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5.3.9 : Sources du tremblement de terre de Cascadia - Géosciences


Aperçu

Les trois chapitres suivants décrivent les trois sources de tremblements de terre dans le nord-ouest du Pacifique (Figure 3-21). Le chapitre 4 décrit la première et la plus grande source, la limite entre la plaque Juan de Fuca-Gorda et la plaque nord-américaine, connue sous le nom de zone de subduction de Cascadia (ligne rouge continue sur la figure 3-21). Le chapitre 5 décrit les tremblements de terre profonds, en grande partie terrestres, dans la plaque descendante Juan de Fuca, appelés tremblements de terre en plaques. Le chapitre 6 décrit les tremblements de terre dans la plaque nord-américaine, y compris la faille de Seattle à Washington et deux tremblements de terre en Oregon en 1993.


Suggestions de lectures complémentaires

Bakun, W.H., R.A. Haugerud, M.G. Hopper et R.S. Ludwin. 2002. Le tremblement de terre de l'État de Washington en décembre 1872 : Bulletin de la Seismological Society of America, v. 92, p. 3239-58.

Bakun, W.H. et C.M. Wentworth. 1997. Estimation de l'emplacement et de la magnitude d'un tremblement de terre à partir des données d'intensité sismique : Bulletin de la Seismological Society of America, v. 87, p. 1502-21.

Bolt, B. 2004. Tremblements de terre : 5e édition : New York : W. H. Freeman & Co., 378 p. Une discussion plus détaillée des sismographes et des ondes sismiques, écrite pour le profane.

Brumbaugh, D. 1999. Tremblements de terre : science et société. Upper Saddle River, NJ : Prentice-Hall. Couverture approfondie des tremblements de terre, des instruments utilisés pour les décrire et des normes de sécurité personnelle et de construction de bâtiments.

Commission sur la science des tremblements de terre. 2003. Vivre sur une Terre active : Perspectives sur la science sismique. Washington, D.C. : National Academy Press, 418 pages, www.nap.edu

Carter, W. E. et D. Robertson. 1986. Étudier la terre par interférométrie à très longue base : Scientific American, v. 255, no. 5, p. 46-54. Écrit pour le profane.

Dixon, T. 1991. Une introduction au système de positionnement global et à quelques applications géologiques : Reviews of Geophysics, v. 29, p. 249-76.

Hough, S. E. Earthshaking Science: Ce que nous savons (et ne savons pas) sur les tremblements de terre. Princeton, New Jersey : Princeton University Press, 238 p. Écrit pour le profane.

Moniteur sismique Iris. http://www.iris.edu/seismon/ Surveillez les tremblements de terre dans le monde en temps quasi réel, visitez les stations sismiques du monde entier. Les tremblements de terre de M 6 ou plus sont liés à des pages d'informations spéciales qui expliquent où, comment et pourquoi chaque tremblement de terre.

Lee, W. K. 1992. Sismologie, observationnelle. Academic Press, Encyclopedia of Physical Science and Technology, v. 15, p. 17-45.

Lillie, R. J. Géophysique de la Terre entière : Englewood Cliffs, NJ : Prentice-Hall, 361 p.

Prescott, W.H., J.L. Davis et J. Svarc. 1989. Mesures du système de positionnement global pour la déformation crustale : Précision et exactitude. Sciences, v. 244, p. 1337-40.

Richter, C. F., 1958, Sismologie élémentaire : San Francisco : W.H. Freeman et Cie, 468 p. Le manuel classique de sismologie sismique, toujours utile après plus de quarante ans.

Scholz, C. Mechanics of Earthquakes and Faulting, deuxième édition. Cambridge University Press, 496 p. Un traitement technique de la façon dont les roches se déforment et produisent des tremblements de terre.

Site Web SCIGN conçu comme un module d'apprentissage pour la géodésie tectonique : http://scign.jpl.nasa.gov/learn/

Wald, D.J., V. Quitoriano, T. Heaton, H. Kanamori, C.W. Scrivner et C. Worden. TriNet ShakeMaps : génération rapide de cartes instrumentales de mouvement du sol et d'intensité pour les tremblements de terre dans le sud de la Californie. Spectres de tremblement de terre, v. 537-55.

