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Découverte d’une nouvelle microplaque au large de l’Equateur // Discovery of a new microplate off Ecuador

Des scientifiques de l’Université Rice (Texas) viennent de découvrir une nouvelle microplaque tectonique au large des côtes de l’Equateur. Elle vient s’ajouter à ses compagnes qui forment un puzzle à la surface de la Terre.

Les chercheurs ont découvert la microplaque, qu’ils ont baptisée «Malpelo», en analysant le point de convergence de trois autres plaques dans l’Océan Pacifique oriental. La plaque de Malpelo est la 57ème plaque découverte et la première depuis près d’une décennie. Les chercheurs sont certains qu’il en existe d’autres.
L’étude, publiée dans la revue Geophysical Research Letters, explique comment les géologues ont découvert cette nouvelle plaque. Ils ont observé attentivement les mouvements d’autres plaques et leur évolution les unes par rapport aux autres, en sachant que les plaques se déplacent à une vitesse de quelques millimètres ou quelques centimètres par an.
La plaque lithosphérique du Pacifique – qui définit grosso modo la Ceinture de Feu du Pacifique – est l’une des 10 plaques tectoniques majeures qui se déplacent au-dessus du manteau terrestre. Il y a beaucoup de petites plaques qui viennent combler les vides entre les plus grandes, et la plaque Pacifique entre en contact avec deux de ces plus petites plaques, celle des Cocos et celle de Nazca, à l’ouest des îles Galapagos.
Pour comprendre le mode de déplacement des plaques, on étudie leurs circuits de mouvements, ce qui permet de quantifier comment la vitesse de rotation de chaque objet dans un groupe (sa vitesse angulaire) affecte tous les autres. La vitesse d’expansion des fonds océaniques, déterminée à partir des anomalies magnétiques marines, combinée avec les angles auxquels les plaques glissent les unes contre les autres au fil du temps, indique aux scientifiques la vitesse de rotation des plaques. Lorsque l’on additionne les vitesses angulaires de ces trois plaques, elles doivent être égales à zéro. Dans le cas présent, la vitesse n’est pas égale à zéro. Elle équivaut à 15 millimètres par an, ce qui est énorme.
Cela signifie que le circuit tectonique Pacific-Cocos-Nazca présente une anomalie et qu’au moins une autre plaque à proximité doit compenser la différence. Les chercheurs se sont appuyés sur une base de données de la Columbia University, réalisée précédemment avec des sonars à faisceaux multiples à l’ouest de l’Équateur et de la Colombie, pour identifier une limite de plaque alors inconnue entre les îles Galapagos et la côte. Les chercheurs qui avaient effectué cette étude avaient supposé que la majeure partie de la région située à l’est de la faille transformante de Panama faisait partie de la plaque de Nazca, mais leurs homologues de la Rice University ont conclu qu’elle se déplace de manière indépendante.
Les preuves de la présence de la plaque de Malpelo ont été confirmées par l’identification par les chercheurs d’une limite de plaque diffuse entre la faille transformante de Panama et l’endroit où la limite de la plaque diffuse coupe une profonde fosse océanique au large de l’Équateur et de la Colombie. (Une limite diffuse consiste en une série de nombreuses petites failles au lieu d’une dorsale ou d’une faille transformante qui définit nettement la limite entre deux plaques.)
Malgré tout, même en prenant en compte la microplaque de Malpelo, le nouveau circuit ne se referme toujours pas à zéro mais seulement à 10 ou 11 millimètres par an, et le rétrécissement de la plaque Pacifique ne suffit pas à expliquer la différence. Les chercheurs pensent qu’il y a une autre plaque – la Plaque 58 – qui manque à l’appel. Affaire à suivre.
Source: Rice University (Texas).

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A microplate discovered off the west coast of Ecuador by Rice University scientists adds another piece to Earth’s tectonic puzzle. The researchers discovered the microplate, which they have named “Malpelo,” while analyzing the junction of three other plates in the eastern Pacific Ocean. The Malpelo Plate is the 57th plate to be discovered and the first in nearly a decade. The researchers are sure there are more to be found.

The research, published in Geophysical Research Letters, explains how the geologist discovered the new plate. They carefully studied the movements of other plates and their evolving relationships to one another as the plates move at a rate of millimetres to centimetres per year.

The Pacific lithospheric plate that roughly defines the volcanic Ring of Fire is one of about 10 major rigid tectonic plates that move atop Earth’s mantle. There are many small plates that fill the gaps between the big ones, and the Pacific Plate meets two of those smaller plates, the Cocos and Nazca, west of the Galapagos Islands.

One way to judge how plates move is to study plate-motion circuits, which quantify how the rotation speed of each object in a group (its angular velocity) affects all the others. Rates of seafloor spreading determined from marine magnetic anomalies combined with the angles at which the plates slide by each other over time tells scientists how fast the plates are turning. When you add up the angular velocities of these three plates, they ought to sum to zero. In this case, the velocity doesn’t sum to zero at all. It sums to 15 millimetres a year, which is huge.

That made the Pacific-Cocos-Nazca circuit a misfit, which meant at least one other plate in the vicinity had to make up the difference.  Knowing the numbers were amiss, the researchers drew upon a Columbia University database of extensive multibeam sonar soundings west of Ecuador and Colombia to identify a previously unknown plate boundary between the Galapagos Islands and the coast. Previous researchers had assumed most of the region east of the known Panama transform fault was part of the Nazca plate, but the Rice researchers determined it moves independently.

Evidence for the Malpelo plate came with the researchers’ identification of a diffuse plate boundary that runs from the Panama Transform Fault eastward to where the diffuse plate boundary intersects a deep oceanic trench just offshore of Ecuador and Colombia. A diffuse boundary is best described as a series of many small, hard-to-spot faults rather than a ridge or transform fault that sharply defines the boundary of two plates.

With the Malpelo accounted for, the new circuit still doesn’t close to zero and the shrinking Pacific Plate is not enough to account for the difference. The nonclosure around this triple junction does not go down to zero, but only to 10 or 11 millimetres a year. The researchers need to understand where the rest of that velocity is going. They think there is another plate – Plate 58 – they are missing.

Source : Rice University (Texas).

Source: Rice University

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)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ecuador

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