Comme les eddies silencieux sous une rivière tumultueuse, une grande partie de la croûte terrestre en mouvement cache ses mouvements les plus complexes et significatifs bien en dessous de la surface. Dans les régions où les plaques tectoniques se rencontrent, la danse des forces géologiques est à la fois élégante et redoutable, invisible aux yeux humains mais ressentie dans les tremblements du sol. Récemment, les scientifiques ont commencé à écouter plus profondément — non seulement les secousses dramatiques qui ébranlent les villes, mais aussi les légers frémissements chuchotés de la Terre elle-même. Ce faisant, ils ont découvert des brins cachés du mouvement de la planète qui pourraient remodeler notre façon de penser au risque sismique dans l'une des régions les plus agitées des États-Unis.
Au large de la côte accidentée de la Californie du Nord se trouve un endroit où les coutures de la surface terrestre se rejoignent et se séparent comme une tapisserie complexe. Connu sous le nom de triple point de Mendocino, cette intersection de la faille de San Andreas, de la zone de subduction de Cascadia et de la plaque de Gorda (Juan de Fuca) a longtemps été reconnue comme une zone d'activité tectonique significative. Ce qui était moins compris était la pleine complexité de ce qui se cache en dessous, où les plaques se heurtent, se frottent et parfois tirent des fragments de roche avec elles.
Pour examiner cette surface, les chercheurs ont détourné leur attention des tremblements de terre familiers que les gens ressentent et se sont concentrés sur quelque chose de beaucoup plus subtil : de petits tremblements de terre à basse fréquence — des tremblements des milliers de fois plus faibles que ce que les humains peuvent percevoir. Ces doux murmures de la Terre, imperceptibles sans instruments spécialisés, agissent comme des traceurs naturels, révélant les contours de ce qui se trouve en dessous. En enregistrant et en analysant des essaims de ces signaux faibles, des scientifiques du U.S. Geological Survey, de l'Université de Californie à Davis et de l'Université du Colorado à Boulder ont découvert que l'architecture tectonique de la région est beaucoup plus complexe que ce que montrent les cartes conventionnelles.
Au lieu de trois plaques simples en mouvement, le nouveau modèle suggère qu'au moins cinq morceaux distincts de croûte et de plaque interagissent profondément sous la côte de la Californie du Nord. Deux d'entre eux — un fragment de croûte océanique ancienne connu sous le nom de « fragment Pioneer » traîné vers le nord par la plaque pacifique, et une section détachée de la plaque nord-américaine étant tirée dans le manteau avec la plaque de Gorda — se cachent complètement hors de vue. Ces structures cachées créent des limites de faille supplémentaires et expliquent des énigmes de longue date, comme pourquoi le tremblement de terre de magnitude 7,2 de Cape Mendocino en 1992 s'est produit à une profondeur beaucoup plus faible que prévu.
Pour tester leur modèle, les chercheurs ont utilisé une expérience naturelle ingénieuse — la traction gravitationnelle de la Lune et du Soleil. Tout comme les forces de marée influencent les eaux océaniques, elles stressent subtilement les plaques tectoniques. Lorsque les forces de marée s'alignaient avec la direction du mouvement des plaques, le nombre de ces micro-tremblements augmentait, offrant des preuves confirmatoires des géométries cachées que les scientifiques avaient inférées.
Ce nouveau modèle ne diminue pas la menace de grands tremblements de terre dans la région, mais il affine notre compréhension de l'accumulation de stress et de la façon dont les failles pourraient se rompre. En appréciant la pleine tapisserie des pièces mobiles sous Mendocino, les sismologues espèrent mieux évaluer les dangers sismiques et anticiper plus précisément où le sol pourrait trembler lors d'événements futurs.
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Sources ScienceAlert rapportant sur les failles cachées dans un point chaud sismique aux États-Unis. Actualités de recherche de l'Université de Californie à Davis sur les petits tremblements révélant des failles cachées. Couverture de ScienceDaily sur la découverte d'un système de failles complexe sous la Californie du Nord. Explication de Science News sur les mises à jour du modèle tectonique au triple point de Mendocino. Aperçu de OpenAccessGovernment des résultats de recherche sismique.