L’éruption sous-marine la plus profonde jamais observée sur Terre // The deepest known undersea eruption en Earth

Une équipe de chercheurs issus de plusieurs universités américaine, canadienne et allemande a effectué une étude sur une récente éruption volcanique sur le bassin arrière-arc des Mariannes dans le Pacifique occidental, à environ 4480 mètres sous la surface de l’océan, ce qui en fait l’éruption la plus profonde jamais observée à ce jour. À titre de comparaison, cette profondeur sous la surface de l’océan est supérieure à la hauteur du Mont Rainier au-dessus du niveau de la mer.
L’éruption a été découverte par des chercheurs qui exploraient de nouveaux sites hydrothermaux dans un secteur où la plaque tectonique Pacifique glisse sous la plaque Philippine dans le processus bien connu de subduction qui donne naissance à la Fosse des Mariannes et l’arc volcanique actif composé de neuf îles et de plus de 60 volcans sous-marins. Le bassin arrière-arc des Mariannes est une zone d’extension du plancher océanique et de volcanisme actif dans la partie supérieure de la plaque derrière l’arc volcanique. Les résultats de l’étude ont été publiés dans un numéro spécial de Frontiers in Earth Science.
Grâce à des technologies de pointe et de nouvelles méthodes d’exploration, les scientifiques ont détecté au cours des 30 dernières années des preuves d’une quarantaine d’éruptions sous-marines. Avant 1990, aucune éruption n’avait été observée. L’éruption d’arrière-arc des Mariannes a été découverte pour la première fois en décembre 2015 par des caméras à bord d’un véhicule autonome appelé Sentry. Les photos ont révélé la présence d’une coulée de lave intacte, sombre et vitreuse, sur le fond de l’océan, sans couverture de sédiments. Les fluides hydrothermaux de couleur laiteuse qui s’en échappaient prouvaient que la coulée était encore chaude et donc très jeune.
Les données bathymétriques récemment recueillies indiquent d’importants changements de profondeur dans la zone entre les relevés de 2013 et 2015, signe qu’une éruption s’est produite. La nouvelle coulée de lave présente une longueur d’environ 7,2 kilomètres et une épaisseur variant entre 40 et 135 mètres.
Les scientifiques sont revenus sur le site en avril et en décembre 2016 et ont utilisé les véhicules télécommandés Deep Discoverer et SuBastian lors de plusieurs expéditions. Les nouvelles observations ont montré un système hydrothermal en déclin rapide sur les coulées de lave, signe que l’éruption a eu lieu seulement quelques mois avant sa découverte l’année précédente.
La dernière étude est importante. En effet, les volcans sous-marins peuvent aider à expliquer le fonctionnement des volcans terrestres et leur impact sur la chimie des océans, ce qui peut avoir une incidence importante sur les écosystèmes locaux.
Source: Oregon State University.

A team of researchers from U.S, Canadian and German universities has documented a recent volcanic eruption on the Mariana back-arc in the western Pacific Ocean, about 4480 metres below the ocean surface, making it the deepest known eruption on Earth. As a comparison, this is deeper below the ocean surface than Mount Rainier’s height above sea level.
The eruption was discovered by researchers searching for new hydrothermal vent sites where the Pacific tectonic plate subducts beneath the Philippine Sea plate, forming the Mariana trench and the active volcano arc, which is made up of nine islands and more than 60 seamounts. The Mariana back-arc is a zone of seafloor spreading and active volcanism in the upper plate behind the volcanic arc. Results of the research were published in a special issue of Frontiers in Earth Science.
Thanks to new technologies and new exploration methods, in the last 30 years scientists have detected evidence of about 40 undersea eruptions. Before 1990, there were zero. The Mariana back-arc eruption was first discovered in December 2015 by cameras aboard an autonomous underwater vehicle called Sentry. Photos revealed the presence of a pristine dark, glassy lava flow on the seafloor with no sediment cover. Venting of milky hydrothermal vent fluid indicated that the lava flow was still warm, and therefore very young.
Newly collected bathymetric data indicated major depth changes in the area between surveys in 2013 and 2015, consistent with an eruption. The new lava flows stretched over an area about 7.2 kilometres long and ranged in thickness between 40 and 135 metres.
The scientists returned to the site in April and December of 2016 and used remotely operated vehicles Deep Discoverer and SuBastian during several expeditions. The new observations showed a rapidly declining hydrothermal system on the lava flows, suggesting the eruption had taken place only months before its discovery the previous year.
The research is important for several reasons. Undersea volcanoes can help inform about how terrestrial volcanoes work and how they impact ocean chemistry, which can significantly affect local ecosystems.
Source: Oregon Sate University.

