De nouvelles preuves pour identifier les insaisissables séismes supershear

Les séismes dit « supershear » sont les types de séismes les plus rares. Ils se produisent lorsque la vitesse du séisme (4 à 5 km/s) dépasse la vitesse des ondes de cisaillement (3,5 km/s) dans la roche hôte. Un peu comme quand un avion supersonique dépasse la vitesse du son. Il est très difficile d'observer l’instant et la durée de transition d'un séisme vers une vitesse supershear, à la fois dans la nature et dans les modèles numériques.

Dans ce travail pionnier et pluridisciplinaire, une équipe de chercheurs a fourni une signature robuste permettant d’observer une telle transition dans la nature. En combinant des modèles théoriques de fracture dynamique, des modèles informatiques avancés de tremblements de terre et des techniques d'observation de pointe, ils ont montré que la meilleure signature d'une transition supershear ne se trouve pas dans, mais en dehors de la faille qui a provoqué le tremblement de terre.

En se basant sur un modèle idéalisé de séisme, ils ont montré que la contrainte ressentie par le milieu entourant la faille diminue progressivement lorsque la vitesse du séisme se rapproche de la vitesse des ondes de cisaillement. Pour les matériaux fragiles, comme les roches, cela signifie qu’ils sont moins susceptibles de se fracturer et qu’il devrait donc y avoir moins de fractures autour de la faille aux environs de la zone de transition supershear. Les chercheurs ont ensuite validé cette hypothèse à l'aide de modèles de calculs avancés, en examinant plusieurs séismes qui sont montés en supershear et en recherchant cette réduction des fractures hors faille (zone de dommages). En utilisant des techniques de corrélation d'images satellites, dont on peut déduire la zone de dommages, et la distribution des répliques qui éclairent indirectement cette zone, ils ont pu vérifier de manière concluante les prédictions des modèles.