. Geological studies can turn up evidence of older quakes, but those records are incomplete.

Instead, the researchers turned to a different method: synthetic earthquakes. This method used computer models, into which researchers added everything they know about the geometry and physics of fault systems. They then simulated tens of thousands of years of quakes to try to determine how often major ones occur. The method is not perfect because the fault systems are not fully known, but it complements the historical and geological record. Moreover, if this method tends to show how such earthquakes can be triggered, it does not bring any indication concerning the prediction.

In the new study, the researchers created a catalog of 30,000 years of simulated time focused on the fault systems around New Zealand. The results revealed 2,585 earthquakes with magnitudes between M 7.0 and M 9.25. The model suggests that the Hikurangi subduction zone is the most dangerous source of tsunami quakes near New Zealand, though the Tonga-Kermadec subduction zone north of North Island can also generate large, tsunami-causing quakes, just a bit further from shore. The researchers were surprised to find that the tsunami hazard was caused by smaller, shallower crustal faults, rather than the subduction faults themselves.

The scientific team found the maximum height of a tsunami was 28 meters, which would result from a paowerful earthquake about 630 kilometers northeast of Auckland in the South Pacific. The 2011 Tohoku tsunami in Japan triggered a 40-meter wave, for comparison.

Source : Live Science.

La cause de la récente sismicité en Sicile // The cause of the recent seismicity in Sicily

On a assisté au cours de la semaine écoulée à une hausse de la sismicité en Sicile. Le dernier événement en date est un séisme de magnitude M 2,9 qui a été enregistré à 5 kilomètres au nord-est de Rosolini, dans la province de Syracuse, à une profondeur de 8 kilomètres. Le 8 décembre 2022, un nouveau séisme de magnitude M 4,1 a été enregistré avec un épicentre entre les municipalités de Mazzarone (Catane), Chiaramonte Gulfi et Acate, dans la région de Raguse.
Les scientifiques de l’INGV ont expliqué que la cause de cette sismicité se trouve sur le complexe Alfeo-Etna, un immense système de failles pouvant atteindre une centaine de kilomètres de long, situé à l’est de l’escarpement ibléo-maltais, qui génère un essaim sismique avec des événements mineurs depuis novembre 2021. Les données géologiques et géophysiques acquises en mer ces dernières années indiquent que la zone de déformation, d’une orientation nord-ouest-sud-est, de la faille Alfeo-Etna modifie le fond marin au large de la côte ionienne en rejoignant, le long de la Timpa d’Acireale, les systèmes de failles actives du versant oriental de l’Etna.
S’agissant de la surveillance de la faille Alfeo-Etna, je vous renvoie à une note que j’ai publiée sur ce blog le 15 février 2021:

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2021/02/15/letude-de-la-faille-au-pied-de-letna-the-study-of-the-fault-at-the-foot-of-mt-etna/

Un scientifique de l’INGV indique que le système de failles Alfeo-Etna représente une frontière cinématique importante entre des blocs qui se déplacent différemment dans l’ouest de la mer Ionienne, dans le contexte de la convergence entre les plaques africaine et européenne.

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The past week has seen an increase in seismicity in Sicily. The latest event is an earthquake with a magnitude M 2.9 which was recorded 5 kilometers northeast of Rosolini, in the province of Syracuse, at a depth of 8 kilometers. On December 8th, 2022, a new earthquake with a magnitude M 4.1 was recorded with an epicenter between the municipalities of Mazzarone (Catania), Chiaramonte Gulfi and Acate, in the Ragusa region.
The INGV scientists explained that the cause of this seismicity is on the Alfeo-Etna complex, a huge fault system, up to a hundred kilometers long, located east of the Ibleo-Maltese escarpment which has been generating a seismic swarm with minor events since November 2021. Geological and geophysical data acquired at sea in recent years indicate that the deformation zone, with a northwest-southeast orientation, of the Alfeo-Etna fault modifies the seabed off the Ionian coast as it merges, along the Timpa of Acireale, with the active fault systems of the eastern slope of Mt Etna.
Regarding the monitoring of the Alfeo-Etna fault, you can have a look at a post I published on this blog on February 15, 2021:
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2021/02/15/letude-de-la-faille-au-pied-de-letna-the-study-of-the-fault-at-the-foot-of-mt- etna/

An INGV scientist indicates that the Alfeo-Etna fault system represents an important kinematic boundary between differently moving blocks in the western Ionian Sea, in the context of the convergence between the African and European plates.

