Les scientifiques isolent un modèle de tremblement d’alerte précoce dans les tremblements de terre provoqués en laboratoire

Des chercheurs de l’Université du Texas à Austin ont réussi à isoler un schéma de tremblements provoqués en laboratoire. Cette découverte laisse espérer que les futurs tremblements de terre pourraient être prédits par l’essaim de petites secousses qui les précèdent.

La recherche est publiée dans la revue Communications naturelles.

La prochaine étape consiste à reproduire les résultats dans le monde réel. Le chercheur principal Chas Bolton commencera ce travail cette année, en commençant par le Texas, où il espère isoler des modèles similaires dans les mesures effectuées par le réseau sismologique de l’État, TexNet.

“Si nous voulons un jour prédire ou prévoir les tremblements de terre, nous devons être capables de mesurer, caractériser et comprendre ce qui se passe juste avant le tremblement de terre”, a déclaré Bolton, qui a effectué ce travail alors qu’il était chercheur postdoctoral à l’Institut de l’Université du Texas. pour la Géophysique (UTIG).

Bolton est maintenant associé de recherche au Bureau de géologie économique de l’UT Austin, qui gère TexNet. L’UTIG et le bureau font tous deux partie de l’UT Jackson School of Geosciences.

Les tremblements de terre se produisent selon des cycles irréguliers, ce qui rend difficile de savoir quand et où le prochain pourrait se produire. Bien que les enregistrements sismiques montrent que les tremblements et autres mouvements géologiques se produisent avant les grands tremblements de terre, les failles sismiques produisent autant de grondements aléatoires que de tremblements significatifs.

Les scientifiques recherchent depuis longtemps des indices qui pourraient aider à signaler qu’un tremblement de terre est en route. L’approche de Bolton impliquait de créer ses propres tremblements de terre en laboratoire et de rechercher des modèles dans le « bruit » sismique qui précédait les séismes.

Bolton et ses collaborateurs ont mesuré les cycles sismiques sur une faille miniature fabriquée en laboratoire à Penn State. La faille ne mesure que deux pouces de long, soit des ordres de grandeur plus petits que la réalité. Mais les expériences ont révélé un schéma de secousses qui devenaient plus fortes et se rapprochaient à mesure que le tremblement de terre en laboratoire approchait. Aucune tendance de ce type n’a été trouvée pour les séismes plus lents ou plus faibles.

Cette tendance est significative car elle signifie que les secousses sont liées au choc principal, a déclaré Bolton.

“Cela vous donne une explication physique de ce qui contrôle les pré-chocs”, a-t-il déclaré.

Cela donne également aux chercheurs un modèle révélateur à rechercher dans le monde réel.

Détecter de tels modèles ne sera pas facile sur des failles longues de plusieurs centaines de kilomètres et pénétrant profondément dans la Terre. Pourtant, les résultats montrent pourquoi il est si important de relier les failles du monde réel à des moniteurs sismiques capables de détecter des changements subtils dans la Terre, a déclaré Demian Saffer, co-auteur et directeur de l’UTIG.

“Si nous voulons vraiment détecter ces phénomènes précurseurs, nous avons besoin de capteurs et d’observatoires à long terme capables de surveiller ces craquements et gémissements pour nous dire comment la faille se comporte avant la panne”, a-t-il déclaré.

Bolton expérimente actuellement une faille artificielle beaucoup plus grande, longue de 3 pieds, à l’UTIG. Il a déclaré que la plus grande erreur de laboratoire contribuerait à améliorer la compréhension de la manière dont les tremblements pourraient se produire dans la nature. Les expériences s’ajoutent à ses recherches TexNet, où il analysera des séquences de tremblements au Texas associées à des tremblements de terre supérieurs à la magnitude 5. Il attend des résultats d’ici un an.