Vue du Deep Discoverer utilisé pendant la mission (Crédit photo : Oregon State University)

La zone de subduction de Cascadia (Etats-Unis) // The Cascadia subduction zone (United States)

Le volcanisme et la sismicité le long de la Chaîne des Cascades dans l’ouest des États-Unis sont largement déterminés par la tectonique des plaques dans la région. La zone de subduction de Cascadia, de 1 000 kilomètres de long, qui n’a pas connu de puissant séisme depuis 1700, est l’endroit où la plaque océanique Juan de Fuca plonge sous la plaque continentale nord-américaine. Cette zone de faille s’étend depuis le nord de l’île de Vancouver jusqu’au Cap Mendocino dans le nord de la Californie.
La carte ci-dessous montre la zone de subduction de Cascadia avec une zone grisée englobant les zones sur terre et en mer où les sismomètres ont été installés par des chercheurs de l’Université de l’Oregon. Les données sismiques leur ont permis d’identifier des anomalies aux deux extrémités de la zone de faille où ils pensent que certaines parties du manteau supérieur se soulèvent et modulent l’activité sismique.
Grâce à quatre années de données provenant de 268 sismomètres au fond de l’océan et de plusieurs centaines d’autres sur terre, les chercheurs ont détecté des anomalies dans le manteau supérieur en dessous des deux extrémités de la zone de subduction de Cascadia. Ces anomalies peuvent jouer un rôle dans l’emplacement, la fréquence et la force des séismes le long de la côte nord-ouest des États-Unis. L’étude a été publiée dans la revue Geophysical Research Letters.
Les anomalies, qui correspondent aux zones ayant des vitesses d’ondes sismiques plus faibles qu’ailleurs sous la ligne de faille, indiquent des parties du manteau supérieur de la Terre qui se soulèvent en raison de la fonte des roches et éventuellement sous l’effet des hautes températures. Le manteau se soulève sous la partie méridionale de la zone de déformation de Gorda , à la limite septentrionale de la faille de San Andreas, ainsi que sous la Péninsule Olympique (ou Olympic) et le sud de l’île de Vancouver. Ces régions n’ont pas le même comportement que l’ensemble de la faille. On observe trois segments qui ont des caractéristiques géologiques distinctes. Ainsi, les segments nord et sud ont un niveau de verrouillage de plaque plus élevé et une densité de tremor plus accentuée.
Le verrouillage fait référence à la force de contact entre deux plaques. Cela signifie que les plaques accumulent des contraintes qui, en se libérant, peuvent provoquer de puissants séismes. Ce verrouillage est beaucoup plus faible dans la partie centrale de la zone de Cascadia qui comprend la majeure partie de l’Oregon où de plus petits séismes peu fréquents ont tendance à se produire.
Le tremor, quant à lui, fait référence aux signaux sismiques de longue durée souvent observés dans les zones de subduction.
L’étude ne permettra probablement pas de mieux prévoir les séismes mais elle souligne la nécessité d’une surveillance sismique en temps réel sur terre et en mer, ainsi que d’analyses géodésiques telles que le GPS pour permettre de tracer les coordonnées spatiales des anomalies.
L’étude a utilisé l’imagerie profonde avec différentes formes d’ondes sismiques provenant de séismes lointains qui se déplacent à travers la Terre. Les stations sismiques au fond de l’océan, dont les données sont récupérées tous les dix mois, faisaient partie de la Cascadia Initiative financée par la National Science Foundation. L’étude a également utilisé des données plus anciennes provenant de nombreuses recherches menées sur la terre ferme dans l’ouest des États-Unis.
Source: Université de l’Oregon.

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Volcanism and seismicity along the Cascade Range in Western U.S.A. are largely determined by plate tectonics in the area. The 1,000-kilometres subduction zone, which has not experienced a powerful earthquake since 1700, is where the Juan de Fuca ocean plate dips under the North American continental plate. The fault zone stretches just offshore from northern Vancouver Island to Cape Mendocino in northern California.

The map below shows the Cascadia Subduction Zone with a shaded area encompassing the onshore and offshore areas where seismometers were located by University of Oregon researchers. Data from the seismometers helped them identify seismic anomalies at both ends of the fault where they believe pieces of the upper mantle are rising and modulating earthquake activity.

With four years of data from 268 seismometers on the ocean floor and several hundred on land, researchers have found anomalies in the upper mantle below both ends of the Cascadia Subduction Zone. They may influence the location, frequency and strength of earthquake events along the U.S. Pacific Northwest. The study was released by the journal Geophysical Research Letters.

