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Quelques réflexions après les séismes au Japon et en Equateur // A few thoughts after the earthquakes in Japan and Ecuador

drapeau-francaisCes jours-ci, suite aux puissants séismes qui ont secoué le Japon, l’Equateur et les Tonga, on me pose beaucoup de questions sur la relation éventuelle entre ces différents événements ainsi que sur la prévision des tremblements de terre.

Avant tout, je tiens à dire que je ne suis pas sismologue et que mes connaissances dans ce domaine restent relativement superficielles. Comme beaucoup, j’ai remarqué que les derniers séismes se sont produits le long de la Ceinture de Feu du Pacifique, région du monde où l’on observe fréquemment des séismes et des éruptions volcaniques. Toutefois, rien ne permet de dire que les derniers séismes sont liés.

Une première constatation me pousse à dire que les séismes au Japon et en Equateur sont différents par leur géographie et leur tectonique. En Equateur, on a affaire à un séisme de subduction, avec la plaque tectonique de Nazca (sous l’océan Pacifique) qui plonge progressivement sous la plaque sud-américaine. Pour le Japon, le séisme s’est produit à l’intérieur même d’une plaque, à la jonction de deux lignes de failles ; il s’agit donc d’une déformation locale.

Si l’on compare les magnitudes, le séisme qui s’est produit en Equateur était beaucoup plus fort (M 7,8), que ceux qui ont secoué le Japon (M 6, 4 et M 7). La différence peut paraître minime, mais elle est en réalité très importante. Le séisme en Equateur a été environ quinze fois plus puissant que celui du Japon.

Un point commun entre le Japon et l’Equateur est que les deux séismes ont été superficiels, entre 10 et 25 km de profondeur seulement, ce qui a provoqué les dégâts humains et matériels que l’on sait : des centaines de morts en Equateur, des dizaines au Japon et des villes à reconstruire.

Tout comme pour les éruptions volcaniques, les gens sont souvent l’impression que la fréquence des séismes est en augmentation. En fait, ce n’est qu’une illusion et cette impression est probablement due au fait que les informations se répandent de nos jours à la vitesse de la lumière grâce aux innovations technologiques, Internet en particulier. Les séismes se produisent de manière parfaitement aléatoire ; il n’y a donc pas de périodicité. On ne peut donc pas mesurer d’augmentation ou de diminution. Par contre, le caractère aléatoire des séismes donne parfois naissance à des séries, comme entre 2004 et 2011 à Sumatra. Il en va de même pour leur intensité. Ils ne sont pas plus forts ou moins forts qu’autrefois mais, à un siècle d’intervalle dans une même zone, ils peuvent causer plus de dégâts si l’habitat s’est beaucoup développé et si la population a augmenté.

S’agissant de la prévision des séismes, elle reste au niveau zéro. Certes, les répliques qui suivent les puissants séismes sont monnaie courante, mais les annoncer ne fait pas, à mes yeux, partie de la prévision sismique. Il est impossible de dire à quelle date, à quelle heure et à quel endroit précis la Terre va trembler. En revanche, on sait que certaines régions du globe, comme le Japon ou l’Equateur sont particulièrement exposées, à cause de la tectonique de ces régions. De la même façon, on peut affirmer sans trop se tromper que la Californie ou l’Alaska connaîtront d’autres puissants séismes dans les années ou les décennies à venir.

Qu’en est-il de la France ? Notre pays peut-il être victime d’un séisme aussi destructeur qu’en Equateur ? A priori non car le contexte tectonique est différent, mais certaines régions ne sont pas à l’abri de tremblements de terre pouvant occasionner de sérieux dégâts. Le séisme très destructeur d’Arette (M 5,8) le 13 août 1967 est là pour rappeler que le risque existe dans des régions comme les Pyrénées ou l’arc alpin. Pour plus de détails, je conseille vivement de consulter le site Azurséisme (http://www.azurseisme.com/) piloté de main de maître par l’ami André Laurenti.