Wald, D.J., C.B. Worden et V. Quatoriano. ShakeMap : une mise à jour. Lettres de recherche sismologique, v. 73, p. 255.

Yeats, R. S., K. Sieh et C. R. Allen. La géologie des tremblements de terre. New York : Oxford University Press, 568 p., chapitres 2, 3, 4 et 5, p. 17-113.


Aperçu du tsunami

Un tsunami (prononcé tsoo-nah-mee) est un train de vagues, ou une série de vagues, généré dans un plan d'eau par une perturbation qui déplace toute la colonne d'eau. Les tremblements de terre, les glissements de terrain, les éruptions volcaniques, les explosions et même l'impact des corps cosmiques, tels que les météorites, peuvent générer des tsunamis. Les tsunamis peuvent avoir un impact sur les côtes, causant des dommages matériels dévastateurs et des pertes en vies humaines.

L'UW College of the Environment héberge un site Web sur les tsunamis qui donne un bon aperçu de la façon dont les tsunamis sont générés et se déplacent, leurs impacts et comment les scientifiques peuvent tirer des enseignements des archives géologiques laissées par les anciens tsunamis.

La zone de subduction de Cascadia (CSZ) produit de grands tremblements de terre (>M8) qui sont capables de générer de grands tsunamis qui menacent périodiquement les côtes de la Coumbia britannique, de Washington, de l'Oregon et de la Californie du Nord. L'intervalle moyen de réapparition de ces grands séismes est compris entre 400 et 500 ans. La plupart, peut-être tous, de ces séismes CSZ ont produit des vagues de tsunami. Le dernier grand tremblement de terre s'est produit ici le 26 janvier 1700 et a produit un tsunami qui a fait des morts dans notre région et à travers le Pacifique le long des côtes du Japon et ailleurs.

La NOAA a modélisé un train tsunami attaquant Ocean Shores Washington dans cette animation.

Le National Tsunami Hazard Mitigation Program (NTHMP) a été formé en 1995 par une action du Congrès qui a demandé à la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) de former et de diriger un groupe de travail fédéral/étatique. L'action du Congrès était le résultat de nombreuses choses telles que : la reconnaissance, en 1990, de la menace de tsunami pour l'Oregon, Washington et le nord de la Californie à partir d'un tremblement de terre de magnitude 9 sur la zone de subduction de Cascadia, le tremblement de terre d'avril 1992 et le tsunami sur la subduction de Cascadia dans le nord de la Californie, et la perte de vies et de biens au Japon en raison du tremblement de terre et du tsunami de Hokkaido, Japon en 1994. Ces événements, ainsi que les tsunamis historiques de l'Alaska de 1946 et 1964, ont mis en lumière le manque général de préparation aux tsunamis et d'évaluation des risques pour la côte ouest des États-Unis et la nécessité d'améliorer considérablement la détection et la prévision des tsunamis. Le NTHMP est un partenariat entre la NOAA, le United States Geological Survey (USGS), la Federal Emergency Management Agency (FEMA), la National Science Foundation (NSF) et les 28 États côtiers, territoires et Commonwealths des États-Unis. L'un des produits importants produits avec le financement du NTHMP sont les cartes des risques de tsunami pour l'ensemble de la côte ouest. Ces cartes conduisent à l'établissement de voies d'évacuation et de signalisation dans les zones côtières, ce qui a grandement contribué à la sensibilisation locale aux dangers. Le programme a également fourni des ressources financières dont les États et les communautés locales avaient grandement besoin pour exécuter des programmes d'éducation aux tsunamis dans les communautés à risque.

Washington, l'Oregon et la Californie aux États-Unis partagent un risque élevé de pertes causées par les vagues de tsunami générées par le prochain grand tremblement de terre de la zone de subduction de Cascadia. La Colombie-Britannique agit également pour mieux préparer ses citoyens à cette future catastrophe. Washington EMD, DOGAMI et OEM en Oregon, en Californie OES et le Cal Dept. of Conservation travaillent tous avec les communautés locales pour réduire les risques de pertes dues aux futurs tsunamis sur notre côte.