The anomalies, which reflect regions with lower seismic wave velocities than elsewhere beneath the fault line, point to pieces of the Earth’s upper mantle that are rising because of melting rock and possibly elevated temperatures. The mantle is rising under the southern Gorda deformation zone at the north edge of the San Andreas Fault and under the Olympic Peninsula and southern Vancouver Island. These regions do not have the same behaviour as the entire fault. There are three segments that have their own distinct geological characteristics. The north and south segments have increased locking and increased tremor densities.

Locking refers to how strongly two plates stick. This means that the plates are building up stress that may lead to powerful earthquakes when it is released.  Locking is much weaker in Cascadia’s central section, which includes most of Oregon, where infrequent, smaller quakes tend to occur.

Tremor refers to long-duration seismic signals often seen at subduction zones.

The study will not help earthquake forecasting, but it points to the need for real time onshore-offshore seismic monitoring and geodetic analyses, such as from GPS to help plot spatial coordinates, of the anomalies.

The study involved deep imaging using different forms of seismic waves coming from distant earthquakes moving through the Earth. The ocean-bottom seismic stations, from which data were retrieved every 10 months, were part of the National Science Foundation-funded Cascadia Initiative. Older data from numerous onshore studies in the western United States also were included in the analysis.

Source : University of Oregon.

 Carte montrant la zone de subduction de Cascadia (Source: University of Oregon)

 

Séisme au Mexique : Quelques informations // Earthquake in Mexico : A little information

Le séisme le plus puissant jamais enregistré au Mexique depuis un siècle a frappé la côte Pacifique du pays en fin de journée le jeudi 7 septembre 2017. Il a été ressenti jusqu’à Mexico. Le bilan encore provisoire est de 60 morts. Les dégâts les plus importants sont dans le sud du pays, à proximité de l’épicentre. Environ 50 millions de personnes à travers le Mexique ont ressenti le séisme qui avait une magnitude de M 8.2.
Le séisme s’est produit près du Fossé d’Amérique Centrale (Middle America Trench), une zone du Pacifique oriental où la plaque des Cocos glisse sous celle d’Amérique du Nord, au travers du processus bien connu de subduction. Le glissement est très lent – environ 8 centimètres par an. Au fil du temps, des contraintes apparaissent en raison du frottement entre les plaques tectoniques. À un certain point, ces contraintes deviennent si grandes que la roche se brise et glisse le long d’une faille. Cela libère de grandes quantités d’énergie et, si le glissement se produit sous l’océan, le brutal déplacement d’eau peut provoquer un tsunami. Le gouvernement mexicain a émis une alerte tsunami au large de la côte d’Oaxaca et du Chiapas, mais aucun des deux États n’a été affecté par les vagues. Le Centre d’alerte aux tsunamis du Pacifique a déclaré que la plus grande vague enregistrée sur la côte du Pacifique du Mexique mesurait moins d’un mètre de hauteur.
Des zones de subduction similaires bordent l’Océan Pacifique dans d’autres régions. Elles sont responsables des séismes les plus puissants et des tsunamis les plus dévastateurs. Le tremblement de terre de magnitude M 9.0 au Japon en 2011 qui a provoqué la catastrophe nucléaire de Fukushima et le séisme de M 9.1 en Indonésie en 2004, avec des tsunamis qui ont tué 250 000 personnes autour de l’océan Indien, sont des exemples récents.
Au Guatemala, les militaires n’ont pu que constater les dégâts, principalement dans la partie occidentale du pays. À Huehuetenango, des briques et du verre brisé jonchaient le sol alors que des murs s’étaient effondrés dans la ville. Quetzaltenango, la deuxième ville du Guatemala, qui commençait à se remettre d’un séisme en juin, a subi de nouveaux dégâts dans son centre historique.
Source: Médias américains.

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The most powerful earthquake to hit Mexico in 100 years struck off the nation’s Pacific Coast late Thursday September 7th 2017, rattling millions of residents in Mexico City with its violent tremors, killing at least 60 people and levelling some areas in the southern part of the country, closer to the quake’s epicentre. About 50 million people across Mexico felt the earthquake, which had a magnitude of M 8.2.

The quake occurred near the Middle America Trench, a zone in the eastern Pacific where the Cocos Plate is sliding under the North American, through the weel-known process of subduction. The movement is very slow — about 8 centimetres a year — and over time stress builds because of friction between the slabs. At some point, the strain becomes so great that the rock breaks and slips along a fault. This releases vast amounts of energy and, if the slip occurs under the ocean, can move a lot of water suddenly, causing a tsunami. Mexico’s government issued a tsunami warning off the coast of Oaxaca and Chiapas after Thursday’s quake, but neither state appeared to have been adversely affected by waves. The Pacific Tsunami Warning Center said the largest wave recorded on Mexico’s Pacific Coast measured less than one metre.

