Italy, a country with a high seismic risk

Selon les sismologues italiens, les deux violents séismes qui ont secoué le centre de l’Italie le 26 octobre dernier ne sont pas des répliques de l’événement dévastateur du mois d’août à Amatrice avec une magnitude de M 6.2. Il s’agit d’un nouveau séisme avec plus de 220 répliques enregistrées au cours des 48 heures qui ont suivi.
Heureusement, les dernières secousses, si elles ont provoqué des dégâts considérables, n’ont pas entraîné de décès. Quatre personnes ont été blessées et plus de 5.000 ont été affectées dans la région des Marches. Les séismes ont été suivis de glissements de terrain qui ont entraîné plusieurs fermetures de routes. 25 municipalités ont fait état de dégâts importants.
Les épicentres ont été localisés entre l’épicentre du séisme qui a secoué l’Ombrie en septembre 1997, et celui du mois d’août 2016 dans la région d’Amatrice. De tels séismes sont typiques de la région montagneuse des Apennins qui constituent l’épine dorsale de la botte italienne. Cependant, les scientifiques ne savent pas encore si les derniers séismes se sont produits sur une section jusqu’alors inactive de la faille d’Amatrice ou sur une structure parallèle, parente de cette faille.
Les secousses du 26 octobre ont été suivies d’une série de 221 répliques jusqu’au 28 octobre, avec des magnitudes supérieures à M 2.2. La plus forte réplique avait une magnitude de M 4.7 le 26 octobre. Les sismologues indiquent que de nouvelles répliques devraient se produire dans les prochains mois, mais elles devraient devenir progressivement plus faibles.
L’Italie est située entre les plaques tectoniques eurasienne et africaine, une position qui la rend vulnérable à l’aléa sismique et volcanique. Selon les scientifiques, le risque sismique le plus élevé se concentre le long des Apennins. Comme les plaques se déplacent, l’Italie est lentement poussée vers le nord, et se rattachera probablement à la Croatie dans environ 20 millions d’années.
Parmi les séismes les plus violents en Italie, on retiendra celui qui a eu lieu près de Naples en 1980 avec 3000 morts et le séisme dévastateur de Messine en 1908, où 95 000 personnes ont été tuées. Il convient de noter que cet événement n’a pas eu d’effet immédiat sur l’Etna situé à proximité.
Source: CSEM / CSEM et journaux italiens.

Dernière minute: Une nouvelle secousse de M 6,5 a de nouveau secoué le centre de l’Italie aujourd’hui 30 octobre à 7h40. L’épicentre se situe dans une zone compris entre Perugia et Macerata.

Voici quelques détails sur ce dernier séisme. L’épicentre a été localisé à 16 km au N de Maltignano, 38 km à l’O de Ascoli Piceno 59 km au NO de L’Aquila et 117 km au NE de Rome.
Le séisme s’est produit seulement 4 jours après l’événement de M6.1 qui a frappé la même région, et deux mois après le séisme dévastateur de M6.2 du 24 août. Selon les sismologues, il ne s’agit pas d’une réplique, mais d’un nouvel événement indépendant. C’est le plus violent séisme observé en Italie depuis 1980, avec une séquence sans précédent de 3 secousses en 4 jours : M 5.5, M 6.1 et M 6.5.
Il n’est pas fait état de victimes. De nombreux bâtiments près de l’épicentre se sont effondrés. Les secousses ont été ressenties à Rome où le métro est arrêté depuis le séisme.
Cette région du centre de l’Italie a été en grande partie évacuée depuis les séismes du mois d’août. Selon le maire du village de Ussita, «tout s’est effondré. Je vois des colonnes de fumée, c’est un désastre. Je dormais dans ma voiture et j’ai vu l’enfer. »

La BBC a mis en ligne une vidéo et des photos qui montrent l’ampleur des dégâts:

http://www.bbc.com/news/world-europe-37814975

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According to Italian seismologists, the two strong earthquakes which rattled Central Italy on October 26^th were not aftershocks of the devastating M 6.2 Amatrice August event, but rather the product of a new earthquake. More than 220 aftershocks were registered over the next 48 hours.

Fortunately, the last earthquakes caused widespread damage but did not directly kill anybody. Four people were injured and more than 5,000 were affected in Marche region. The quakes were followed by landslides which prompted several road closures. 25 municipalities reported severe damage.

The two earthquakes were located between the epicenter of the September 1997 Umbria earthquake, and the latest 2016 Amatrice earthquake. The events are a typical occurrence for the region of the central Appenini mountains. However, scientists do not know whether it happened on a dormant section of the Amatrice fault or a parallel structure, a close cousin of this fault.