Source: INGV

Pourquoi le séisme à Java a été aussi dévastateur // Why the Java earthquake was so devastating

Le bilan du séisme qui a frappé l’ouest de Java (Indonésie) le 21 novembre 2022 est très lourd, avec plus de 260 morts et des centaines de blessés. Des bâtiments se sont effondrés et les habitants terrifiés se sont enfuis de leurs domiciles pour échapper à la mort. Des corps continuent d’être retirés des décombres dans la ville de Cianjur, la plus durement touchée, et un certain nombre de personnes sont toujours portées disparues.
En général, un séisme de magnitude M5,6 ne cause que des dégâts mineurs aux bâtiments et autres structures. A Java, les scientifiques disent que la proximité des lignes de faille, la faible profondeur du séisme (10 km) et la fragilité des infrastructures incapables de résister aux séismes ont contribué à la catastrophe.
Les scientifiques de l’USGS expliquent que les séismes de cette intensité ne causent généralement pas de dégâts majeurs aux infrastructures solidement construites. Selon l’agence, « il n’y a pas une magnitude au-dessus de laquelle les dégâts sont importants. Cela dépend d’autres variables, telles que la distance par rapport à l’épicentre du séisme, le type de sol sur lequel les bâtiments ont été construits, ainsi que d’autres facteurs. »
Des dizaines de bâtiments ont été endommagés à Java, notamment des écoles islamiques, un hôpital et d’autres bâtiments publics. Des routes et des ponts ont également été endommagés, et certaines parties de la région ont connu des pannes d’électricité.
Selon les scientifiques, la proximité des lignes de faille, la profondeur du séisme et les bâtiments qui n’ont pas été construits selon des méthodes parasismiques sont les causes de la destruction. « Même si le séisme était d’intensité moyenne, il était proche de la surface et situé à l’intérieur des terres, près d’un endroit où vivent des gens. L’énergie était encore suffisamment importante pour provoquer des secousses susceptibles d’entraîner des dégâts. »
La zone la plus touchée est proche de plusieurs failles connues. Un géologue a expliqué que la région a probablement plus de failles que n’importe quelle autre partie de Java. En outre, bien que certaines failles bien connues se trouvent dans la région, il existe de nombreuses autres failles actives qui ne sont pas bien étudiées.
Comme je l’ai écrit précédemment, en raison de sa situation sur la Ceinture de Feu du Pacifique, l’Indonésie est fréquemment frappée par des séismes, des éruptions volcaniques et des tsunamis. La zone s’étend sur quelque 40 000 kilomètres et c’est là que se produisent la majorité des séismes dans le monde. Beaucoup sont mineurs et ne causent que peu ou pas de dégâts. Mais il y a aussi eu des événements meurtriers, comme ceux de Sumatra occidental et de Sulawesi occidental (voir ma note précédente).
Source : médias d’information américains.

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The death toll of the earthquake that struck western Java (Indonesia) on Nevember 21st, 2022 is very heavy, with more than 260 dead and hundreds injured as buildings crumbled and terrified residents ran for their lives. Bodies continue to be pulled from the debris in the hardest-hit city of Cianjur, and anumber of people are still missing.

While the magnitude – M5.6 – would typically be expected to cause light damage to buildings and other structures. However, experts say the proximity to fault lines, the shallowness of the quake (10 km deep) and inadequate infrastructure that cannot withstand earthquakes all contributed to the damage.

USGS scientists explain that earthquakes of this size usually don’t cause widespread damage to well-built infrastructure. However, according to the agency, « there is not one magnitude above which damage will occur. It depends on other variables, such as the distance from the earthquake, what type of soil you are on, building construction, and other factors. »

Dozens of buildings were damaged in Java, including Islamic boarding schools, a hospital and other public facilities. Also damaged were roads and bridges, and parts of the region experienced power blackouts.

According to experts, proximity to fault lines, the depth of the earthquake and buildings not being constructed using earthquake-proof methods were factors in the devastation. « Even though the earthquake was medium-sized, it was close to the surface and located inland, close to where people live. The energy was still large enough to cause significant shaking that led to damage. »

The worst-affected area is close to several known faults. One geologist explained that the area probably has the most inland faults compared to the other parts of Java. Besides, while some well-known faults are in the area, there are many other active faults that are not well studied.

As I put it before, because of its situation on the Pacific Ring of Fire, Indonesia is frequently struck by earthquakes, volcanic eruptions and tsunamis. The area spans some 40,000 kilometers and is where a majority of the world’s earthquakes occur. Many of Indonesia’s earthquakes are minor and cause little to no damage. But there have also been deadly earthquakes, like the ones in West Sumatra and West Sulawesi (see my previous post).

Source: American news media.

Source: La BBC