Une fine couche d'argile ancienne et glissante, cachée sous l'océan Pacifique, a permis au séisme de 2011 au Japon de se rompre jusqu'au fond marin, déplaçant le plancher océanique de près de 60 mètres en six minutes. Ce mouvement a déclenché le tsunami qui a tué près de 20 000 personnes et causé plus de 200 milliards de dollars de dégâts.
Les scientifiques n'avaient jamais vu une faille se comporter ainsi. La découverte provient de la mission de forage océanique scientifique la plus profonde jamais réalisée, un projet qui a foré environ 8 000 mètres dans le plancher océanique de la fosse du Japon.
Une couche d'argile molle de 30 mètres d'épaisseur a tout changé
Les chercheurs à bord du navire de recherche Chikyu ont récupéré des échantillons de sédiments dans la fosse, située à l'est du Japon. Ils ont trouvé une couche d'argile pélagique de 30 mètres d'épaisseur, un sédiment extrêmement mou et glissant formé sur des millions d'années alors que des particules microscopiques se déposaient sur le fond marin. Cette couche d'argile était prise en sandwich entre des roches beaucoup plus résistantes.
Lors du mégaséisme de magnitude 9,1 en 2011, l'argile faible a permis à la faille de se briser beaucoup plus près du fond océanique que d'habitude. La plupart des grands séismes commencent profondément sous terre. Le séisme de Nisqually en 2001 dans le Pacifique Nord-Ouest, par exemple, a commencé à environ 50 kilomètres sous le plancher océanique. La rupture du séisme de 2011 au Japon n'a atteint qu'environ 24 kilomètres de profondeur, lui permettant de glisser jusqu'à la fosse.
Pourquoi les habitants se souciaient de ce qui se cachait sous les vagues
Pour les communautés le long de la côte japonaise, la catastrophe de 2011 a remodelé la vie. Près de 20 000 personnes sont mortes. Des villes entières ont été emportées. Le bilan économique a dépassé 200 milliards de dollars. Comprendre pourquoi le tsunami est devenu si grand importe non seulement pour l'histoire, mais aussi pour la préparation future.
Christine Regalla, professeure associée à la Northern Arizona University et co-auteure de l'étude publiée dans Science, a déclaré que le plancher océanique s'était déplacé de façon extraordinaire de 40 à 60 mètres. Elle a comparé cela à la distance entre Los Angeles et San Francisco se déplaçant en seulement six minutes. D'après ce que les scientifiques savaient auparavant, ils ne pensaient pas qu'un tel mouvement était possible.
Le Guinness World Records a reconnu l'expédition comme le projet de forage océanique scientifique le plus profond jamais réalisé. Plus d'une douzaine de scientifiques du monde entier ont analysé les échantillons.
La découverte de la couche d'argile cachée offre une nouvelle façon de réfléchir à où et comment de futurs mégaséismes et tsunamis pourraient se produire. Des dépôts d'argile similaires pourraient exister dans d'autres zones de subduction autour du Pacifique. Les identifier pourrait aider à prévoir quelles failles présentent le plus grand risque de produire un tsunami comme celui qui a frappé le Japon.