The earthquakes were followed by a series of 221 aftershocks by October 28^th, with magnitudes no less than M 2.2. The strongest aftershock recorded was an M 4.7 on October 26^th. Seismologists indicate that more aftershocks are expected in the coming months, but they should get progressively weaker.

Italy is situated between the Eurasian and African tectonic plates, a position which makes it prone to seismic and volcanic hazard. According to experts, the highest seismic risk is concentrated along the central Appenini mountains. As the plates move, Italy is slowly being pushed northwards, and will likely become attached to present-day Croatia in about 20 million years.

Some of the most historically significant earthquakes in Italy include the 1980 tremor near Naples, which caused 3,000 deaths, and the 1908 Messina disaster, where 95,000 people were killed. It should be noted that this event did not have any eimmediate effect on close by Mount Etna.

Source: CSEM/EMSC and Italian newspapers.

Last minute: Another M 6.5 earthquake shook again Central Italy today October 30th at 7:40. The epicentre was located in an area between Perugia and Macerata.

Here are some more details about the latest earthquake. The epicentre was located 16 km N of Maltignano, 38 km W of Ascoli Piceno, 59 km NW of L’Aquila and 117 km NE of Rome.

The quake comes just 4 days after the M6.1 event that hit the same region, and two months after deadly M6.2 of August 24^th. According to seismologists, it is not an aftershock but a new independent event. It is the strongest earthquake in Italy since 1980, and an unprecedented sequence of 3 large shocks in 4 days for the country – M 5.5, M 6.1 and M 6.5.

There were no immediate reports of casualties. Numerous buildings near the epicentre have reportedly collapsed. The tremors were felt in Rome where services on the metro have been suspended since the quake.

This region is mostly evacuated since earthquakes started in August. According to the mayor of the village of Ussita, « everything collapsed. I can see columns of smoke, it’s a disaster. I was sleeping in the car and I saw hell. »

The BBC has released a video and photos that show the extent of the damage:

http://www.bbc.com/news/world-europe-37814975

seisme

Source: CSEM / EMSC.

Quelques informations sur les séismes au Japon // A little information about the earthquakes in Japan

Les puissants séismes qui ont frappé la Préfecture de Kumamoto au cours des trois derniers jours ne sont pas vraiment une surprise car la région se trouve à proximité de deux grandes lignes de faille. Selon les sismologues japonais, la magnitude des séismes dans cette partie de l’île de Kyushu pourrait être beaucoup plus élevée et atteindre M 8, par exemple. Le séisme de samedi s’est produit près de la faille Futagawa qui rejoint la faille Hinagu. Ensemble, elles représentent une ligne de 101 km. Bien que des centaines de répliques aient déjà eu lieu, d’autres secousses sont probables dans les prochains jours. En effet, certaines parties de la faille ont été affectées, mais d’autres n’ont pas encore bougé.

La faible profondeur des épicentres des séismes et l’orientation divergente des lignes de faille sont les raisons du nombre important de secousses. Selon l’Agence météorologique japonaise (JMA), à 11 heures samedi, 252 répliques étaient comptabilisées depuis le séisme M 6,5 enregistré à 21h26 jeudi. L’agence explique que les séismes se produisent non seulement dans la région de Kumamoto dans le sud de la préfecture du même nom, mais aussi dans la région d’Aso au nord de Kumamoto, et dans la préfecture de Oita. La JMA indique que les secousses enregistrées à Kumamoto sont différentes de celles observées à Aso et Oita, en ajoutant que l’on n’avait encore jamais vu une série de séismes se produire sur une aussi vaste région. Le séisme de jeudi était probablement un événement précurseur annonçant celui de samedi qui était environ 16 fois plus puissant.
Le séisme de samedi avait la même intensité que le Grand Séisme de Hanshin en 1995 (niveau 7 sur l’échelle japonaise) et est maintenant considéré comme l’événement principal. Un professeur à l’Université Ritsumeikan, a souligné que la dernière série de séismes pourrait bien être le signe précurseur d’autres séismes dans d’autres régions.
Le Mont Aso, qui semble avoir connu une petite éruption après le séisme de samedi, se trouve sur la Ligne Tectonique Médiane du Japon, le système failles le plus long de ce pays, qui va de la Préfecture de Nagano à la région de Kyushu.
Source: The Japan Times.

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The powerful earthquakes that struck the Kumamoto Prefecture over the past three days did not really come as a surprise as the area lies close to two major fault lines. According to Japanese seismologists, the magnitude of earthquakes in this part of Kyushu Island could be much higher and reach M 8, for instance. Saturday’s quake hit near the Futagawa fault which is linked to the Hinagu fault. Together, the two comprise a massive 101-km fault line. Although hundreds of aftershocks have already taken place, more quakes are likely in the coming days. Indeed, some parts of the fault were affected, but more earthquakes could happen because other parts did not move this time.

