USA : les alertes aux séismes se multiplient

USA : entre Californie et Yellowstone, les alertes aux séismes se multiplient

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Ce matin du 29 mars 2014, une troisième assez forte secousse de 5.1 en magnitude a touché la Californie et Los Angeles. Elle fait suite à un fort séisme de 6.6 qui a réveillé Los Angeles le 10 mars et à un autre de 4.4 le 17 mars 2014. L'épicentre de ce dernier séisme d'aujourd'hui a été localisé à 3 kilomètres à l'est de la localité de La Habra, à une vingtaine de kilomètres de LA.

"Le tremblement de terre n'a eu lieu qu'il y a quelques minutes, il va donc falloir donner du temps à nos agents pour qu'ils fassent leurs inspections", a pour le moment expliqué le porte-parole de l'institut américain de veille géologique (USGS).

Ces séries de séismes rapprochés éveillent dans la région la crainte du Big One, ce fameux séisme censé provoquer d'importants dégâts dans cette grande ville à l'Ouest des Etats-Unis. Chacun dans la région redoute un séisme comparable a celui qui a pratiquement détruit San Francisco en 1906. 

Traversant la région côtière de ce grand État de l'ouest américain, la faille de San Andreas se situe à la jonction des plaques tectoniques du Pacifique et de l'Amérique. « Elle se compose de deux segments, nord et sud, séparés par une zone en glissement continu, autrement dit qui casse en permanence», explique Pascal Bernard, physicien et sismologue à l'Institut de physique du globe de Paris. Il estime que les deux séismes de ces dernières semaines ne sont donc pas directement liés, car celui du 10 mars s'est produit sur le segment nord de la faille, et celui de ce lundi 17 au niveau du segment sud».

Ce segment sud a connu un séisme majeur en 1857, le nord en 1906 à San Francisco (3000 victimes). Or «à cause de la tectonique des plaques, les failles se chargent en tension à peu près à la même vitesse, que ce soit au nord comme au sud, donc on estime qu'elle est plus proche de rompre du côté de Los Angeles», au niveau du segment sud, puisque le dernier séisme d'ampleur est plus ancien sur ce segment, indique le sismologue.

Si les secousses ne sont pas forcément annonciatrices d'un tremblement de terre majeur à venir, les autorités restent très vigilantes, car une succession de secousses peut avancer la rupture d'une faille, en augmentant la pression sur cette dernière. «Il y aura forcément des répliques lors des prochains jours, qui peuvent atteindre une magnitude 2 à 3. Mais si ces secousses se poursuivent pendant plus d'une semaine et qu'elles sont de plus forte intensité, il pourrait s'agir d'un ‘essaim sismique' qui multiplie par 100 la probabilité d'un séisme majeur». Le sismologue Robert Graves, interrogé par l'AFP, estime pour sa part qu'il y a 5% de chances que le tremblement de terre de ce lundi ne soit que l'annonciateur d'un tremblement de terre plus important.

Ce nouveau séisme de plus forte intensité a bien eu lieu ce 29 mars sur le segment sud de la Californie, confirmant la possibilité d'un essaim sismique augmentant comme l'a dit Graves la probabilité d'un prochain séisme majeur.

Et juste au-delà de cette zone des grandes failles de San Andreas, vers le Nord-Est, se trouve l'énorme caldeira du super-volcan Yellowstone, qui inquiète également les américains car son actuelle activité est beaucoup plus intense que depuis de nombreuses décennies.

Le supervolcan du Yellowstone National Park tremble et se déforme, causant une modification de la topologie du terrain de manière spectaculaire, selon un rapport du National Geographic. 

Source d'eau chaude. Yellowstone National Park, Wyoming - USA © Sylvain Magdelaine

" S'agit-il de signes précurseurs d'une éruption catastrophique ou d'un simple "ronflement" cyclique ? Le point chaud de Yellowstone a produit plusieurs groupes de cratères volcaniques imbriqués, appelés caldeiras, au cours des 16 derniers millions d'années. Et, au cours des deux derniers millions d'années, trois éruptions majeures se sont produites. La première, dénommée Heise, a eu lieu il y a 2,1 millions d'années : l'éruption a émis tellement de magma que la chambre magmatique s'est effondrée créant une dépression, la caldeira avec des dimensions impressionnantes : 80 km de long, 65 km de large et des centaines de mètres de profondeur. La deuxième éruption, Picabo, s'est produite il y a 1,3 millions d'années et la troisième il y a 640 000 ans. C'est cette dernière qui a formée la caldeira actuelle de Yellowstone qui s'étend sur 40 à 60 km[1]. Depuis, environ 30 petites éruptions y compris une datée d'il y a seulement 70 000 ans, ont rempli la caldeira de lave et de cendres, et ont construit le paysage relativement plat que nous connaissons aujourd'hui.