Similar subduction zones ring the Pacific Ocean and are also found in other regions. They are responsible for the world’s largest earthquakes and most devastating tsunamis. The M 9.0 earthquake off Japan in 2011 that led to the Fukushima nuclear disaster and the M 9.1 quake in Indonesia in 2004 that spawned tsunamis that killed 250,000 people around the Indian Ocean are recent examples.

In Guatemala, the military was out Friday morning assessing the damage, found mainly in the western part of the country. In Huehuetenango, bricks and glass were strewn on the ground as walls in the city collapsed. Quetzaltenango, Guatemala’s second-largest city, which was beginning to recover from a tremor in June, suffered more damage to its historic center.

Source : American news media.

Middle America Trench

Histoire de subduction aux Aléoutiennes (Alaska) // A story of subduction in the Aleutians (Alaska)

drapeau-francaisLa communauté scientifique dans son ensemble a aujourd’hui accepté l’idée que la croûte terrestre est composée de plusieurs plaques qui se déplacent les unes par rapport aux autres. Certaines  entrent en collision tandis que d’autres s’écartent ; il arrive parfois qu’une plaque glisse sous une autre, un processus baptisé « subduction », mais très peu de gens savent qui l’a découvert, où et comment.
Quelque temps après la fin de la Seconde Guerre mondiale, le volcan Okmok est entré en éruption sur l’île Umnak dans la Chaîne des Aléoutiennes, dans la partie sud-ouest de l’Alaska. Le volcan ayant émis un important nuage de cendre, les avions d’une base militaire à Unmak ont été cloués au sol car la cendre est abrasive et peut endommager les moteurs.
Les autorités militaires ont alors voulu avoir davantage d’informations sur les volcans qui se dressent sur presque toutes les îles de l’arc aléoutien. Ils ont financé l’Alaska Branch, un organisme essentiellement composé de géologues qui ont été envoyés effectuer une « reconnaissance géologique » afin de cartographier quelques unes des îles et peut-être savoir quand les volcans entreraient en éruption..
A bord de la goélette Eider, construite en 1912 à l’attention des chasseurs de phoques des îles Pribilof, l’équipe de géologues a longé la Chaîne des Aléoutiennes. Ils ont fait des escales dans de nombreuses îles afin de les étudier. Une double question est alors apparue: Quand les îles se sont-elles formées et comment?
Bob Coats – un géologue expérimenté de l’équipe – savait que le manteau terrestre fond au contact de l’eau, phénomène qui peut se solder par une remontée du magma. Il avait étudié l’immense fosse des Aléoutiennes qui s’étire juste au large et au sud des îles. Il avait constaté que les volcans les plus éloignés de la fosse étaient plus âgés. Il avait aussi remarqué que les sismologues qui cartographiaient les séismes avaient constaté que leur profondeur augmentait au fur et à mesure que l’on s’éloignait de la fosse.

Bob Coats eut alors l’intuition que l’une des plaques tectoniques s’enfonçait sous sa voisine, attirant l’eau avec elle. Il esquissa un diagramme montrant la rencontre des plaques tectoniques sous les Aléoutiennes, comme d’autres l’avaient fait avant lui. Mais, contrairement aux autres scientifiques, il ajouta des flèches qui montraient le mouvement de plongée de la plaque Pacifique sous la plaque nord-américaine, phénomène qui provoque des séismes et entraîne la remontée de la roche en fusion, parfois en quantité suffisante pour faire naître une nouvelle île.
Bob Coats avait donc répondu à une question essentielle : Que devient la croûte terrestre quand elle s’étire ? Où va-t-elle? Comme le volume de la planète ne change pas, il faut bien que la croûte aille se loger quelque part !

A l’époque, personne n’a accordé beaucoup d’attention à l’idée et au diagramme que Coats avait consignés dans son journal.

Sept ans plus tard, lors d’une conférence à Asilomar en Californie, les scientifiques ont utilisé le mot d’origine latine « subduction » pour décrire ce qui se passe sous l’Alaska et en d’autres endroits de la terre qui se trouvent à la frontière des immenses plaques tectoniques. En fait, plusieurs années avant la conférence d’Asilomar, une grande partie du puzzle avaient déjà été résolue par Bob Coats! Comme l’a dit un scientifique, « le travail de Coats a été piétiné par la communauté scientifique. »
Bob Coats ne fut pas choqué par le fait que son idée n’avait pas obtenu le crédit qu’elle méritait, sans doute parce que ses proches collaborateurs, comme George Plafker qui a effectué un gros travail sur le séisme du Vendredi Saint de 1964, avaient lu son travail et avaient appuyé leurs interprétations sur ses conclusions. Comme Coats était satisfait de ce qu’il avait rédigé dans le document de 1962, il n’estimait pas nécessaire de fanfaronner. Son diagramme de la zone de subduction des Aléoutiennes s’applique aujourd’hui aux autres zones de subduction de notre planète …
Source: Fairbanks Daily News-Miner.