The shallow depths of the epicentres of the quakes and diverging fault lines are the reasons for the frequent shaking. As of 11 a.m. Saturday, at least 252 quakes have been logged since the M 6.5 earthquake hit at 9:26 p.m. Thursday, according to the Japan Meteorological Agency (JMA). It explains that quakes are occurring not only in the “Kumamoto region” in southern Kumamoto Prefecture, but also in the Aso region in Kumamoto’s north, and in Oita Prefecture. The JMA has concluded the Kumamoto temblors are different from the ones in Aso and Oita, adding it has never seen a series of quakes occur over such a wide region. Thursday’s earthquake was probably a “foreshock” that prefaced Saturday’s quake, which was about 16 times bigger.

Saturday’s earthquake had the same intensity as the 1995 Great Hanshin Earthquake, which reached level 7 on the Japanese scale, and is now considered the “main shock.” A professor at Ritsumeikan University, pointed out that the string of quakes could be a precursor to more in other regions.

Mount Aso, which the agency said had a small eruption after Saturday’s quake, sits on the Japan Median Tectonic Line, the longest fault system in Japan, which runs from Nagano Prefecture to the Kyushu region.

Source : The Japan Times.

Vue des principales failles actives sur l’île de Kyushu, avec en n°11 les failles de Futagawa et Hinagu.

(Source: http://www.fukushima-is-still-news.com/)

Ligne Tectonique Médiane du Japon (Source: Wikipedia)

Failles et activité sismique à Hawaii // Faults and seismic activity in Hawaii

Les séismes sont monnaie courante sur la Grande Ile d’Hawaii et, la plupart du temps, ils sont dus à des mouvements de failles, suite à l’activité volcanique du Kilauea. Le 12 février 2016 à 09h23 (heure locale), un nouveau séisme de M 4,1 a été enregistré sous le flanc sud du volcan, l’une des zones sismiques les plus actives des États-Unis. Toutefois, l’événement est survenu sur une faille qui a généré des événements destructeurs au cours des dernières années.
Les failles responsables de la majorité des séismes sur le flanc sud du Kilauea appartiennent au système Hilina. Ce système comprend les failles qui donnent naissance à des falaises (pali en hawaiien) le long de la côte sud-est d’Hawaï. Hilina Pali et Hōlei Pali en sont des exemples typiques. Sous ces failles, on en observe un autre type, plus rare, appelé faille de « décollement ». L’analyse du dernier séisme du 12 février indique qu’il a probablement eu lieu sur cette structure particulière.
Une faille de « décollement » – également appelée «faille de détachement» – fait référence à une faille quasiment horizontale qui est souvent complètement enterrée. S’agissant du Kilauea, une faille de « décollement » existe à l’interface entre le fond marin et le volcan sus-jacent. Le glissement qui se produit le long de cette faille est en partie provoqué par l’intrusion magmatique le long de l’East Rift Zone du Kilauea qui exerce une pression sur le flanc sud du volcan et le pousse vers la mer.
Les données fournies par le réseau GPS du HVO montrent que, la plupart du temps, les mouvements du flanc sud du Kilauea se produisent à un rythme régulier, à raison d’environ 6 cm par an. On a alors affaire à un glissement stable le long de la faille, ce qui ne provoque pas de séismes majeurs. .
Cependant, le « décollement » du flanc sud du Kilauea n’est pas toujours aussi régulier. Il peut également se produire par à-coups d’une durée de quelques secondes qui génèrent des séismes ressentis par la population.
Alors que les failles qui ont donné naissance à Hilina Pali, Hōlei Pali, et autres falaises le long de la côte sud de Big Island produisent la majorité des séismes (en général de faible intensité) dans cette région, la faille de « décollement » est responsable des séismes les plus puissants.
Ainsi, en 1989, un événement de ce type a déclenché un séisme de M 6,1 qui a blessé cinq personnes, détruit cinq maisons, et a été ressenti dans toute la Grande Ile. La secousse la plus forte a été localisée dans le Lower Puna District, secteur qui connaît depuis cette époque une croissance rapide de la population.
En 1975, un séisme de M 7,7 à Kalapana a été encore plus destructeur. À l’époque, il y avait peu d’habitations à proximité de l’épicentre, mais de fortes secousses ont eu lieu dans tout le district de Puna et à Hilo, qui a subi des dégâts importants. Le séisme a également entraîné un affaissement de la côte atteignant parfois 3,5 mètres, avec un tsunami qui a causé la mort de deux personnes.
Source: USGS / HVO.