Yellowstone : une chambre magmatique colossale

Le volcan du Yellowstone se caractérise par une imposante chambre magmatique souterraine de plus de 70 kilomètres de large, et d'une hauteur de plus de 10 kilomètres, la plus grosse jamais détectée. À l'intérieur bouillonne du magma à une température de 1 500 °C. Cependant, selon une étude rendue publique fin octobre 2013, les dimensions de la gigantesque chambre magmatique pourraient avoir été sous-estimées. En effet, Robert Smith de l'université de l'Utah a indiqué que la chambre magmatique résidant sous le parc de Yellowstone mesurerait 90 km de long pour 20 km de large. Par ailleurs, elle se situerait entre 2 km et 15 km de profondeur sous la caldeira, selon les endroits.

Les pressions du magma déforment le sol

Alors que l'épaisseur de la croûte terrestre est d'environ 30 km, à Yellowstone elle n'est que de 7 à 10 kilomètres. Ce qui fait que la pression exercée par la chambre magmatique se traduit par des déformations en surface. Ainsi, à partir de 2004, les scientifiques ont vu le sol au-dessus de la caldeira s'élever de 7 centimètres par an. Bien que ce taux ait ralenti entre 2007 et 2010 à un centimètre par an ou moins, depuis le début de ce gonflement, le sol s'est soulevé de plus de 25 centimètres à plusieurs endroits.

« Il s'agit d'une élévation extraordinaire, car il couvre une grande surface et les taux sont très élevés », a déclaré Bob Smith, un expert de longue date dans le volcanisme de Yellowstone de l'Université d'Utah. Les scientifiques pensent qu'un réservoir de magma gonfle, 7 à 10 kilomètres sous la surface de la terre, ce qui entraîne ce soulèvement. Heureusement, l'élévation ne semble pas annoncer une catastrophe imminente, a déclaré Bob Smith :

« Au début nous pensions à une éruption ». « Mais une fois que nous avons vu que le magma était à une profondeur de dix kilomètres, nous n'avons pas été si préoccupés. S'il se situait à une profondeur de deux ou trois kilomètres, là, nous aurions été beaucoup plus vigilants ». Les études offrent de précieux indices sur ce qui se passe dans la tuyauterie souterraine du volcan, ce qui pourrait éventuellement aider les scientifiques à prédire quand aura lieu la prochaine éruption volcanique à Yellowstone.

Les respirations insondables de Yellowstone

Smith et ses collègues de US Geological Survey (USGS) et de l'observatoire du volcan de Yellowstone ont cartographié les soubresauts de la caldeira à l'aide d'outils tels que les systèmes de positionnement GPS et d'interférométrie radar (InSAR), qui mesurent la déformation du sol. La déformation du sol suggère que le magma est en mouvement vers la surface, signe précurseur d'une éruption. Les flancs du mont St-Helene, par exemple, ont gonflé de façon spectaculaire dans les mois précédents l'explosion de 1980. Ce fut également le cas avant l'éruption plus modeste de l'Eyjafjallajökull en avril 2010 : son flanc avait enflé de plus de 15 centimètres environ, étant donné que le magma avait coulé dans les chambres étroites sous la montagne.

Mais il existe aussi de nombreux contre-exemples, y compris dans le cas du supervolcan de Yellowstone, où le sol enfle sans que cela soit suivi par une éruption. Selon la théorie actuelle, le réservoir magmatique de Yellowstone est alimenté par un panache de roches chaudes provenant du manteau terrestre. Lorsque la quantité de magma qui afflue dans la chambre augmente, le réservoir se gonfle comme un poumon et la surface s'élève. Lors du soulèvement des dernières années, les modèles indiquent que le réservoir s'est rempli d'environ 1 million de mètres cube de magma par an. Lorsque cet afflux ralentit, en théorie, le magma se déplace horizontalement pour se solidifier en refroidissant, ce qui fait redescendre le niveau de la surface terrestre.

