Les scientifiques commencent à comprendre ce qui s’est passé lors du séisme de magnitude 9 qui a frappé le Japon, le 11 mars dernier. Le tremblement de terre du Tohoku, qui a eu un effet dévastateur, déclenchant un tsunami, lui-même suivi d’une série d’explosions à la centrale nucléaire de Fukushima, a quelque chose d’exceptionnel.
L’énergie qu’il a libérée a été beaucoup plus importante que ce que tous les modèles auraient pu prédire. En effet, la zone de rupture où il s’est produit ne dépassait pas 300 km, et pourtant il a provoqué un soulèvement de 3 m de haut à l’origine du tsunami et un glissement horizontal de 25 m, voire de 50 m à certains endroits.
Phénomène inédit
Le nord-est du Japon connaît de nombreuses secousses de magnitude 7, mais pas une seule dépassant 7,5 n’a été enregistrée depuis 1923. Et aucun témoignage historique ne fait état d’un séisme supérieur à 8,5 depuis le XVIIe siècle. Aucune preuve ou indice ne permettait d’envisager la possibilité d’un séisme d’une telle violence le long de la fosse japonaise -sauf peut-être un événement remontant à l’an 869. C’est ce qu’explique une étude pilotée par Shinzaburo Ozawa, de l’Autorité d’information spatiale du Japon (Nature, 16 juin 2011). Ce travail s’appuie sur les données recueillies par le réseau GPS japonais, le plus dense au monde.
«Le séisme du Tohoku est très compact», résume Jean-Philippe Avouac, directeur de l’Observatoire de tectonique au Caltech (États-Unis), dont un article accompagne l’étude japonaise. Les scientifiques sont face à un phénomène inédit. En effet, le réseau GPS mis en place en 1994 sur le territoire japonais avait montré que le Japon se déplace de près de 10 cm par an sous la poussée de la plaque pacifique, c’est ce qu’on appelle la subduction (voir infographie ci-dessus). Mais ils avaient aussi noté que, dans la région du Tohoku, il n’y avait aucun glissement. La descente de la plaque pacifique sous la plaque eurasienne était bloquée à cet endroit, exactement comme un tapis roulant. «C’est dans cette zone de blocage que les contraintes se sont accumulées. Et c’est là aussi qu’elles se sont libérées brutalement comme un ressort», explique Jean-Philippe Avouac. Les signaux étaient là. Mais ils n’ont pas été pris en considération.
Au moment du séisme, les GPS ont enregistré, dans certains secteurs du Tohoku, des glissements horizontaux du sol de plusieurs mètres. Ces mouvements ne sont pas homogènes (les flèches sur la carte) parce que la croûte terrestre est dotée d’une certaine plasticité. Là où les contraintes étaient plus fortes, les glissements ont été les plus importants. Curieusement, le séisme a effacé les contraintes du blocage qui s’était installé au large du Tohoku depuis des centaines d’années. L’ensemble de la plus grande île japonaise s’éloigne peu à peu de la côte chinoise sous la poussée de la plaque pacifique.
Pourquoi une zone de blocage s’est-elle installée au large du Tohoku? «On ne sait pas, mais c’est une des questions sur lesquelles nous allons travailler», confie Jean-Philippe Avouac. Elle doit être examinée de près, car on sait maintenant qu’une zone de blocage de faible étendue peut provoquer un cataclysme.
Le réseau GPS: un outil hors pair
«Le réseau de stations GPS installées sur le territoire nippon est exceptionnel par sa densité», souligne Jean-Philippe Avouac, directeur de l’Observatoire de tectonique au Caltech (États-Unis). Les Japonais ont été les premiers à investir dans ce type de dispositif. Depuis la fin des années 1990, plus de 1200 stations GPS enregistrent les déplacements des îles japonaises sous la poussée de la plaque pacifique. «Leurs données, ajoutées à celles des stations sismiques, sont une source extraordinaire d’informations , assure le chercheur. C’est une découverte en soi: les GPS vont permettre de comprendre ce qui s’est passé lors du séisme du 11 mars.» Plusieurs études ont déjà été publiées à partir de ces données mais il y en aura d’autres dans les prochaines années. «Des réseaux GPS devraient être implantés dans les zones de subduction -là où une plaque tectonique glisse sous une autre», estime Jean-Philippe Avouac. En Amérique du Sud ou en Himalaya par exemple. À défaut de permettre de prévoir la survenue d’un séisme, elles pourraient donner une idée beaucoup plus précise de l’aléa. À condition toutefois que les experts acceptent de voir les choses en face. En effet, les données GPS avaient montré que des fortes tensions s’accumulaient au large de Sendaï mais rares sont ceux qui ont averti du danger.
YVES MISEREY – © 2011 – LeFigaro.fr – Article original