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Earthquakes are quite frequent on Hawaii Big Island and are mostly caused by fault movements generated by volcanic activity on Kilauea. On February 12th at 9:23 a.m.(local time), an M 4.1 earthquake occurred beneath Kilauea Volcano’s south flank which is one of the most seismically active areas in the United States. However, the event occurred on a fault that has also produced large and damaging events in past years.
The faults responsible for the majority of Kilauea south flank earthquakes belong to the Hilina Fault System. This system includes steep faults that form the cliffs lining Hawaii’s southeast coast, of which the Hilina Pali and Hōlei Pali are spectacular examples. Underneath these faults is another, and more uncommon, type of fault called “a décollement”. Analysis of the last earthquake indicates that it likely occurred on this unique structure.
“Décollement” or “detachment fault” refers to a nearly flat-lying fault that is often completely buried underground. At Kilauea, a décollement exists at the interface between the original seafloor and the overlying volcano. Sliding along this fault is driven partly by magma intruding into Kilauea’s East Rift Zone, which puts pressure on the south flank of the volcano and pushes it seaward.
Data from HVO’s GPS monitoring network shows that most of the time Kilauea south flank motion occurs at a steady rate of 6 cm per year. This indicates stable sliding on the fault, without the shaking that accompanies earthquakes.
However, Kilauea’s south flank décollement doesn’t only creep. It can also suddenly lurch forward in a matter of seconds, producing felt earthquakes.
While the faults responsible for Hilina, Hōlei, and other pali produce the majority of (usually low intensity) earthquakes on Kilauea’s south flank, the « décollement » is responsible for the strongest quakes.
In 1989, such an event produced an M 6.1 earthquake, which injured five people, destroyed five houses, and was felt throughout the Big Island. The strongest shaking was centered in the island’s Lower Puna District, an area that has since seen rapid population growth.
The 1975 M 7.7 Kalapana earthquake was even more destructive. At the time, there were few structures near the epicenter, but severe shaking occurred throughout the Puna District and in Hilo, which experienced heavy damage. The earthquake also caused the coastline to suddenly drop by up to 3.5 metres, generating a tsunami that resulted in the two fatalities associated with this event.
Source: USGS / HVO.

Séisme du 12 février 2016 (Source: USGS / HVO)

Vue de l’Hilina Pali (Photo: C. Grandpey)

Les émissions de CO2 dans les zones de rift // CO2 emissions in rift areas

Des scientifiques de l’Université du Nouveau-Mexique ont effectué des recherches visant à étudier le dioxyde de carbone (CO2) qui s’échappe des systèmes de failles dans le Rift Est-Africain (REA) afin de mieux comprendre dans quelle mesure ce gaz en provenance de l’intérieur de la Terre affecte l’atmosphère. La recherche a été financée par le programme Tectonique de la National Science Foundation.
On pense en général que le CO2 qui se trouve à l’intérieur de la Terre est envoyé dans l’atmosphère par les volcans actifs. Cependant, ce gaz peut également s’échapper le long de failles situées loin de centres volcaniques actifs.
Les scientifiques ont mesuré les émissions diffuses de CO2 du bassin Magadi-Natron dans le Rift Est-Africain entre le Kenya et la Tanzanie. Plusieurs volcans actifs émettent de grandes quantités de CO2 dans la région, notamment le Nyiragongo au Congo et l’Ol Doinyo Lengai en Tanzanie. En outre, des quantités importantes de CO2 sont stockées dans les grands lacs anoxiques de ce secteur.
Pour mesurer le flux de CO2 émis par les failles, les chercheurs ont utilisé un analyseur EGM-4 avec une chambre d’accumulation cylindrique. Les échantillons de gaz ont ensuite été recueillis dans des ampoules sous vide afin de procéder à leur analyse chimique et isotopique dans les laboratoires de l’Université du Nouveau-Mexique.
Les données fournies par l’ensemble des échantillons prélevés le long des failles ont été comparées aux analyses de gaz de l’Ol Doinyo Lengai. On a découvert qu’elles avaient des compositions isotopiques du carbone qui indiquaient une forte contribution magmatique au CO2 observé.
L’étude a généré des données intéressantes qui ont permis aux scientifiques de quantifier les émissions massives et prolongées de CO2 par des failles profondes. Ils ont constaté que le bassin Magadi-Natron, à la frontière entre le Kenya et la Tanzanie, émettait environ 4 mégatonnes de CO2 mantellique par an. La sismicité à des profondeurs de 15 à 30 km enregistrée au cours de l’étude suppose que les failles dans cette région pénètrent probablement la croûte terrestre inférieure. Ainsi, la source du CO2 serait la croûte inférieure ou le manteau, ce qui est compatible avec les isotopes de carbone mesurés dans le gaz.
Les résultats indiquent que le CO2 provient probablement du manteau supérieur ou de corps magmatiques situés dans la croûte inférieure le long de ces failles profondes. L’extrapolation des mesures à l’ensemble de la branche Est du système de rift révèle une émission de CO2 de 71 mégatonnes par an, comparable à l’ensemble des émissions des dorsales médio-océaniques qui se situe entre 53 et 97 mégatonnes par an.
En comparaison avec les grandes éruptions volcaniques qui transfèrent instantanément des quantités importantes de CO2 et d’autres gaz dans l’atmosphère où ils peuvent affecter le climat de la planète pendant plusieurs années, les zones de rift continental diffusent ces gaz extrêmement lentement mais, à l’échelle de temps géologique, les émanations de gaz le long des zones de rift ont pu jouer un rôle jusqu’alors insoupçonné dans le réchauffement de l’atmosphère et peut-être même mis un terme aux ères de glaciation.
Toutefois, même si l’on inclut les émissions de CO2 nouvellement quantifiées dans le Rift Est-Africain dans l’ensemble du CO2 émis sur la planète, ces émissions naturelles sont éclipsées par celles provenant de l’utilisation de combustibles fossiles qui s’élevaient à 36 giga tonnes de CO2 en 2013. Cette comparaison montre que l’humanité émet actuellement en CO2 l’équivalent de 500 Rifts Est-Africains dans l’atmosphère chaque année !
Source: Science Blog: http://scienceblog.com/