This house fell into Hebgen Lake during the 1959 earthquake and floated along the shore until it came to rest here. The owner of the house, then-70-year-old Mrs. Grace Miller, escaped only after kicking out her front door and leaping a 5-foot-wide ground crack as her house dropped into the lake. (USGS photograph by J.B. Hadley.)

"Sur la base de preuves géologiques, Yellowstone a probablement vu un cycle continu d'élévation puis de régression au cours des 15 000 dernières années, et ce cycle continuera probablement", a déclaré Bob Smith. Les enquêtes montrent, par exemple, que la caldeira a augmenté d'environ 18 centimètres entre 1976 et 1984 avant de redescendre d'environ 14 centimètres au cours de la décennie suivante. Il ajoute "ces caldeiras ont tendance à monter et descendre, mais de temps en temps, elles créent des explosions hydrothermales, des tremblements de terre, ou des éruptions volcaniques".

Les chercheurs estiment que 10 à 30% du magma présent sous Yellowstone est à l'état liquide, c'est donc encore insuffisant pour déclencher une éruption majeure (il en faudrait au moins 50%). Mais des poches de magma en fusion dans la chambre pourraient quand même causer des éruptions plusieurs fois plus fortes que celle de 1980 au Mont St Helens (Etat de Washington), prévient Jacob Lowenstern, qui dirige l'Observatoire de Yellowstone pour le compte de l'USGS de Menlo Park, en Californie.

De la difficulté de prévoir une éruption de Yellowstone

Prévoir l'imminence d'une éruption volcanique reste extrêmement difficile, en partie parce que de nombreuses données font encore défaut dans le cas de Yellowstone. De plus, les enregistrements en continu de l'activité de Yellowstone ne sont disponibles que depuis les années 1970, ce qui est insignifiant à l'échelle des temps géologiques et ne permet donc pas de tirer de conclusions sur les observations effectuées.

De toute évidence, il y a encore du magma sous Yellowstone souligne Dan Dzurisin, un expert de Yellowstone. Ceci se manifeste par l'activité hydrothermale continue juste sous la surface : geysers (il y en a plus de 500), sources d'eau chaude (plus de 10 000), boues chaudes, fumerolles qui constituent une attraction pour de nombreux touristes. Ce large système hydrothermal pourrait aussi jouer un rôle dans les déformations du sol, mais il est difficile de savoir dans quelle mesure.

Quelque 3000 tremblements de terre secouent chaque année Yellowstone[2]. Par exemple, entre le 26 décembre 2008 et le 8 janvier 2009, environ 900 séismes se sont produits dans une zone localisée autour du lac Yellowstone. Cette concentration de secousses pourrait avoir relâché la pression du magma dans le réservoir en permettant aux fluides de s'échapper ralentissant du coup l'élévation du sol, comme l'indique Smith de l'Université de l'Utah.

Septembre 2013 : " Et maintenant, la zone autour de Yellowstone est de plus en plus sismiquement active. En fait, le professeur Bob Smith dit qu’il n’a jamais rien vu de tel dans les 53 années qu’il a regardé Yellowstone …

Jusqu’à récemment, Bob Smith n’avait jamais été témoin que de deux essaims de tremblements de terre simultanés dans ses 53 ans de surveillance de l’activité sismique dans et autour de la caldeira de Yellowstone.

Maintenant, Smith, un professeur de l’Université de géophysique Utah, a vu trois essaims à la fois.

En Septembre 2013, 130 tremblements de terre frappent Yellowstone au cours d’une seule semaine. Cela a eu comme conséquences que de nombreux observateurs de Yellowstone sont maintenant extrêmement préoccupés …

Les derniers essaims de tremblements de terre de Yellowstone ont commencé le 10 septembre 2013 et l'ont fait jusqu’à environ 11h30 le 16 septembre 2013.

« Un total de 130 séismes de magnitude 0,6 à 3,6 ont eu lieu dans ces trois domaines, cependant, la plupart ont eu lieu dans le bassin inférieur du Geyser, » déclare l'Université de l’Utah. «Notamment une grande partie de la sismicité dans Yellowstone se passe en tant qu'essaims. »

Ces séismes devraient fournir de précieux indices sur les relations entre la chambre magmatique et les déformations du sol. Au final, l'histoire géologique de Yellowstone et les causes des déformations enregistrées sont devenues de plus en plus complexes avec l'évolution des techniques disponibles pour les étudier.