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drapeau-anglaisThese days, after  the powerful earthquake that rocked Japan, Ecuador and Tonga I am asked many questions about the possible relationship between these events and about the prediction of earthquakes.
First of all, I want to say that I am not a seismologist and my knowledge in this area is relatively superficial. Like many, I noticed that the last earthquakes occurred along the Pacific Ring of Fire, a region that is frequently the seat of earthquakes and volcanic eruptions. However, there is nothing to say that the latest earthquakes are linked.
A first observation leads me to say that the earthquakes in Japan and Ecuador differ by their geography and tectonics. In Ecuador, it was a subduction earthquake, with the Nazca tectonic plate (under the Pacific Ocean) that gradually plunges under the South American plate. For Japan, the earthquake occurred within a plate at the junction of two fault lines; it is therefore a local deformation.
Comparing the magnitude of the earthquakes, the event in Ecuador was much stronger (M 7.8), than those that shook Japan (M 6.4 and M 7). The difference may seem small, but it is really great. The earthquake in Ecuador was approximately fifteen times more powerful than that of Japan.
A common point between Japan and Ecuador is that the two quakes were shallow, between 10 and 25 km deep only, which caused human and material damage: hundreds of casualties in Ecuador,dozens in Japan and cities to rebuild.
As with volcanic eruptions, people often feel that the frequency of earthquakes is increasing. Actually, this is an illusion probably due to the fact that information is spreading today to the speed of light thanks to technological innovations, the Internet in particular. Earthquakes occur in a perfectly random manner; there is no periodicity. Their number neither increased nor decreased. However, the random nature of earthquakes sometimes gives birth to series, as between 2004 and 2011 in Sumatra. It’s the same with their intensity. They are not stronger or weaker than before, but should they occur a century latert in one area, they can cause more damage if urban areas have developed a lot and if the population has increased.
Regarding earthquake prediction, it is non existant. Aftershocks after powerful earthquakes are quite common, but I don’t think that announcing them is part of earthquake prediction. It is impossible to say when, at what time and where exactly the land will tremble. However, we know that some regions, such as Japan and Ecuador are particularly vulnerable because of the tectonics of these regions. Similarly, we can affirm that California or Alaska will have to face more powerful earthquakes in the years or decades to come.
What about France? Can our country be the victim of an earthquake as destructive in Ecuador? Maybe not, because the tectonic context is different, but some areas are not immune to earthquakes that could cause serious damage. The very destructive earthquake in Arette (M 5.8) on August 13, 1967 is a reminder that there is a risk in areas such as the Pyrenees or the Alps. For more details, I advise you to visit Azurséisme (http://www.azurseisme.com/) remarkably managed by my friend André Laurenti.

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Sismogramme du séisme de M 7,8 en Equateur le 16 avril 2016 (Source: USGS)

Séismes et volcans // Earthquakes and volcanoes

drapeau-francaisComme je l’indiquais dans une note précédente, le Mont Aso semble avoir connu une petite éruption avec un panache de vapeur d’une centaine de mètres de hauteur dans le sillage du deuxième séisme qui a secoué l’île de Kyushu. La photo de Franck Gueffier destinée à illustrer mon texte a été prise en 2015, époque où le volcan émettait déjà un panache de vapeur. Il est donc très difficile de dire si le Mont Aso a réagi aux secousses sismiques. Quoi qu’il en soit, comme l’a fait remarquer le correspondant de France Info au Japon, le Mont Aso est réputé pour la dangerosité de ses éruptions et un événement majeur pourrait priver d’électricité la centrale de Sendai, située à une centaine de kilomètres du volcan  et dont les deux réacteurs sont les seuls en activité au Japon depuis l’accident de Fukushima.

Lors de mes interventions en public, on me demande souvent s’il existe un lien entre les séismes et les volcans. Cette question m’a été posée à plusieurs reprises au moment du tremblement de terre (M 9) de Fukushima le 11 mars 2011. S’agissant de ce dernier événement, je n’ai pas relevé de modification dans le comportement des volcans nippons, en particulier du Mont Fuji qui était au centre des préoccupations des volcanologues japonais. Plusieurs volcans sont actifs ou potentiellement actifs au Pays du Soleil Levant, mais aucune éruption majeure n’a eu lieu après le désastre de Fukushima. Le Sakurajima a connu ses explosions habituelles, mais rien de vraiment extraordinaire.

Plusieurs régions du globe où l’on enregistre régulièrement des séismes hébergent des volcans. C’est le cas du Chili, de l’Indonésie ou encore du Vanuatu, liste à laquelle on pourrait ajouter la Sicile.

En 2008 (si ma mémoire est bonne !), des scientifiques britanniques avaient cru déceler un lien entre séismes et éruptions volcaniques au Chili. Pas impossible, mais il faudrait d’autres exemples ailleurs dans le monde pour affirmer une telle relation. Autant que je me souvienne, des éruptions majeures comme celle du Mont St Helens en 1980, du Pinatubo en 1991 ou encore du Merapi en 2010 n’ont pas été précédées de forts séismes d’origine purement tectonique.

