Séisme lent en Nouvelle Zélande // Slow slip event (SSE) in New Zealand

J’ai mentionné à plusieurs reprises sur ce blog l’existence de séismes lents – slow slip events, SSE, en anglais – en Nouvelle-Zélande (note du 29 janvier 2023) et à Hawaï (note du 28 mars 2018). Un séisme lent est un événement discontinu qui libère de l’énergie sur une période de quelques heures à quelques mois, et non pas quelques secondes ou quelques minutes comme un séisme classique. Lors d’un SSE, le sol ne présente pas les secousses associées à l’activité sismique conventionnelle. Les SSE soulagent les contraintes qui s’exercent dans certains secteurs d’une zone de subduction, mais peuvent aussi augmenter les contraintes dans les régions adjacentes. L’interaction peut déclencher des séismes de faible intensité et peu profonds. Plusieurs événements avec des magnitudes M2,0 et M4,0 ont déjà été enregistrés près de la péninsule de Mahia, en corrélation avec le SSE qui se déroule actuellement.

Processus de subduction au niveau de l’Île du Nord en Nouvelle-Zélande (Source : Te Ara, l’Encyclopédie de la Nouvelle-Zélande)

Un séisme lent est observé depuis début décembre 2024 dans la zone de subduction de Hikurangi, une frontière tectonique entre les plaques australienne et pacifique, qui longe la côte est de l’île du Nord de la Nouvelle-Zélande. La zone de subduction constitue la plus grande faille de Nouvelle-Zélande et la plaque pacifique se déplace à raison de 2 à 6 cm par an. Les premiers SSE ont été détectés dans la région en 2002 après que GeoNet ait déployé des stations GNSS permanentes le long de la côte.
Les stations GNSS (Global Navigation Satellite System) situées au nord de Hawke’s Bay ont enregistré des déplacements du sol d’environ 4 cm vers l’est et 1 cm vers le sud, au cours des 3 dernières semaines de décembre. Les stations entre Wairoa et Tolaga Bay ont montré des mouvements similaires; certains sites se se sont déplacés parfois de 5 à 8 cm. Cela représente jusqu’à 2 ans de mouvement de plaques tectoniques en seulement 3 semaines.
Le dernier séisme lent enregistré dans la région s’est produit en juin 2023, ce qui montre le caractère récurrent de ces phénomènes dans le secteur nord de Hawke’s Bay et de Mahia.

En cliquant sur le lien ci-dessous, vous pourrez voir une excellente vidéo de 3 »41 » (en anglais) qui explique clairement, en plusieurs chapitres, ce qu’est un séisme lent et pourquoi il se produit en Nouvelle-Zélande ; quelles en sont les conséquences sismiques et quelles sont les recherches menées pour comprendre cette situation.
https://youtu.be/xgk2zBvdOgw

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I have mentioned several times on this blog the existence of slow-slip earthquake events (SSE) about New Zealand (29 January 2023). and Hawaii (28 March 2018). A slow earthquake is a discontinuous, earthquake-like event that releases energy over a period of hours to months, rather than the seconds to minutes characteristic of a typical earthquake. As a consequence, during a SSE, the ground does not show the shaking associated with conventional seismic activity. SSEs relieve stress in some areas of a subduction zone but may increase stress in adjacent regions. The interaction can trigger smaller, shallow earthquakes. Multiple earthquakes between magnitudes M2.0 and M4.0 have already been recorded near the Mahia Peninsula, correlated with the current SSE.

A slow-slip earthquake event has been taking place since early December in the Hikurangi Subduction Zone, a tectonic boundary between the Australian and Pacific plates. This zone runs along the east coast of New Zealand’s North Island. The Subduction Zone is the largest fault in New Zealand and experiences Pacific Plate movement at rates of 2 to 6 cm per year. SSEs were first detected here in 2002 after GeoNet deployed permanent GNSS stations along the coast.

Global Navigation Satellite System (GNSS) stations located north of Hawke’s Bay, recorded land displacements of approximately 4 cm eastward and 1 cm southward, within the last 3 weeks of December. Stations between Wairoa and Tolaga Bay exhibited similar movements with some sites moving up to 5 to 8 cm. It represents up to 2 years’ worth of tectonic plate motion occurring in just 3 weeks

The last recorded slow-slip earthquake in the area occurred in June 2023, showing the recurring nature of these phenomena in the Northern Hawke’s Bay and Mahia regions.

