Un bébé volcan dans le Pacifique ! // Baby volcano in the Pacific Ocean !

Des chercheurs japonais de l’université de Tohoku ont découvert un nouveau petit volcan dans la partie occidentale de l’Océan Pacifique, au large du Japon, près de l’île Minamitori. Il appartient à la famille des volcans «petit-spot», ainsi appelés en raison de leur petite taille. L’étude a été publiée dans la revue Deep-Sea Research Part I.
Un chercheur a expliqué que les volcans «petit-spot» sont des structures découvertes relativement récemment. Ce sont de petits volcans très jeunes qui se forment le long de fractures à la base des plaques tectoniques. Lorsque les plaques tectoniques s’enfoncent dans le manteau supérieur de la Terre, des fractures apparaissent à l’endroit où la plaque commence à se courber, ce qui provoque l’éruption de petits volcans.
Les scientifiques pensent que le volcan qu’ils ont découvert est entré en éruption il y a moins de 3 millions d’années. Les premiers volcans de ce type ont été découverts en 2006 près de la Fosse du Japon, au nord-est du pays. Jusqu’à présent, les chercheurs étaient persuadés que la région ne recélait que des formations géologiques âgées de 70 à 140 millions d’années.
La découverte de ce nouveau volcan est l’occasion d’explorer davantage cette région qui pourrait bien révéler d’autres volcans petit-spot. Il est important de mieux comprendre les mécanismes en jeu dans les profondeurs de la Terre. En effet, ces structures émettent du magma provenant de l’asthénosphère qui se situe dans le manteau supérieur et offre une faible résistance. De plus, c’est cette zone qui génère le mouvement des plaques tectoniques.
Source: Presse scientifique internationale.

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Japanese researchers from Tohoku University have discovered a new, small volcano in the western part of the Pacific Ocean off Japan, near Minamitorishima Island. It belongs ro the family of “petit-spot” volcanoes, so called on account of their small size.. The research has been published in the journal Deep-Sea Research Part I.

One researcher explained that “petit-spot” volcanoes are a relatively new phenomenon on Earth. They are young, small volcanoes that come about along fissures from the base of tectonic plates. As the tectonic plates sink deeper into the Earth’s upper mantle, fissures occur where the plate begins to bend causing small volcanoes to erupt.

Experts think that the volcano erupted less than 3 million years ago. Petit-spot volcanoes were first discovered in 2006 near the Japan Trench, to the northeast of Japan. Up to now, researchers believed that the region only contained geological formations aged between 70 and 140 million years.

The discovery of this new Volcano provides an opportunity to explore this area further, and hopefully reveal further petit-spot volcanoes. It is also important to better understand the mechanisms at stake in the depths of Earth. Indeed, these structures emit magma coming from the asthenosphere which is located in the upper mantle and offers a small resistance. It generates the movement of tectonic plates.

Source: International scientific press.

  Position géographique de l’île Minamitori, en bas à droite sur la carte (Source: Wikipedia)

Une balise pour prévoir séismes, tsunamis et éruptions // A buoy to predict earthquakes, tsunamis and eruptions

Des géophysiciens de l’Université de Floride du Sud (USF) ont mis au point et testé avec succès une balise de haute technologie, utilisable en eau peu profonde, capable de détecter les moindres variations du plancher océanique, souvent annonciateurs de catastrophes naturelles dévastatrices, telles que les séismes, les tsunamis et les éruptions volcaniques.