Mon ami Claude Blot, directeur de recherches à l’ORSTOM, aujourd’hui disparu, avait réalisé une étude à ce sujet dans le sud-ouest Pacifique où il avait cru déceler une relation entre des séismes profonds et le déclenchement d’éruptions quelques semaines plus tard. Il avait appliqué les résultats de ses recherches au Stromboli, mais ça ne marchait pas toujours ! Vous trouverez un résumé de son travail à cette adresse :

http://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/pleins_textes_5/b_fdi_31-32/32961.pdf

Pour résumer la situation, on peut dire qu’un séisme tectonique se produit très souvent sans effet majeur sur l’activité volcanique. En revanche, quand une éruption volcanique se produit, on enregistre inévitablement à un moment ou un autre une hausse de l’activité sismique. La montée du magma produit des fracturations de roches parfaitement visibles sur les sismogrammes. Cette activité sismique liée à une éruption peut provoquer des dégâts aux localités situées sur les pentes du volcan, comme ce fut le cas, par exemple, en octobre 2002 sur l’Etna où des effondrements d’édifices ont été observés à Santa Venerina. De plus le tremor (vibrations continues au niveau du volcan) s’intensifie lui aussi. Pour vous en rendre compte, je vous invite à vous connecter sur le site de l’INGV au moment d’un paroxysme de l’Etna: http://www.ct.ingv.it/index.php?option=com_wrapper&view=wrapper&Itemid=202&lang=it

S’agissant du volcan sicilien, il n’a jamais été fait état de lien entre les séismes destructeurs qui ont frappé Messine en décembre 1908 et une activité éruptive du Montgibello. De nouvelles études permettront probablement de mieux cerner ce sujet au cours des années à venir.

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drapeau-anglaisAs I put it in a previous note, it looks as if Mount Aso went through a small eruption with a steam plume about 100 metres high in the wake of the second earthquake on Kyushu Island. Franck Gueffier’s photo to illustrate my text was taken in 2015, when the volcano already emitted a steam plume. So it is very difficult to say whether Mount Aso responded to the earthquakes. Nevertheless, as indicated by the correspondent of France Info in Japan, Mount Aso is known for the dangerousness of its eruptions and a major event could shut down power at the nuclear facility of Sendai, located a hundred kilometers from the volcano. Thetwo reactors are the only ones operating in Japan since the Fukushima accident.
During my public speaking, I am often asked if there is a link between earthquakes and volcanoes. I was asked the question several times after the M 9 earthquake that devastated Fukushima on March 11th, 2011. With regard to this event, I have not observed major changes in the behaviour of Japanese volcanoes, particularly Mount Fuji which was the main concern among Japanese volcanologists. Several volcanoes are active or potentially active in the Land of the Rising Sun, but no major eruption took place after the Fukushima disaster. Sakurajima had its usual explosions, but nothing really exceptional.
Several regions of the world where earthquakes are recorded also host volcanoes: Chile, Indonesia or Vanuatu, a list to which one could add Sicily.
In 2008 (if I remember correctly!), British scientists believed they had detected a link between earthquakes and volcanic eruptions in Chile. Maybe, but we need other examples around the world to affirm such a relationship. As far as I can remember, major eruptions like that of Mount St. Helens in 1980,  Mount Pinatubo in 1991 or Merapi in 2010 were not preceded by strong earthquakes with a purely tectonic origin.
My friend Claude Blot, Director of Research at ORSTOM, who has now left us, conducted a study on this topic in the southwest Pacific where he thought he had detected a relationship between deep earthquakes and eruptions triggered weeks later. He applied the results of his research to Stromboli, but it did not always work! You can find a summary of his work at:
http://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/pleins_textes_5/b_fdi_31-32/32961.pdf

To summarize the situation, we can say that a tectonic earthquake occurs very often without any major effect on volcanic activity. However, when a volcanic eruption occurs, an increase in seismic activity is inevitably recorded at one time or another. The ascent of magma produces rock fracturing that can be clearly seen on the seismograms. This seismic activity related to an eruption can cause damage to the communities located on the slopes of the volcano, as was the case, for example, in October 2002 on Mt Etna where buildings collapsed in Santa Venerina. In addition the tremor (the continuous vibration within the volcano) increases too. To realize this, I invite you to visit the INGV website during a paroxysm of Mount Etna:  http://www.ct.ingv.it/index.php?option=com_wrapper&view=wrapper&Itemid=202&lang=it

Regarding the Sicilian volcano, there has never been any report of a link between the destructive earthquakes that hit Messina in December 1908 and eruptive activity.
New studies will probably help us better understand this subject over the coming years.

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Dégâts provoqués par un séisme sur l’Etna, dans le secteur de Santa Venerina.

