Demandez à l’expert : Comprendre la nature des grands tremblements de terre | MSUAujourd’hui

Les articles “Demandez à l’expert” fournissent des informations et des idées aux chercheurs des scientifiques de la MSU et aux universitaires sur les problèmes nationaux et mondiaux, la recherche complexe et les sujets d’intérêt général en fonction de leurs domaines d’expertise et d’étude académiques. Ils peuvent présenter des informations historiques, des antécédents, des résultats de recherche ou offrir des conseils.

Songqiao “Shawn” Wei, professeur adjoint de sciences géologiques au Département des sciences de la Terre et de l’environnement du Collège des sciences naturelles de l’Université d’État du Michigan, a étudié les tremblements de terre en réponse au mouvement des plaques tectoniques de la Terre dans le monde.

Qu’est-ce qu’un tremblement de terre ?

Un tremblement de terre est un mouvement soudain de la Terre causé par des glissements de roches (là où elles sont brisées) sur une faille ou une partie de celle-ci. Pour les petits tremblements de terre, la rupture de la faille (glissement rocheux) se produit généralement en quelques secondes et sur une échelle de mètres. Mais les plus grands tremblements de terre peuvent éclater sur des centaines de kilomètres en quelques minutes. Les ondes sismiques (énergie) générées par les grands tremblements de terre peuvent se propager (voyager) à travers la Terre et atteindre l’autre côté de la planète en quelques dizaines de minutes.

Y a-t-il plus d’activité sismique que d’habitude ?

Non. Il y a eu plusieurs études statistiques montrant que l’activité sismique est presque constante au cours des dernières décennies. Cependant, avec des instruments plus nombreux et de meilleure qualité partout dans le monde et une meilleure technologie de détection, nous enregistrons en effet beaucoup plus de tremblements de terre qu’auparavant. Cet ensemble de données accru nous aidera à mieux comprendre la physique des tremblements de terre et, en fin de compte, à atténuer les risques sismiques.

Comment les séismes sont-ils détectés ?

Les sismologues du monde entier exploitent des stations sismiques permanentes ou temporaires pour surveiller les tremblements de terre. Ces stations sismiques utilisent des sismomètres très sensibles pour enregistrer les mouvements du sol qui sont trop faibles pour être ressentis par les humains – c’est pourquoi une station sismique à East Lansing peut enregistrer le tremblement de terre de Tohoku en 2011 au Japon alors que personne au Michigan ne l’a jamais ressenti.

Les mouvements du sol enregistrés peuvent être causés par des tremblements de terre, mais aussi par tout type d’activités humaines (par exemple, la circulation) ou de phénomènes naturels (par exemple, des ouragans ou des vagues océaniques). Il est donc difficile de distinguer les mouvements du sol causés par les tremblements de terre d’autres sources. Dans le passé, les analystes de données d’expérience devaient examiner visuellement toutes les données pour identifier les tremblements de terre. Cependant, ces dernières années, en utilisant des technologies informatiques avancées, en particulier des algorithmes d’apprentissage automatique, nous automatisons le processus de détection des tremblements de terre, ce qui permet d’économiser beaucoup de temps et de ressources humaines.

Quel est le lien entre vos recherches actuelles et les tremblements de terre ?

En tant que sismologue, l’étude des tremblements de terre est l’un de mes principaux intérêts de recherche. Mon groupe étudie la zone de subduction de l’Alaska où la plaque tectonique du Pacifique plonge dans l’intérieur de la Terre le long de la fosse océanique Alaska-Aléoutiennes et se déplace sous la plaque nord-américaine. Des millions de tremblements de terre, dont le grand tremblement de terre d’Alaska de 1964 (magnitude 9,2, le tremblement de terre le plus puissant enregistré dans l’histoire de l’Amérique du Nord), se produisent dans cette zone de subduction lorsque les deux plaques tectoniques entrent en collision et se déforment.

Nous nous intéressons particulièrement à la région de la péninsule de l’Alaska, où un séisme de magnitude 7,8 s’est produit en juillet 2020 et un autre séisme de magnitude 8,2 s’est produit en juillet 2021 à côté du précédent. Plus précisément, mon groupe de recherche visualise la structure de la Terre sous cette région – de la surface de la Terre à 200 kilomètres (124 miles) de profondeur – et détecte davantage de tremblements de terre à l’aide d’algorithmes d’apprentissage automatique de pointe.

Nous collaborons également avec mes collègues géodésiens Jeffrey Freymueller et Julie Elliott pour mieux comprendre la nature de ces tremblements de terre d’un point de vue à la fois sismologique et géodésique (mesure de la taille et de la forme de la Terre). Finalement, j’espère que nos études répondront aux questions sur les raisons pour lesquelles les grands tremblements de terre de 2020 et 2021 se sont produits à ces endroits et sur ce qui a contrôlé leur ampleur.

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