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drapeau-anglaisIt is an accepted idea among the scientific community that the Earth’s crust is made of several plates that are moving the ones against the others. Some of them are colliding while others are moving apart and it sometimes happens one plate slides beneath another, a process called subduction. Very few people know who discovered it, where and how.

Just after World War II, Okmok Volcano on Umnak Island erupted in the Aleutians, in the southwestern part of Alaska, spitting ash in the air. Because ash is abrasive and may damage the engines, the planes were grounded on a military base at Umnak.

Officials at the War Department needed more knowledge about the volcanoes that make up almost every island in the Aleutian arc. They funded the Alaska Branch with geologists that were sent on a “reconnaissance geology” trip to map a few islands and perhaps learn when they might erupt.

Aboard the schooner Eider, built in 1912 to aid seal hunters of the Pribilof Islands, the team of geologists sailed the length of the Aleutians. They stopped to study many islands. Several questions popped up: When were the islands made? How did this enormous chain get built?

Bob Coats – a seasoned geologist in the team – knew that the Earth’s mantle melts when water comes in contact, inspiring the rise of lava. He knew the immense Aleutian Trench lay just offshore and to the south of the islands. He found that volcanoes farther from the trench were older, and that seismologists mapping earthquakes found they happened deeper as distance increased from the trench.

Coats had the epiphany that one of Earth’s giant plates was sliding down beneath another, pulling water as it went. He sketched a diagram showing the Earth’s plates meeting beneath the islands, as others had. But, unlike the others, he included arrows that showed movement: what we now call the Pacific Plate diving beneath the North American plate, causing earthquakes and forcing up molten rock, sometimes enough to make an island.

His idea solved a problem. As the Earth’s crust expanded, where did it go? Unless the planet was growing larger, the crust needed to go somewhere. Nobody paid much attention to the subtle idea in his paper. He published the diagram and nobody gave it a damn!

Seven years later, at a conference in Asilomar, California, scientists borrowed the Latin/French term subduction to describe what happens beneath Alaska and other places at the boundary of Earth’s giant plates. Actually, years before the Asilomar conference, a big part of the puzzle had already been solved! As one scientist put it, “it was stepped over by a community of scientists.”

Coats did not mind not getting full credit for the idea, probably because his close colleagues, like George Plafker who did so much work on the 1964 Good Friday Earthquake, had read his work and based their interpretations on it. Because Coats was satisfied with what he had done in the 1962 paper, he felt no need to trumpet the idea. The diagram he drew of the Aleutian subduction zone applies to others all over the Earth…

Source : Fairbanks Daily News-Miner.

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Arc et fosse des Aléoutiennes (Source: AVO).

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Sommets volcaniques des Aléoutiennes (Photo: C. Grandpey)

La tectonique italienne et le dernier séisme // Italian tectonics and the latest earthquake

drapeau-francaisDans la région du centre de l’Italie qui vient d’être secouée puissant séisme, les secousses sismiques sont relativement fréquentes. L’Italie dans son ensemble connaît de nombreux séismes peu profonds, répartis principalement le long de la chaîne des Apennins qui longe la côte nord-est du pays. Généralement, ces séismes ne sont pas très forts, avec une magnitude maximale de M 5, mais neuf événements de M 6 ou plus ont été enregistrés au cours du siècle écoulé. Cette activité sismique est le résultat de la situation de l’Italie qui se trouve au cœur même de la lente collision entre les plaques eurasienne et africaine qui a, entre autres, contribué au soulèvement des Alpes.
Il est donc assez surprenant de constater que le mécanisme qui régit les tremblements de terre dans le centre de l’Italie présente les caractéristiques des séismes d’extension – produits par un étirement de la croûte terrestre – et non de compression, comme on pourrait s’y attendre. L’extension se fait dans la direction nord-ouest / sud-est, en angle droit par rapport à la chaîne des Apennins.
Le phénomène s’explique en étudiant l’histoire tectonique de la Méditerranée occidentale. Plutôt que de faire partie des derniers vestiges d’un grand océan qui aurait été en grande partie détruit par la subduction entre la plaque africaine et la plaque eurasienne, la croûte océanique de la région s’est formée par une accrétion d’arrière-arc au cours des 40 derniers millions d’années, alors que la zone de collision migrait vers le sud et s’éloignait de l’Europe, provoquant un étirement la croûte dans la plaque supérieure.