(Photos: C. Grandpey)

Les derniers séismes n’affecteront pas l’activité volcanique au Japon // The latest earthquakes will not affect volcanic activity in Japan

drapeau-francaisDans les heures qui ont suivi les séismes dans l’île de Kyushu, on a craint que le Mont Aso qui se trouve près de la préfecture de Kumamoto change son comportement et entre en éruption. Le volcan a émis un panache de vapeur et de gaz peu après le second séisme, mais rien ne prouve que cet événement soit lié à la sismicité dans la région.
Les scientifiques pensent que les séismes qui ont secoué la préfecture de Kumamoto sont peu susceptibles de déclencher une activité volcanique importante dans la région. Les volcans actifs comprennent le Mt. Aso dans la préfecture de Kumamoto, le Sakurajima dans la préfecture de Kagoshima et le Mt. Unzen dans la préfecture de Nagasaki.
Bien qu’ils aient atteint des magnitudes de M 6.4 et M 7.3, les derniers séismes n’étaient pas des événements majeurs et ils n’ont pas eu d’impact sur une vaste zone ; ils ne sont donc guère susceptibles d’avoir un lien avec ces volcans.
Selon un professeur de l’Université de Tokyo, les séismes ont été déclenchés par une faille active qui a bougé à très faible profondeur et ce n’est pas le magma qui a déclenché ces secousses. En conséquence, il est très peu probable que les séismes aient eu un effet sur le magma sous le Mt. Aso. Comme l’a déclaré un autre professeur à l’Université de Kyoto, « le Mt. Aso a toujours été actif et, même s’il y a une augmentation temporaire de l’activité sismique, une éruption majeure ne se produira pas de sitôt. Il n’y a pas besoin de s’inquiéter, à condition de rester en dehors de la zone interdite d’accès. »
Source: Journaux japonais.

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drapeau-anglaisMoments after the earthquakes in Kyushu Island, there were worries that Mount Aso that stands close to Kumamoto Prefecture might change its behaviour and start erupting. The volcano emitted a steam and gas plume shortly after the second quake, but there is nothing to prove that this event was linked to seismicity in the area.

Experts believe the earthquakes in Kumamoto Prefecture are unlikely to trigger significant volcanic activity in the region. Active volcanoes in the area include Mt. Aso in Kumamoto Prefecture, Sakurajima in Kagoshima Prefecture and Mt. Unzen in Nagasaki Prefecture.
Although they reached magnitudes of M 6.4 and M 7.3, the latest earthquakes were not large-scale events and did not have an impact over a wide area, and therefore they are unlikely to have any connection to these volcanoes.
According to a professor at the University of Tokyo, the earthquakes were triggered by an active fault that moved at quite a shallow depth and magma didn’t set off this earthquake. Therefore, there is very little possibility of the quakes to have any effect on the magma under Mt. Aso. « Mt. Aso has always been active, so even if there’s a temporary increase in slight tremors, a major eruption won’t happen anytime soon, » said another professor at Kyoto University. « There’s no need to worry, provided people remain outside the restricted area. »
Source: Japanese newspapers.

Aso Gueffier

Vue du Mont Aso (Crédit photo: Franck Gueffier)

Nouveau séisme au Japon // New earthquake in Japan

drapeau-francaisUn nouveau violent séisme avec un hypocentre à faible profondeur (10 km) et une magnitude de M 7,3 (M 7 selon l’USGS) a frappé l’île de Kyushu à 16:25 (TU) le 15 avril 2016.

Selon l’USGS, l’épicentre se situe à 1 km à l’OSO de Kumamoto, à 12 km au NNE de Uto, à 13 km SSE de Ueki et à 15 km NNE de Matsubase.
Il y a environ 8 202 442 personnes vivant à moins de 100 km de l’épicentre.
Après deux puissants séismes et de nombreuses répliques le 14 avril, c’est le troisième séisme enregistré à Kyushu en un peu plus de 24 heures. Au moins 9 personnes ont été tuées par les séismes d’hier, environ 900 ont été blessées et plus de 13 000 évacuées.

Source : Presse internationale.

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drapeau-anglaisAnother very powerful and shallow earthquake (10 km deep)with a magnitude of M 7.3 (M 7.0, according to USGS) hit Kyushu at 16:25 UTC on April 15th, 2016.

According to USGS, the epicentre was located 1 km WSW of Kumamoto, 12 km NNE of Uto, 13 km SSE of Ueki and 15 km NNE of Matsubase.

There are about 8 202 442 people living within 100 km of the epicentre.

After two deadly earthquakes and numerous aftershocks on April 14th, this is a third powerful earthquake to hit Kyushu in just over 24 hours. At least 9 people were killed in yesterday’s earthquakes, about 900 were injured and more than 13 000 evacuated.

Source : International press agencies.

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Source: USGS.