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Scientists at the University of New Mexico have conducted research to study carbon dioxide (CO2) emissions through fault systems in the East African Rift (EAR) in an effort to understand CO2 emissions from the Earth’s interior and how this gas affects the atmosphere. The research was funded by the National Science Foundation Tectonics Program.
CO2 from Earth’s interior is thought to be released into the atmosphere mostly via degassing from active volcanoes. However, the gas can also escape along faults away from active volcanic centres.
The scientists set out to measure diffuse CO2 flux from the Magadi-Natron basin in the East African Rift between Kenya and Tanzania. Several active volcanoes emit large volumes of CO2 including Nyiragongo in the Congo and Ol Doinyo Lengai in Tanzania. Additionally, significant amounts of CO2 are stored in large anoxic lakes in this region.
To measure diffuse CO2 flux, the researchers used an EGM-4 CO2 gas analyzer with a cylindrical accumulation chamber. The gas samples were then diverted from the chamber into pre-evacuated glass vials in order to carry out gas chemistry and carbon isotope analyses in the laboratories at the University of New Mexico.
The data from all samples were then compared to gas data from the active volcano Ol Doinyo Lengai and were found to have carbon isotope compositions that indicated a strong magmatic contribution to the observed CO2.
The research generated interesting data allowing the scientists to quantify the massive and prolonged deep carbon emissions through faults. They found that about 4 megatonnes per year of mantle-derived CO2 is released in the Magadi-Natron Basin, at the border between Kenya and Tanzania. Seismicity at depths of 15 to 30 kilometers detected during the project implies that extensional faults in this region may penetrate the lower crust. Thus, the ultimate source of the CO2 is the lower crust or the mantle, consistent with the carbon isotopes measured in the gas.
The findings suggest that CO2 is transferred from upper mantle or lower crustal magma bodies along these deep faults. Extrapolation of the measurements to the entire Eastern branch of the rift system implies a huge CO2 flux 71 megatonnes per year, comparable to emissions from the entire global mid-ocean ridge system of 53 to 97 megatonnes per year.
Compared with large volcanic eruptions that instantly transfer significant amounts of CO2 and other gases into the atmosphere where they affect the global climate over a few years, continental rifting is extremely slow at spreading these gases but on geologic time-scales, large-scale rifting events could have played a previously unrecognized role in heating up the atmosphere and perhaps ending global ice ages.
It is important to note, however, even when including the newly quantified CO2 emissions from the EAR in the global CO2 budget, natural emissions are dwarfed by emissions from fossil fuel use which were 36 giga tons of CO2 in 2013. This comparison shows that humanity is currently emitting the equivalent of 500 East African Rifts in CO2 to the atmosphere per year.
Source : Science Blog : http://scienceblog.com/

Ol Doinyo Lengai, l’un des volcans du Rift Est-Africain (Photos: C. Grandpey)

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