Se préparer pour le prochain tremblement de terre de la zone de subduction du Grand Cascadia

Il y a trois cent vingt ans, des milliers de riverains s'installèrent pour la nuit du 26 janvier 1700, lorsque soudain le sol se mit à trembler. Pour la plupart, les premiers signes étaient subtils, des chiens allongés sur le sol aboyaient nerveusement alors que les faibles vibrations des ondes primaires ou primaires passaient. Le tremblement de terre est devenu indubitable lorsque les fortes secousses des ondes & ldquoS & rdquo (également connues sous le nom de vagues secondaires ou de cisaillement) sont arrivées village après village en tant que faille entière le long de la zone de subduction de Cascadia, entre le nord de la Californie et l'île de Vancouver, se sont rompues générant de nouvelles ondes sismiques comme faille continué à décompresser pendant 3 à 6 minutes terrifiantes.

Ce séisme a libéré environ 1500 fois plus d'énergie sismique que le séisme de 2001 de M 6,8 Nisqually. Il peut être vu comme une série connectée de grands tremblements de terre avec un glissement moyen d'environ 20 mètres. Une partie importante de la rupture s'est produite sur les parties les moins profondes de la faille et a soulevé le fond marin et toute la colonne d'eau au-dessus. Cette grande colonne d'eau s'est ensuite effondrée, produisant une série de vagues de tsunami qui ont battu le littoral toute la nuit et traversé le bassin du Pacifique. Bien que toutes les personnes à l'ouest des Cascades aient été perturbées par les secousses et certaines blessées par la chute de bûches et de biens, c'est l'eau qui a coûté la vie à de nombreuses personnes cette nuit-là lorsque les villages ont été submergés par les inondations provoquées par le tsunami.

Les années 1980 ont été une décennie de découverte de preuves de grands tremblements de terre dans la région de Cascadia. Tom Heaton et Hiroo Kanamori de Caltech ont publié un article affirmant que la zone de subduction de Cascadia se déformait effectivement activement et est susceptible de produire de grands tremblements de terre. L'article de Brian Atwater de 1987 dans Science a fourni les preuves géologiques à l'appui de ces théories qui décrivaient des changements brusques et répétés du niveau des terres co-sismiques le long de notre côte et des preuves d'inondations généralisées par les tsunamis à la suite de ces grands tremblements de terre périodiques. Atwater et d'autres scientifiques ont continué à travailler pendant des décennies pour découvrir les détails de la magnitude du tremblement de terre de 1700, les niveaux de secousses, les inondations du tsunami et la fréquence à laquelle ces tremblements de terre ont affecté la région au cours des 10 000 dernières années. Chris Goldfinger et d'autres géologues marins ont grandement contribué à cet inventaire en collectant et en analysant les dépôts de glissements de terrain sous-marins le long de la marge de Cascadia pour obtenir un taux de récurrence moyen d'environ 500 ans. Le taux de récurrence d'événements de plus petite magnitude 8 le long de certaines parties telles que le sud de l'Oregon est aussi court que 200-300 ans.

L'étude des tremblements de terre dans d'autres zones de subduction à travers le monde a fourni la date précise du tremblement de terre de 1700. Nous savons même que cela s'est produit vers 21 heures, heure locale, le 26 janvier, sur la base des enregistrements japonais du "tsunami orphelin de 1700" qui a provoqué des inondations mineures sur ses rives sans qu'un tremblement de terre ait été ressenti. L'absence de preuves de tsunami depuis 1700 informe les scientifiques que la faille a accumulé suffisamment de tension au cours des 320 dernières années pour produire un autre grand tremblement de terre. Bien qu'il soit impossible de déterminer exactement quand ce prochain événement inévitable se produira, les chances au cours des 50 prochaines années vont d'environ un sur trois pour un M8 dans le sud de l'Oregon à environ un sur huit pour un M9 couvrant toute la zone de subduction.

Il y a eu de nombreux exemples de séismes de zone de subduction à étudier au cours des 20 dernières années. Le plus meurtrier d'entre eux, le tremblement de terre Mw 9.1 2004 Sumatra-Andaman et le tsunami dans l'océan Indien, qui a tué entre 230 et 300 000 personnes en Indonésie et au moins 15 autres pays. D'autres grands tremblements de terre se sont produits au cours des 10 dernières années, notamment le tremblement de terre M 8.8 Maule de 2010 au Chili et le tremblement de terre Mw 9.1 de Tohoku au Japon du 11 mars 2011 au cours duquel plus de 15 000 personnes sont mortes, dont plus de 92 % par noyade lors des inondations du tsunami. La centrale nucléaire de Fukushima Daiichi avait trois réacteurs partiellement fondus, déplaçant plus de 50 000 personnes et continue à ce jour d'absorber des milliards de dollars par an dans les efforts visant à contenir la pollution radioactive et chimique et à éliminer les morceaux de barres de combustible "dépassés". Les estimations de coûts du gouvernement japonais pour le coût à long terme de la catastrophe s'étendent bien au-delà de 100 milliards de dollars.