Le système flottant, mis au point avec l’aide d’une subvention de 822 000 dollars allouée par la National Science Foundation, a été installé à Egmont Key dans le Golfe du Mexique en 2018 et a déjà livré des données sur le mouvement tridimensionnel du plancher océanique. Ainsi, il sera capable de détecter de petites variations de contrainte dans la croûte terrestre.
En attente de brevet, ce système de géodésie présente l’aspect d’une balise ancrée au fond de la mer et surmontée d’un GPS de haute précision. L’orientation de la balise est mesurée à l’aide d’une boussole numérique fournissant des informations sur le cap, le tangage et le roulis, ce qui permet de mesurer latéralement  les mouvements de la Terre et diagnostiquer les principaux séismes déclencheurs de tsunamis.
Bien que plusieurs autres techniques de surveillance des fonds marins soient actuellement disponibles, la technologie mise au point en Floride fonctionne généralement mieux dans les milieux océaniques profonds où les interférences sonores sont moindres. Les eaux côtières peu profondes (moins de quelques centaines de mètres de profondeur) constituent un environnement plus difficile à analyser, mais également important pour de nombreuses applications, notamment certains types de séismes dévastateurs. Les processus d’accumulation et de libération de contraintes au niveau de la croûte terrestre au large sont essentiels à la compréhension des puissants séismes et des tsunamis.
Le système flottant est relié au fond de la mer à l’aide d’un lest en béton et il a pu résister à plusieurs tempêtes, dont l’ouragan Michael dans le Golfe du Mexique. Le système est capable de détecter des mouvements du plancher océanique de seulement deux centimètres.
La technologie a plusieurs applications potentielles dans l’industrie pétrolière et gazière en mer et pourra être utilisée pour la surveillance de certains volcans. Toutefois, la principale application concerne l’amélioration de la prévision des séismes et des tsunamis dans les zones de subduction. Les puissants séismes et tsunamis qui ont frappé Sumatra en 2004 et le Japon en 2011 sont des événements que les scientifiques souhaiteraient mieux comprendre et prévoir.
Le système mis au point par l’Université de Floride est conçu pour les applications de zones de subduction de la Ceinture de Feu du Pacifique, où les processus d’accumulation et de libération de contraintes de l’écorce terrestre en mer sont actuellement mal connus. Les scientifiques espèrent pouvoir installer le nouveau système dans les eaux côtières peu profondes de l’Amérique Centrale, où se produisent souvent des tremblements de terre.
Le site d’Egmont Key où le système a été testé présente une profondeur de 23 mètres. Bien que la Floride ne soit pas sujette aux séismes, les eaux au large d’Egmont Key se sont avérées un excellent site de test. Ce lieu est exposé à de forts courants de marée qui ont permis de tester le système de correction de la stabilité et de l’orientation de la balise. La prochaine étape consistera à installer un système semblable dans les eaux plus profondes du Golfe du Mexique, au large de la côte ouest de la Floride.
Source: Université de Floride du Sud.

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University of South Florida (USF) geoscientists have successfully developed and tested a new high-tech shallow water buoy that can detect the small movements and changes in the Earth’s seafloor that are often a precursor to deadly natural hazards, like earthquakes, volcanoes and tsunamis.

The buoy, created with the assistance of an $822,000 grant from the National Science Foundation, was installed off Egmont Key in the Gulf of Mexico in 2018 and has been producing data on the three-dimensional motion of the sea floor.  Ultimately the system will be able to detect small changes in the stress and strain the Earth’s crust.

The patent-pending seafloor geodesy system is an anchored spar buoy topped by high precision Global Positioning System (GPS). The buoy’ orientation is measured using a digital compass that provides heading, pitch, and roll information – helping to capture the crucial side-to-side motion of the Earth that can be diagnostic of major tsunami-producing earthquakes.

While there are several techniques for seafloor monitoring currently available, that technology typically works best in the deeper ocean where there is less noise interference. Shallow coastal waters (less than a few hundred metres deep) are a more challenging environment but also an important one for many applications, including certain types of devastating earthquakes. Offshore strain accumulation and release processes are critical for understanding powerful earthquakes and tsunamis.

The experimental buoy rests on the sea bottom using a heavy concrete ballast and has been able to withstand several storms, including Hurricane Michael up the Gulf of Mexico. The system is capable of detecting movements as small as one to two centimetres.

The technology has several potential applications in the offshore oil and gas industry and volcano monitoring in some places, but the big one is for improved forecasting of earthquakes and tsunamis in subduction zones. The giant earthquakes and tsunamis in Sumatra in 2004 and in Japan in 2011 are examples of the kind of events scientists would like to better understand and forecast in the future.

The system is designed for subduction zone applications in the Pacific Ocean’s “Ring of Fire” where offshore strain accumulation and release processes are currently poorly monitored. One example where the group hopes to deploy the new system is the shallow coastal waters of earthquake prone Central America.

The Egmont Key test location sits in just 23 metres depth.  While Florida is not prone to earthquakes, the waters off Egmont Key proved an excellent test location for the system. It experiences strong tidal currents that tested the buoy’s stability and orientation correction system. The next step in the testing is to deploy a similar system in deeper water of the Gulf of Mexico off Florida’s west coast.

Source: University of South Florida.

Vue de la balise haute technologie mise au point par l’Université de Floride (Source : USF)

Vue du site d’Egmont Key, sur la côte ouest de la Floride, où la balise a été testée (Source : Google maps)

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.