Here is an excellent video (3 »41 ») that explains in several chapters what a slow-slip event is and why it is occurring in New Zealand ; what the seismic consequences are, and the research made to understand the situation.

https://youtu.be/xgk2zBvdOgw

À propos de l’empreinte carbone de nos longs voyages…

Il y a quelques jours, j’ai consacré une note à une exposition de tapisseries à Aubusson. L’une d’elles évoque le volcan Ngauruhoe, au cœur du Seigneur des Anneaux de Tolkien. J’ai survolé ce volcan lors d’un voyage en Nouvelle Zélande en 2009. Certains m’ont reproché d’avoir contribué à l’empreinte carbone sur notre planète en effectuant ce long voyage. Pire, j’ai emprunté un petit avion et un hélicoptère pour survoler d’autres volcans de l’Île du Nord (Ruapehu, White Island). Je me suis expliqué sur le sujet en y consacrant une note spéciale le 4 septembre 2024.

De son côté, Arnaud, un visiteur régulier de mon blog, a eu la chance au printemps d’aller à Ilulissat au Groenland. Il confirme les informations climatiques en ma possession, à savoir que les moyennes de température sur l’île pour la période printemps – été 2024 ont été un peu inférieures aux normales, mais cela relève plutôt de l’exception par rapport à la règle.

Rebondissant sur  la polémique quant  aux efforts pour limiter nos émissions de CO2, Arnaud est convaincu, comme moi, qu’une lourde responsabilité de la situation actuelle repose sur les épaules de nos gouvernants, mais il ajoute qu’il ne faudrait pas exclure celle des habitants de notre planète. Il n’est pas certains qu’en tant qu’individus, nous fassions tout le nécessaire pour lutter contre les émissions de gaz à effet de serre.

Concernant son voyage au Groenland, fin mai/début juin, il a voulu pour cette destination particulièrement exposée, compenser le carbone émis par un don à une association qui était proposée dans un panel par  l’agence « Terres Oubliées »  qui l’avait assisté dans ce voyage d’une semaine.

En allant sur le site de l’agence de la Transition Écologique ADEME, Arnaud explique que l’on peut facilement entrer le lieu de départ et d’arrivée de son avion. Le logiciel donne alors la quantité de CO2 émise. Ensuite, avec le coût  de la tonne carbone établi au niveau européen, on a le montant du don proposé. Il représente environ 3% du coût global du voyage. Le montant peut paraître significatif, mais au final il n’est pas si élevé que ça pour un voyage d’exception. A noter que l’on peut déduire 66% du montant du don de ses impôts, ce qui referme la boucle et minore à terme significativement le coût du geste.

Au niveau des associations, cet argent peut être investi dans la reforestation ou financer des aides micro-crédits pour une agriculture sans pesticides, des exploitation raisonnées de la forêt, des semences non  OGM pour la diversité etc.

À méditer…

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 fonte des glaciers néo-zélandais // The melting of New Zealand glaciers

Le réchauffement climatique affecte également l’hémisphère sud et les glaciers continuent de fondre en Nouvelle-Zélande. Depuis 1977, les Alpes du Sud ont perdu 34 % de leur couverture de glace et de neige. Les plus petits glaciers ont perdu environ 12 mètres d’épaisseur pendant cette période.
Les médias du pays viennent d’expliquer que les deux glaciers les plus populaires – Franz Josef et Fox – fondent à une vitesse incroyable. Je les ai visités il y a une dizaine d’années, au moment où les autorités locales interdisaient les visites guidées en raison du risque d’éboulements et de glissements de terrain. Un article de presse néo-zélandaise a pour titre « Plus haut, plus vite, plus court. C’est la triste nouvelle devise des glaciers de Nouvelle-Zélande. »
Comme sur de nombreux glaciers dans le monde, il y a des panneaux le long de la route qui mène au glacier Fox. Ils marquent le point où se trouvait le front du glacier à divers moments de l’histoire, il y a des siècles, des décennies. Le Fox a beaucoup reculé, d’environ trois kilomètres depuis les années 1880. Certains mouvements sont dus à la progression naturelle d’une rivière de glace, mais le recul s’accélère et les scientifiques sont inquiets.