La zone de subduction de Cascadia est restée verrouillée, chargée et silencieuse malgré tout ce tumulte ailleurs dans le monde. Bien qu'il ait produit quelques petits tremblements de terre dans la &ldqulocked zone&rdquo, aucun des plus gros tremblements de terre si répandus dans d'autres zones de subduction à travers le monde ne s'est produit ici. Les scientifiques constatent une variation significative du comportement d'une zone de subduction à l'autre. Alors que nous apprenons beaucoup des grands tremblements de terre dans le monde, il peut y avoir des surprises lorsque notre faille se détache à nouveau. Malgré les variations naturelles entre les failles et les effets des tremblements de terre, certaines conclusions claires peuvent être tirées.

Les interventions d'urgence seront lentes, en particulier dans les zones rurales et côtières. Cela sera en grande partie dû à la défaillance du sol, aux dommages structurels et aux inondations causées par le tsunami affectant les routes et les ponts. Dans toutes les régions, en particulier près de la côte, les citoyens doivent être autosuffisants en nourriture, en eau et en médicaments pendant des semaines, pas seulement des jours. Pour cette raison, les agences de gestion des urgences de Washington et de l'Oregon exhortent les citoyens à devenir « prêts pour 2 semaines ». Malheureusement, seule une minorité de ménages ont même 3 jours de fournitures d'urgence à portée de main. Nous devons encourager nos familles, collègues et voisins à mieux se préparer.

Les vagues du tsunami sont mortelles. De nombreuses zones côtières ont été identifiées où aucune option d'évacuation sans danger pour les tsunamis n'est à la portée des résidents et des visiteurs de la région. Des normes de conception technique ont été adoptées et une planification communautaire a été lancée pour les bermes et les structures d'évacuation verticales là où les hauteurs ne sont pas facilement accessibles. Un soutien supplémentaire et des options de financement améliorées pour les communautés de la plaine inondable du tsunami afin de construire des alternatives d'évacuation verticale doivent être développés. Heureusement, le travail pour construire des exemples d'options d'évacuation sûres a commencé. Le district scolaire d'Ocosta a ouvert sa nouvelle structure d'évacuation verticale, l'école primaire d'Ocosta, en juin 2016, entièrement financée par les contribuables locaux. Le Seaside School District construit actuellement un nouveau campus en dehors de la zone du tsunami pour tous ses étudiants.

En 2019, la FEMA a produit la 3e édition de ses Directives pour la conception des structures pour l'évacuation verticale. Les travaux des State Geological Surveys, de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) et des universités de recherche telles que UW et OSU ont considérablement amélioré la modélisation des tsunamis et ont cartographié les zones d'inondation probables, fournissant des données critiques aux gestionnaires d'urgence à utiliser dans l'élaboration de plans d'évacuation. et la sélection du site de la structure d'évacuation verticale.

Le Pacific Northwest Seismic Network, avec le soutien de l'USGS, de la Fondation Gordon et Betty Moore et des États de Washington et de l'Oregon, étend le réseau sismique. La construction fera plus que doubler le nombre d'instruments dans la région à l'appui du système d'alerte précoce aux tremblements de terre ShakeAlert qui a été mis en service dans la région en avril 2017. En cas de tremblement de terre important dans la zone de subduction de Cascadia, nous nous attendons à ce que ShakeAlert fournisse la plupart des gens dans les communautés côtières, des dizaines de secondes à quelques minutes d'avertissement selon la proximité de l'épicentre. Les alertes publiques via les alertes d'urgence sans fil peuvent commencer dès l'automne de cette année pour Washington et l'Oregon, une application pour téléphone portable également en cours de développement à Washington pour une sortie plus tard cette année. Cela permettra aux gens de se rendre dans un endroit sûr pour surmonter le tremblement de terre. L'USGS publie actuellement des alertes développées à UW, UO, UC Berkeley, USGS Menlo Park et Caltech qui sont capturées par des dizaines de partenaires pilotant des actions de réduction des pertes avant que des secousses dangereuses n'atteignent leurs installations. Plus d'une douzaine de districts d'aqueduc et d'égout, de districts scolaires, d'hôpitaux, d'agences municipales et étatiques et d'autres entreprises utilisent ces alertes dans la région pour limiter les pertes.