Ainsi, bien que dans un vaste contexte régional on ait une collision entre deux plaques, à un niveau plus local, l’accrétion d’arrière-arc actuelle dans la mer Tyrrhénienne au sud-ouest semble être un important moteur de la tectonique en Italie, dans la mesure où les failles de chevauchement qui ont façonné les Apennins se trouvent maintenant réactivées sous forme de failles extensives normales. Malheureusement, cette évolution tectonique ne rend pas les séismes moins dévastateurs quand ils se produisent.

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drapeau-anglaisEarthquakes in the region where the latest deadly event occurred are not unusual. Italy experiences frequent shallow earthquakes, mainly distributed along the Apennine mountain range that runs along the northeast coast. Typically these earthquakes are smaller, with an M 5 at most, but nine with a magnitude 6 or greater have occurred in the last hundred years or so. All this activity is the result of Italy being right in the thick of the slow collision between the African and Eurasian plates that has, amongst others, resulted in the uplift of the Alps.

It is therefore quite surprising to see that the focal mechanism for the earthquakes in central Italy is characteristic of an extensional earthquake, due to stretching of the earth’s crust, not a compressional one. The extension is oriented in a northeast-southwest direction, at right angles to the Apennine range:

This can be explained by looking at the tectonic history of the western Mediterranean. Rather than being the last remnants of a large ocean that has been mostly destroyed by subduction as Africa and Europe move together, the oceanic crust here has actually all been created by back-arc spreading in the last 40 million years or so, as the collision zone has migrated south and east away from Europe, stretching out the crust in the over-riding plate as it does so.

So although at a broad regional scale two plates are colliding, at a more local level the current back-arc spreading in the Tyrrhenian Sea to the southwest appears to be a major driver of tectonics in Italy, to the extent that thrust faults that built up the Apennines are now being reactivated as extensional normal faults. Unfortunately, this switch doesn’t make the earthquakes themselves any less damaging when they do occur.

Seismes italie

Source: IPG.

Un puissant séisme à court terme dans les Caraïbes ? // Powerful earthquake soon in the Caribbean ?

drapeau-francaisLe Centre de Recherche Sismique (SRC) de l’Université des Indes Occidentales (UWI), basé à Trinidad, a demandé aux pays des Caraïbes de se préparer à l’éventualité d’un séisme majeur
Le SRC a enregistré 8 séismes de magnitude 4 ou supérieure depuis le 9 juin 2016. Le plus fort a atteint M 4,8 au nord-ouest d’Antigua le 8 août 2016.
L’année dernière, le SRC a déclaré que le séisme de janvier 2010  à Haïti (avec plus de 230 00 morts) aurait dû faire prendre conscience de la nécessité d’un changement fondamental dans les structures régionales pour faire face aux risques sismiques. Les recherches ont montré que la région peut être secouée par un séisme de magnitude 6.0 ou plus tous les 3 à 5 ans, et elle est « en retard » pour un séisme de M 8.0.
En conséquence, le SRC prévient qu’il est grand temps que la région se prépare rapidement à faire face à de tels événements. Il faudrait légiférer et faire respecter les normes de construction parasismiques en utilisant des cartes à risques mises à jour à partir des dernières données scientifiques disponibles.
Bien que les séismes à Porto Rico et dans la République Dominicaine soient relativement fréquents, il faut noter que 141 événements avec des magnitudes entre M 2,5 et 4,6 ont été enregistrés par l’USGS au cours des 30 derniers jours ; ils viennent s’ajouter aux 8 événements de M 4 ou plus enregistrés par le SRC depuis le 9 juin 2016.
La Fosse de Porto Rico va de pair avec la plus forte anomalie de gravité enregistrée sur Terre, signe de la présence d’une force active vers les profondeurs. C’est la partie la plus profonde de l’Océan Atlantique, avec plus de 8400 mètres.