Après avoir conduit le long de la route qui mène au glacier, on atteint un parking où on peut laisser son véhicule et emprunter un sentier. Il faut aujourd’hui plus de 30 minutes jusqu’au point de vue sur le front du glacier. Il y a une dizaine d’années, il fallait une demi-heure pour atteindre le front proprement dit.

 

Cette balade jusqu’à la glace est désormais interdite car trop dangereuse. Les tours en hélicoptère sont maintenant le meilleur moyen d’avoir une bonne vue des glaciers, mais la solution est beaucoup plus coûteuse. Je me souviens d’avoir survolé les glaciers dans un petit avion, moins cher qu’un hélicoptère.

 

À seulement 30 minutes de route du glacier Fox se trouve le glacier Franz Josef. Les deux sites sont différents. Alors que la vallée du glacier Fox est principalement constituée de roches grises et a une forme arrondie, la vallée du glacier Franz Josef est pleine de roches orange, avec plus de végétation et les flancs de la vallée sont plus pentus. Le glacier Franz Josef recule lui aussi, à l’image de tous les glaciers de Nouvelle-Zélande. L’accélération de ce recul ne cesse d’augmenter et les scientifiques pensent qu’elle n’a jamais été aussi rapide. Ils sont convaincus que le changement climatique d’origine humaine en est la principale cause.

 

Aujourd’hui, la marche depuis le parking jusqu’au front du glacier Franz Josef est belle, mais assez longue. Elle peut demander près d’une heure si on prend son temps. Le Franz Josef a perdu environ 800 mètres de longueur depuis 2008. La différence se voit d’une année sur l’autre. Un article de presse se termine par ces mots : « La planète se réchauffe, les glaciers rétrécissent. C’est aussi simple que cela! […]} C’est peut-être le genre d’endroit dont nous ne posséderons que des photos pour expliquer aux futures générations à quoi ressemblait le monde naturel avant la hausse rapide des températures. »

 

Photos: C. Grandpey

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Global warming is affecting the Southern Hemisphere too and glaciers keep melting in New Zealand. Since 1977, the Southern Alps have lost 34 per cent of their ice and snow cover. The smallest glaciers have lost about 12 metres of thickness in that time.

The country’s news media have just explained that the two most popular glaciers – Franz Josef and Fox – are melting at an incredible pace. I visited them about a decade ago . It was the moment when local authorities prohibited guided tours to the se glaciers because of the risk of rockfalls and landslides. An article in the New Zealand press is entitled « Higher, faster, shorter. » It says it is the sad new motto of New Zealand’s glaciers.

As on many glaciers in the world, there are signs along the road that leads to Fox Glacier that mark the point where the face of the ice was at various points in history. Centuries ago, decades ago. It has moved back a long way in this time, about three kilometres since the 1880s. Some is the natural progression of a flowing river of ice, but it has been accelerating in recent years and scientists are worried.

After driving from the main road, you reach a car park where you leave your vehicle and walk the rest of the way. It is quite a walk these day and takes more than 30 minutes to the point where you get a good view of the glacier’s face. A decage ago, it took half an hour to reach the glacier’s front !

This walking tour onto the ice has now been stopped because it is too dangerous. Helicopter tours are now the best way to get a good view, but the solution is far more expensive. I can remeber flying over the glaciers in a small plane, which was less costly than a chopper. .

Only a 30 minute drive from Fox Glacier is Franz Josef Glacier. The two places are different. While the Fox Glacier valley has mainly grey rocks and a rounder shape, the Franz Josef Glacier valley is full of orange rocks, has more plants, and is steeper on the sides. Franz Josef Glacier is also receding, like all of the glaciers in New Zealand. The acceleration of the decline in size is increasing and scientists don’t think it has ever been as fast as it has been in recently. They’re convinced that human-caused climate change is the major cause.

Today, the walk from the carpark to the face of the Franz Josef Glacier is beautiful, but quite long. It can take almost an hour if you take your time and enjoy the surroundings. It is a reminder that since 2008 this glacier has been in a period of retreat and has lost around 800 metres of length. We are told that the diffirence can be seen from one year to the next. A press article concludes with these words : « The planet warms, the glaciers shrink. It’s that simple! […]} Maybe this will be the kind of place we can only tell future generations about, showing them photos and explaining how the natural world looked before the temperature rose too much. »