Assimilation et intégration des observations Géodésiques dans la modélisation de la Rupture sismique en zone de subduction. – AGIR

Apport des observations Géodésiques intégrées dans la modélisation de la rupture sismique en zone de subduction

Le séisme survenu au Japon en 2011 (Tohoku M9) a provoqué un retentissement majeur chez les sismologues, montrant qu’ils n’avaient pas anticipé correctement ce scénario extrême. L’échec d’aujourd’hui est dû à la rareté de ces séismes. Aujourd’hui, l’accumulation de mesures inter-sismiques (avant rupture) ouvre de nouvelles perspectives. Nous proposons de tirer parti de ces mesures interprétables en termes de mécanisme de chargement de la zone d’interface entre les plaques tectoniques.

Est-ce que la carte de couplage inter-sismique déduite des mesures géodésiques inter-sismiques permet d’estimer correctement la future zone de rupture et ses caractérisiques ?

Un séisme se produit à la fin d’un processus répétitif appelé « cycle sismique ». Pendant une longue durée appelée période inter-sismique, la contrainte augmente sur la limite de plaque avant de finalement conduire à sa rupture, produisant alors un méga-séisme de subduction. Aujourd’hui, grâce aux stations GPS permanentes installées sur les marges de subduction, on mesure la déformation de surface terrestre associée au lent chargement de l’interface bloquée en profondeur préliminaire à la rupture. Cette observation peut potentiellement être utilisée pour estimer à l’avance la distribution d’un paramètre physique déterminant : la chute de contrainte du futur séisme. À partir de cette estimation, on pourrait parvenir à calculer des scénarios de rupture, et aider à réduire les risques de tsunami et de mouvements forts associés. <br />Le premier objectif du projet est d’appliquer cette méthode à un endroit où une séisme a eu lieu (le séisme du Chili de 2010, Mw8.8), pour permettre la comparaison entre la prédiction aveugle de la méthode et les caractéristiques connues du tremblement de terre. Des recherches approfondies seront menées pour comprendre et quantifier les limites de l’approche, en travaillant spécifiquement sur la façon de modéliser le couplage inter-sismique, sur la définition des barrières et sur la façon dont on peut les caractériser.<br />Le second objectif est d’exporter la méthode à d’autres endroits du monde où elle peut être utilisée pour anticiper de futurs séismes : il s’agit des « vides sismiques » identifiés au Chili et au Japon. <br />Enfin, un dernier objectif est de contribuer à un grand défi sismologique actuel : L’inversion dynamique. Dans le cadre de ce projet, nous proposons de modifier l’algorithme d’inversion pour introduire la distribution de chute de contrainte comme a priori, réduisant le nombre de paramètres inversés et augmentant la robustesse des résultats. <br />