Des systèmes d'approvisionnement en eau, d'eaux usées, d'électricité, de carburant et de transport fonctionnels sont autant de conditions requises pour une reprise réussie pour les communautés touchées. Même les services essentiels tels que la police, les pompiers et les hôpitaux sont gravement entravés lorsque ces lignes de vie essentielles sont perturbées. Le groupe de travail sur les tremblements de terre de la région de Cascadia développe une série de symposiums de deux jours pour les gestionnaires d'infrastructures critiques afin d'explorer comment ils peuvent intégrer la &ldquoresilience&rdquo, la capacité de rebondir après une catastrophe, dans la planification des services publics et les priorités d'investissement.

Des milliers de bâtiments vulnérables en maçonnerie non armée et de vieilles structures en béton fragile dans des villes comme Everett, Seattle, Tacoma, Portland, Medford et bien d'autres sont susceptibles de subir des dommages structurels importants lors du prochain tremblement de terre de Cascadia, blessant des résidents et bloquant les routes. Il existe encore des centaines d'écoles qui satisfont aux exigences d'ingénierie pour une sécurité minimale des personnes. Le PNSN soutient des initiatives dans la région pour renforcer les bâtiments vulnérables avec des rénovations ou les supprimer pour faire place à d'autres développements avant qu'un tremblement de terre ne les rende inoccupables. Les États de Washington et de l'Oregon ont commencé à investir dans des programmes qui aident à moderniser les structures vulnérables ou à étudier ce qui est nécessaire pour rendre nos bâtiments scolaires sûrs. Pourtant, beaucoup plus d'investissements sont nécessaires à la fois de l'État et des ressources locales. Les législatures de la région devraient également envisager d'établir des normes minimales de sécurité des bâtiments pour les écoles et autres installations destinées aux populations vulnérables, avec des échéanciers et des dates limites pour les travaux de rénovation ou le retrait du bâtiment.


Ce sont quelques projets qui pourraient être bien avancés avant la fin de la décennie et qui auraient un impact important sur la résilience et la capacité de la région de Cascadia à se remettre de notre prochain grand tremblement de terre. Il pourrait y en avoir beaucoup plus. La tâche importante est de continuer à aller de l'avant et à continuer d'investir pour fournir aux générations futures les outils et une culture de préparation pour prospérer dans le nord-ouest du Pacifique.

Ressources additionnelles:
En savoir plus sur les tremblements de terre et les tsunamis de la zone de subduction de Cascadia sur le site Web de PNSN&rsquos.


CREW, le groupe de travail sur le tremblement de terre de la région de Cascadia a été organisé en 1992 par des chefs d'entreprise, des scientifiques et des agences du secteur public souhaitant travailler ensemble pour réduire notre exposition aux pertes du prochain grand tremblement de terre de Cascadia. CREW estime que l'atténuation et d'autres mesures de réduction des risques peuvent être des méthodes rentables pour réduire les pertes de vie et de biens et accélérer considérablement la reprise économique. Au cours des vingt dernières années, CREW a organisé des conférences, des ateliers, des forums et de nombreux projets en partenariat avec la FEMA, les gouvernements étatiques et provinciaux, les entreprises et les organisations à but non lucratif dans toute la région de Cascadia, qui s'étend du nord de la Californie au nord de la Colombie-Britannique. Ces activités ont accru la sensibilisation aux dangers et réduit les risques de pertes, mais il reste encore beaucoup de travail à faire avant que notre zone de subduction de Cascadia ne se libère à nouveau. Un scénario de tremblement de terre de Cascadia est disponible sur le site Web de CREW.


Voir la vidéo: Le tremblement de terre de Kobe (Octobre 2021).