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Environnement

Un lien entre changement climatique et séismes à l'origine de tsunamis inattendus ?

Rebekka steffen

Nationality German

Year of selection 2015

Institution Uppsala University

Country Sweden

Risk Environnement

Post-Doctoral Fellowship

2 years

120000 €

Le changement climatique est à l’origine de nombreuses transformations sur Terre, et pourrait notamment provoquer une hausse du nombre de séismes. La chercheuse en géosciences Rebekka Steffen étudie l’impact de la fonte des calottes glaciaires sur l’activité sismique. En effet, la perte de masse des glaces modifie les tensions au sein de la croûte terrestre. Ces forces pourraient activer des failles sismiques auparavant calmes et ainsi être à l’origine de puissants séismes. D’après la communauté scientifique, de tels séismes liés aux glaciers ont déjà eu lieu dans les régions nordiques il y a 10 000 ans. Le contexte de changement climatique et de réduction de la calotte glaciaire que nous connaissons est susceptible de provoquer un développement de ces événements géologiques à travers le monde, mais le phénomène n’a que peu été étudié. Le docteur Steffen axe ses recherches sur la question au Groenland, car l’intérêt croissant pour ses ressources naturelles peut exposer les infrastructures qui y sont présentes à des séismes. La découverte potentielle d’activité sismique dans la croûte océanique à cet endroit signifierait également que les deux côtés de l’océan Atlantique peuvent être exposés à des tsunamis.

La croûte terrestre est plus malléable que ce que notre perception habituelle nous pousserait à croire. Le poids des glaciers exerce une pression sur la terre sous-jacente et crée un soulèvement des zones autour de ceux-ci. Lorsque la glace fond, la surface reprend lentement sa précédente forme, la croûte se déplaçant grâce aux mouvements de l‘écoulement visqueux du manteau terrestre sur lequel elle se trouve. Même lorsque la glace disparaît, retirant ainsi une source de pression verticale, des forces horizontales résiduelles demeurent en raison de la déformation de la croûte. Ces forces sont capables de réactiver des failles auparavant stables. Ces dernières commenceraient alors à se mettre en mouvement et ont par le passé provoqué des tremblements de terre allant jusqu’à une magnitude de 8,0 en Europe du Nord, soit l’équivalent de ceux qui ont lieu le long de grandes frontières de plaques, comme au Japon et en Indonésie.

Grâce à une association de techniques issues des sciences de la Terre et de la modélisation informatique, le docteur Steffen souhaite quantifier le risque sismique grandissant qui pourrait être dû à la fonte des glaces du Groenland. Aucun modèle existant n’est en effet assez sophistiqué pour atteindre ce but. En s’appuyant sur ses précédents travaux, la chercheuse va donc développer un nouveau modèle capable de cartographier en haute résolution et en trois dimensions les forces souterraines à l’œuvre au Groenland. Grâce à la création d’un tel outil, capable de représenter des glissements réalistes le long des failles, elle sera capable d’identifier des régions du Groenland pouvant avoir connu de puissants tremblements de terre par la passé en raison de la perte de masse de glaciers, de même que les régions pouvant être exposées aujourd’hui, alors que la fonte se poursuit, voire s’accélère. Si ses recherches révèlent l’instabilité de failles sous-marines au large des côtes groenlandaises, elle évaluera également les risques de tsunamis et les dangers qu’ils peuvent présenter le long des côtes européennes et nord-américaines.

De nombreuses régions auparavant couvertes de glaciers étant des zones continentales stables, on ne s’attend généralement à y voir que des tremblements de terre de magnitude faible ou modérée. Si la fonte des glaces est cependant capable de provoquer des séismes de magnitude 8, cela voudrait dire que les risques pour le Groenland ont significativement été sous-estimés. Prendre connaissance de ce risque sera d’une grande importance pour les industriels qui intensifient aujourd’hui la production de pétrole offshore et l’extraction de minerais dans le pays, avec toutes les infrastructures que cela implique. Les effets d’un tremblement de terre majeur couplé à un tsunami ne feraient en effet que plus de victimes. Les calottes glaciaires à travers le monde sont en train de fondre et la montée du niveau de la mer n’est clairement pas l’unique raison de s’en inquiéter. Le modèle du docteur Steffen sera heureusement applicable à d’autres régions telles que l’Antarctique, ce qui rend possible l’évaluation de liens entre activité sismique sur place et les probabilités de survenue de tsunamis inattendus en Amérique du Sud, Asie du Sud et en Australie. Son travail de recherche de liens entre changement climatique et puissants mouvements géologiques et océaniques pourrait intervenir dans la prévention de risques côtiers et le développement de systèmes d’alerte de tsunami aujourd’hui inexistants.

Titre scientifique : Séismes induits par les glaciers au Groenland

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