Une éruption peu probable à court terme

Selon Ilya Bindeman, professeur en sciences géologiques à l'Université de l'Oregon (USA), une éruption majeure à Yellowstone devrait effectivement se produire... Mais plutôt dans 1 à 2 millions d'années. En effet, "nos recherches sur les modèles d'un tel volcanisme dans deux anciennes caldeiras complètes dans le sillage de Yellowstone suggèrent que Yellowstone est dans une phase d'endormissement plutôt que sur un cycle de montée en puissance" dit-il.

Si il ne s'agit pas d'une certitude, mais seulement d'une extrapolation à partir des témoins des éruptions passées, la prochaine éruption majeure de Yellowstone devrait donc se produire dans 1 à 2 millions d'années, dans l'Etat du Montana.

Les conséquences cataclysmiques d'une éruption de Yellowstone

Une éruption à Yellowstone serait une catastrophe majeure, inconnue de la civilisation moderne. Selon Ilya Bindeman, une telle éruption détruirait tout sur un rayon de plusieurs centaines de kilomètres. Mais ce n'est pas tout : les Etats-Unis et le Canada seraient recouverts de plusieurs centimètres de cendres qui détruiraient toute végétation jusqu'à 1600 km du cratère. Deux tiers des États-Unis et un tiers du Canada deviendraient inhabitables. Les émanations toxiques du volcan rendraient l'air irrespirable...

De plus, du dioxyde de soufre serait libéré en grande quantité, ce qui entraînerait un refroidissement du climat planétaire pendant au moins une décennie et une altération de la couche d'ozone.

Selon Ilya Bindeman, un tel événement causerait des dégâts gigantesques, équivalant à environ 1 000 fois celle du mont Saint Helens (Washington - USA) en 1980. En effet, l'explosion du mont St. Helens avait engendré l'émission d'un kilomètre cube de matière dans l'air, l'éruption du mont Pinatubo aux Philippines en 1991, dix kilomètres cubes. Or, la dernière éruption de Yellowstone il y a 640 000 ans, a rejeté 1 000 kilomètres cubes de matériaux !

Notes

1 - Ces éruptions ont été respectivement 2 500, 280 et 1 000 fois plus puissantes que celle du mont St-Helens de 1980.

2 - Les secousses sismiques sur Yellowtone peuvent être suivies en direct sur la page dédiée de l'Université d'Utah. Une autre page archive toutes les secousses enregistrées sur Yellowstone.

Sources : Yellowstone Has Bulged as Magma Pocket Swells - National Geographic Planetary disasters: It could happen one night - Nature 493, 154–156 (10 Janvier 2013) doi:10.1038/493154a How many giant eruptions have occurred in the Yellowstone National Park region and how large were they? - USGS Will the Yellowstone supervolcano erupt in our lifetime? - NSF

Sources : http://www.notre-planete.info/actualites/actu_2688_eruption_supervolcan_Yellowstone.php + http://www.lefigaro.fr/sciences/2014/03/17/01008-20140317ARTFIG00382-la-californie-vit-dans-l-angoisse-d-un-seisme-devastateur.php + http://www.franceinfo.fr/actu/etats-unis-nouvelle-alerte-sismique-en-californie-1367153-2014-03-29 + http://www.liberation.fr/evenements-libe/2014/03/27/los-angeles-pourrait-etre-rayee-de-la-carte-d-ici-30-ans_990662 + http://pubs.usgs.gov/fs/2005/3024/ + http://www.astrosurf.com/luxorion/impact-supervolcan-yellowstone2.htm + http://lesmoutonsenrages.fr/2013/10/09/alerte-avec-le-super-volcan-yellowstone-le-volcan-le-plus-dangereux-damerique-revient-a-la-vie/

Avec un nombre conséquent de mini-séismes en ce moment même sur Yellowstone et aussi sur l'Oklahoma, qui seraient eux liés à la fragmentation hydraulique du sol pour le gaz de schiste. "dans une étude publiée par la revue Geology, Katie Keranen (université de l'Oklahoma) et ses coauteurs de l'université Columbia à New York ont analysé la séquence d'événements ayant précédé et suivi le séisme. Les auteurs concluent à un lien causal entre l'injection de fluides de fracturation usés dans le sous-sol et la survenue du tremblement de terre. Non loin de Prague, Oklahoma, (ou a eu lieu récemment un séisme mortel) un ancien gisement pétrolier, désormais épuisé, est en effet utilisé depuis plusieurs années comme site d'injection d'eaux souillées issues d'opérations de fracturation hydraulique – la technique d'exploitation du gaz de schiste.