Dans l’Océan Pacifique, les fosses se trouvent dans les zones de subduction. Par contre, la fosse de Porto Rico se situe à la frontière entre deux plaques tectoniques qui glissent l’une contre l’autre, avec seulement une petite composante de subduction. Porto Rico, les îles Vierges, et l’est de Hispaniola sont situés sur une zone limite de plaques actives, entre la plaque nord-américaine et le coin nord-est de la plaque des Caraïbes. La plaque des Caraïbes est à peu près rectangulaire, et elle glisse vers l’est à raison d’environ 2 cm / an par rapport à la plaque nord-américaine. La région connaît une forte sismicité et de puissants séismes qui peuvent générer des tsunamis dévastateurs.
Forte sismicité et tsunamis sont confirmés par les exemples du passé : un séisme de M 7,5 avec son épicentre au nord-ouest de Porto Rico en 1943 ; des séismes de M 8,1 et M 6,9 au nord de Hispaniola en 1946 et 1953. Immédiatement après le séisme de 1946, un tsunami a frappé le nord-est de Hispaniola et est entré à l’intérieur des terres sur plusieurs kilomètres. D’après certains rapports, près de 1800 personnes se sont noyées. Un séisme de M 7,5 en 1918 a généré un tsunami qui a tué au moins 91 personnes dans le nord-ouest de Porto Rico. En raison de sa forte densité de population et du développement rapide des zones urbaines près de la côte, Porto Rico court un risque important an cas de séisme et les tsunami.
Lez contexte tectonique de la Fosse de Porto Rico est parfois comparé à celui de la zone de subduction de Sumatra, site du séisme qui a provoqué le tsunami dévastateur dans l’Océan Indien en décembre 2004. Cette similitude a provoqué un grand intérêt quant à l’évaluation des risques de tsunamis auxquels seraient exposés la côte est des États-Unis côte et le nord-est des Caraïbes dans l’éventualité d’un séisme qui se déclencherait le long de la zone de subduction de la Fosse de Porto Rico.
Source: The Jamaica Observer.

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drapeau-anglaisThe Trinidad-based Seismic Research Centre (SRC) of the University of the West Indies (UWI) has warned the Caribbean countries to be prepared for a major quake

The Centre has recorded a total of 8 M4+ earthquakes since June 9, 2016, the strongest of which was an M 4.8 earthquake that occurred northwest of Antigua on August 8th, 2016.

Last year, SRC said the January 2010 Haitian earthquake (with more than 230,000 deaths) should have been the wake-up call for a fundamental shift in regional mechanisms for coping with seismic hazards. Research suggests the region is capable of generating an earthquake of magnitude 6.0 or larger every 3 to 5 years, and is overdue for an M 8.0 earthquake.

As a consequence, SRC warns that it is imperative for the region to move expeditiously towards building resilience to such events. It should develop, legislate and enforce Building Codes using up-to-date seismic hazard maps based on the latest available science.

Although earthquakes around Puerto Rico and the Dominican Republic are fairly common, 141 M2.5 – 4.6 earthquakes recorded by the USGS over the past 30 days should be added to the 8 M4+ earthquakes recorded by the SRC since June 9th, 2016.

The Puerto Rico Trench is associated with the most negative gravity anomaly on Earth which indicates the presence of an active downward force. It is the deepest part of the Atlantic Ocean, with water depths exceeding 8.4 km.

Trenches in the Pacific are located in places where one tectonic plate subducts under another one. The Puerto Rico Trench, in contrast, is located at a boundary between two plates that slide past each other with only a small component of subduction. Puerto Rico, the Virgin Islands, and eastern Hispaniola are located on an active plate boundary zone between the North American plate and the northeast corner of the Caribbean plate. The Caribbean plate is roughly rectangular, and it slides eastward at about 2 cm/year relative to the North American plate. The region has high seismicity and large earthquakes that can generate devastating tsunamis.

Past examples include an M 7.5 earthquake centered northwest of Puerto Rico in 1943, and M 8.1 and 6.9 earthquakes north of Hispaniola in 1946 and 1953. Immediately after the 1946 earthquake, a tsunami struck northeastern Hispaniola and moved inland for several kilometres. Some reports indicate that nearly 1,800 people drowned. A 1918 M 7.5 earthquake resulted in a tsunami that killed at least 91 people in northwestern Puerto Rico. Because of its high population density and extensive development near the coast, Puerto Rico has a significant risk for earthquakes and tsunamis.

The tectonic setting of the Puerto Rico Trench is sometimes compared to that of the Sumatra subduction zone, the site of the earthquake that triggered the devastating Indian Ocean tsunami of December 2004. This similarity has caused great interest in the assessment of potential tsunami hazard to the United States east coast and the northeastern Caribbean from a large subduction-zone earthquake along the Puerto Rico Trench.

Source : The Jamaica Observer.

