Quand on pense au tremblements de terreon associe généralement le phénomène à la tectonique des plaques. Cependant, de nombreux autres facteurs peuvent déclencher une activité sismique sur Terre, notamment la fonte des glaciers, qui revêt une importance croissante. Ces dernières décennies, de nombreuses études ont mis en évidence l’accélération de la fusion des calottes polairescausé par chauffage mondialpourrait être la base duaugmentation de la fréquence de tremblements de terre, généralement de faible magnitude, dans des régions par ailleurs tectoniques stables, comme le Groenland. Une telle sismicité serait associée à ce qu’on appelle rebond post-glaciaireun processus géologique naturel qui consiste à soulèvement de la lithosphère suite à la perte de la masse glaciaire sus-jacente et qui joue un rôle fondamental dans la modification des régimes de stress dans le sous-sol.
Comment la fonte des glaces peut provoquer des tremblements de terre : le modèle de rebond isostatique
D’un point de vue purement mécanique, les calottes glaciaires représentent une charge sur la surface terrestre et, à ce titre, exercent une contrainte sur la lithosphère qui, en réponse, ça se déforme. À propos Il y a 20 000 ansdans la phase maximale de la dernière période glaciaire, au-delà 25% des terres émergéesainsi qu’environ 8 % de la surface de la Terre, étaient recouverts d’énormes étendues de glace, avec des épaisseurs qui dépassaient par endroits 3km. En réponse à la charge des masses glaciaires, la lithosphère sous-jacente gonfle lentement coulédans un phénomène connu sous le nom d’affaissement. Cela se produit parce que le lithosphèrela coque rigide la plus externe de la Terre, repose sur leasthénosphèreune partie du pelage qui a un comportement ductile–visqueux.
Pour bien comprendre le processus, imaginez hypothétiquement remplir un matelas gonflable de miel et vous tenir debout dessus. Au début, rien ne se passera, mais au fil des secondes et des minutes, vous commencerez lentement à couler et le tapis se déformera sous vous.
Cependant, une fois que vous descendez du matelas gonflable, celui-ci reprendra lentement sa forme initiale. Ce processus inverse est connu sous le nom de rebond isostatique ou rebond post-glaciaire et se produit pendant et après le perte de masse des glaciersprovoqués par leur fusion. Essentiellement, la croûte remonte jusqu’à ce qu’elle revienne à la position d’équilibre initiale. C’est ce qui s’est passé à partir de Il y a 19 000 ansquand, à l’extrémité du pic glaciaire, les coquilles ont commencé à fondre lentement. C’est un processus qui se poursuit aujourd’hui, en particulier dans les zones où les calottes glaciaires continentales sont encore présentes, comme en Groenland Et Antarctique.
Il convient de souligner que l’affaissement lié à la formation des calottes glaciaires n’est pas un phénomène instantané, mais s’accomplit au cours du temps. des milliers d’années. De même, le rebond isostatique est un processus très lent qui peut s’accomplir même plusieurs centaines de milliers d’années après la disparition des calottes glaciaires.
Mais ces phénomènes peuvent-ils déclencher des tremblements de terre ? Selon de nombreuses études, la réponse est oui. Surtout pendant les périodes post-glaciaires, la réduction de la charge lithostatique et les variations des forces agissant sur la lithosphère peuvent induire le développement de nouvelles failles ou provoquer la réactivation de failles préexistantes, augmentant ainsi la sismicité locale.
Tremblements de terre déclenchés par la fonte des calottes glaciaires : données dans l’Arctique
En raison du réchauffement climatique, au cours des 20 dernières années, les calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland ont perdu respectivement en moyenne 150 milliards Et 270 milliards de tonnes de glace par année. La perte de masse glaciaire s’est accompagnée d’un soulèvement de la lithosphère.
Une étude publiée en 2012 dans la revue Revue géophysique internationale estimé une vitesse maximale de rebond post-glaciaire supérieure à 20 mm par an dans certaines régions du Groenland. Des études ultérieures ont montré que les tremblements de terre de faible magnitude, généralement inférieurs à 3 degrés, enregistrés au cours des 30 dernières années, se produisent souvent dans les zones à plus fort soulèvement isostatique et dans celles où la glace a complètement fondu ou est en train de fondre, ce qui suggère. une possible corrélation entre les deux phénomènes.
De même, le champ glaciaire Baie des Glaciersdans le’Sud de l’Alaskail a encore perdu 3000 km³ de glace depuis 1770correspondant à une diminution d’environ 1,5 km de l’épaisseur de la calotte glaciaire. Dans certaines régions, des surélévations maximales ont été enregistrées 4 cm par an. Une étude de 2008 menée par des chercheurs de la NASA et de l’Alaska Earthquake Information Center a mis en évidence comment la fonte massive des glaciers de la région pourrait avoir été à l’origine du phénomène.augmentation de la fréquence des séismes superficiels, avec une magnitude maximale ne dépassant pas 2,4 sur l’échelle de Richter, entre 2002 et 2006. De même, plusieurs séismes d’une magnitude supérieure à 0,1, enregistrés entre 1973 et 2001 dans la région des glaciers Béringdans le sud de l’Alaska, sont imputables à la fonte du glacier lui-même. Une étude plus récente, publiée dans la revue Terre solidesuggère un lien entre l’ajustement isostatique et un séisme de magnitude significativement plus élevée, égale à 7.8 sur l’échelle de Richter, qui a frappé le sud-est de l’Alaska en 1958.
D’autres études suggèrent un lien possible entre la fonte des glaciers et la réactivation des paléofailles dans le Alpesdans États-Unis (Michigan et Indiana) et dans Scandinavie il y a plusieurs milliers d’années.
Bibliographie