 2.7 2km E of Choctaw, Oklahoma 2014-03-29 12:36:48 UTC 5.0 km deep

 2.9 2km ENE of Choctaw, Oklahoma 2014-03-29 06:11:19 UTC 8.0 km deep

 3.2 9km NE of Stillwater, Oklahoma 2014-03-28 23:16:24 UTC 4.9 km deep

 0,5   28/03/2014 9:41:43 44.825N 110.781W 3.1    24 km (15 miles) SSW de Gardiner, MT
 2.0   28/03/2014 5:37:16 44.839N 110.513W 7.1    27 km (17 miles) au SE de Gardiner, MT
 1.9   26/03/2014 18:58:40 44.808N 110.773W 4.3    26 km (16 miles) S de Gardiner, MT
 2.2   26/03/2014 18:20:59 44.800N 110.772W 4.1    27 km (17 miles) S de Gardiner, MT
 1.5   26/03/2014 18:11:57 44.821N 110.774W 2.0    24 km (15 miles) S de Gardiner, MT
 2.0   26/03/2014 18:00:10 44.799N 110.774W 3.9    27 km (17 miles) S de Gardiner, MT
 3.5   26/03/2014 17:59:00 44.801N 110.778W 4.5    27 km (17 miles) S de Gardiner, MT 
 3.0   26/03/2014 13:14:36 ​​44.804N 110.772W 6.4    26 km (16 miles) S de Gardiner, MT 
 1.4   24/03/2014 12:06:51 44.246N 110.444W 3.6    70 km ( 43 mi) au SE de West Yellowstone, MT
 1,7   24/03/2014 5:21:37 44.778N 110.774W 7.5    29 km (18 miles) S de Gardiner, MT
 1.1   23/03/2014 22:55:22 44.574N 110.410W 2.7    56 km (35 miles) E de West Yellowstone, MT
 1.4   23/03/2014 19:50:43 44.706N 111.905W 0.0    44 km (27 miles) NNE de Spencer, ID
 2.0   23/03/2014 2:02:27 44.768N 110.767W 7.9    29 km (18 miles) à l'ENE de West Yellowstone, MT
 1,8   22/03/2014 8:44:18 44.615N 110.522W 8.8    47 km (29 miles) E de West Yellowstone, MT
 1,4   22/03/2014 8:42:05 44.600N 110.525W 10,7    46 km (29 miles) E de West Yellowstone, MT
 1,4   22/03/2014 8:41:14 44.598N 110.526W 8.8    46 km (29 miles) E de West Yellowstone, MT

http://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/yellowstone/yellowstone_monitoring_47.html

Rapport du 03-03-2014 USGS : " La déformation du sol se produisant dans le centre-nord de Yellowstone, qui nous l'indiquions dans un document d'information le 18 Février 2014, se poursuit. En Mars, YVO prévoit de déployer plusieurs instruments GPS supplémentaires pour en savoir plus sur cet épisode de déformation scientifiquement intéressant. La subsidence de la Caldera, qui a débuté en 2010, semble se ralentir. Toute la déformation qui se déroulent actuellement dans Yellowstone reste bien en deçà des normes historiques. Pendant Février 2014, l'Université de l'Utah rapporte 245 séismes qui ont été localisés dans la région du parc national de Yellowstone. La Sismicité de février à Yellowstone a été marquée par un essaim en cours de 153 tremblements de terre, situé à environ 5 miles WSW de Norris Geyser Basin, PNY, qui a persisté pendant tout le mois. Le groupe comprenait le plus grand événement du mois, ce qui était un petit tremblement de terre de magnitude 3,5 le 11 Février 2014 au 16:03 HNR. Bien que la sismicité sur Yellowstone dans son ensemble soit légèrement au-dessus, les niveaux de sismicité normaux dans la région de déformation dans la partie centre-nord du parc ont augmenté depuis que la déformation a commencé. "

MAJ 31-03-2014 : Séisme sur Yellowstone :  http://lesmoutonsenrages.fr/2014/03/30/seisme-de-magnitude-5-0-au-parc-de-yellowstone/

Yves Herbo-Sciences-F-Histoire, 29-03-2014-MAJ 31-03-2014