Porto Rico

Contexte tectonique de Porto Rico (Source : USGS)

Complexité du basalte des arcs volcaniques // Complexity of basalt in volcanic arcs

drapeau-francaisLes dernières recherches effectuées par des chercheurs de l’Université de Washington et publiées en juin 2016 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences au sujet des volcans d’arc montrent qu’ils n’émettent pas à cent pour cent de la lave en provenance du manteau. En effet, cette dernière contient également des éléments qui laissent supposer que le processus de subduction fait entrer en jeu certains matériaux retirés à la plaque de la croûte terrestre pendant qu’elle s’enfonce dans les profondeurs.
Les géologues ont longtemps pensé que le basalte provenait du manteau. Toutefois, la nouvelle étude utilise une analyse chimique détaillée pour démontrer que, dans le cadre des volcans d’arc, le magnésium du basalte – qui représente environ 40% du manteau, mais est rare dans la croûte – ne ressemble pas à celui du manteau et montre une importante contribution de la croûte. Alors que les basaltes du plancher océanique sont uniformes dans le type de magnésium qu’ils contiennent, il n’en va pas de même pour les volcans d’arc.
L’étude a utilisé des échantillons de roches prélevés sur un volcan inactif de la Martinique, région où la plaque océanique s’enfonce lentement sous la plaque continentale. Les chercheurs ont choisi d’étudier un volcan des Caraïbes parce que le fleuve Amazone fait se déposer une énorme quantité de sédiments sur le plancher océanique. Les scientifiques voulaient savoir quelle quantité de sédiments de surface, riches en carbone, était entraînée dans les profondeurs de la Terre, et quelle quantité était extirpée de la plaque descendante avant de réapparaître dans l’atmosphère de la planète.
L’analyse des atomes de magnésium présents dans le basalte émis montre qu’ils ne proviennent pas du manteau, ni des sédiments organiques entraînés pendant la subduction, mais directement de la croûte océanique pendant cette même subduction. Malgré tout, ce basalte volcanique ne contient pas tous les composants de la croûte. La majeure partie montre la composition du manteau; la seule différence concerne le magnésium. Il se pourrait que dans les grandes profondeurs, l’eau riche en magnésium s’échappe par compression de la roche qui compose la croûte terrestre. Au moment du déplacement du fluide, la roche qui l’entoure joue le rôle de filtre Brita qui retient le magnésium, transférant ainsi les particules de magnésium de la croûte vers le manteau juste en dessous de la zone de subduction. La plupart des scientifiques pensent que les matériaux de la croûte ou du manteau interviennent sous forme solide. Dans le cas présent, il se peut que le magnésium ait été ajouté par un fluide.
Les fluides semblent intervenir dans l’activité sismique au niveau des zones de subduction, et si l’on connaît mieux la façon dont ces fluides se déplacent dans les profondeurs de la Terre on comprendra certainement mieux les processus tels que le volcanisme et la sismicité profonde. A cet effet, d’autres études seront effectuées sur des roches basaltiques de la Chaîne des Cascades et sur d’autres volcans d’arc pour analyser la composition de leur magnésium.
Source: Université de Washington.

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drapeau-anglaisNew University of Washington research published in June 2016 in the Proceedings of the National Academy of Sciences about arc volcanoes shows that they are not just emitting molten rock from the mantle. The emitted lava also contains elements that suggest something more complicated is drawing material out of the descending plate of Earth’s crust.

Geologists have long believed that basalt originates in the mantle. However, the new study uses detailed chemical analysis to find that the basalt’s magnesium, which makes up about 40 percent of the mantle but is rare in the crust, does not look like that of the mantle, and shows a surprisingly large contribution from the crust.  While the ocean-floor basalts are uniform in the type of magnesium they contain, the one found in arc volcanoes is not.

The study used rock samples from an inactive volcano on the Caribbean island of Martinique, a region where the ocean plate is slowly subducting, beneath the continental plate. Researchers chose to study a volcano in the Caribbean partly because the Amazon River carries so much sediment from the rainforest to the seabed. Scientists wanted to learn how much of the carbon-rich sediment from the surface gets carried deep in the Earth, and how much gets scraped off from the descending plate and reemerges into the planet’s atmosphere.

Analyzing the weight of magnesium atoms in the erupted basalt shows that they came not from the mantle, nor from the organic sediment scraped off during the slide, but directly from the descending oceanic crust. Yet the volcanic basalt lacks other components of the crust. The majority of the other ingredients are still like the mantle; the only difference is the magnesium. The reason might be that at great depths, magnesium-rich water is squeezed from the rock that makes up Earth’s crust. As the fluid travels, the surrounding rock acts like a Brita filter that picks up the magnesium, transferring magnesium particles from the crust to the mantle just below the subduction zone. Most people think you add either crustal or mantle materials as a solid. Here the magnesium may have been added by a fluid.

Fluids seem to play a role in seismic activity at subduction zones, and having more clues to how those fluids travel deep in the Earth could help better understand processes such as volcanism and deep earthquakes. For this purpose, more studies will be performed on basalt rocks from the Cascade Range and other arc volcanoes to analyze their magnesium composition.

Source: University of Washington.

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Illustration du processus de subduction dans le volcanisme d’arc (Source: USGS)