Une étude récente de l’Université d’État du Colorado publiée dans la revue Geology démontre que le changement climatique peut affecter la fréquence des tremblements de terre, s’ajoutant à un nombre restreint mais croissant de preuves montrant que le climat peut modifier le cycle sismique.

Les géoscientifiques de la CSU ont analysé les montagnes Sangre de Cristo dans le sud du Colorado, une chaîne avec une faille active le long de son bord ouest. Leurs résultats indiquent que la faille avait été maintenue en place sous le poids des glaciers au cours de la dernière période glaciaire, et qu’à mesure que la glace fondait, le glissement le long de la faille augmentait. Cela suggère que l’activité sismique le long d’une faille pourrait augmenter à mesure que les glaciers reculent.

« Le changement climatique se produit à un rythme de plusieurs ordres de grandeur plus rapide que ce que nous voyons dans les archives géologiques », a déclaré le premier auteur Cece Hurtado, qui a dirigé l’étude dans le cadre de sa thèse de maîtrise.

« Nous le voyons dans les reculs glaciaires rapides des montagnes de l’Alaska, de l’Himalaya et des Alpes. Dans beaucoup de ces régions, il existe également une tectonique active, et ce travail démontre qu’à mesure que le changement climatique modifie les charges de glace et d’eau, les zones tectoniquement actives pourraient voir des mouvements de faille et des tremblements de terre plus fréquents en raison de conditions de stress changeant rapidement.

Il est bien connu que le climat s’adapte aux changements sismiques à la surface de la Terre. Le soulèvement tectonique des chaînes de montagnes modifie la circulation atmosphérique et les précipitations, par exemple. Cependant, peu d’études ont examiné l’influence du climat sur la tectonique, et cette étude fait partie d’une poignée reliant l’activité sismique au climat.

« Nous avons été en mesure de modéliser ces processus pendant un certain temps, mais il est difficile de trouver des exemples dans la nature », a déclaré Sean Gallen, professeur agrégé de géosciences et auteur principal de l’étude. « C’est une preuve irréfutable. Cela suggère que l’atmosphère et la terre solide ont des liens étroits que nous pouvons mesurer sur le terrain.

Les montagnes de Sangre de Cristo ont été recouvertes de glaciers au cours de la dernière période glaciaire. À l’aide de la télédétection et de données de terrain, les chercheurs ont reconstitué l’emplacement de la glace, calculé la charge qui aurait poussé sur la faille, puis mesuré le déplacement de la faille, c’est-à-dire son déplacement.

L’étude a révélé que les taux de glissement des failles ont été cinq fois plus rapides depuis la dernière période glaciaire que pendant la période où la chaîne était couverte de glaciers. Cette recherche pourrait donner un aperçu de la façon dont d’autres failles adjacentes à des glaciers réagiront au réchauffement climatique.

Gallen a déclaré que la recherche ajoute à notre compréhension de ce qui motive les tremblements de terre, ce qui est important pour l’évaluation des risques. Les failles dans les zones où les glaciers reculent rapidement ou où de grandes étendues d’eau s’évaporent peuvent devoir être surveillées pour une activité sismique croissante.

Les résultats sont également importants pour les sismologues qui tentent de reconstruire les enregistrements sismiques préhistoriques et de déterminer les intervalles de récurrence des failles actives. Ces processus hydrologiques au cours des temps géologiques devraient être pris en compte dans ces calculs, a déclaré Gallen.

« Ce travail implique que le temps de répétition ne sera pas nécessairement périodique », a-t-il ajouté. « Vous pouvez avoir des périodes où vous avez un tas de tremblements de terre en succession rapide et beaucoup de temps où vous n’avez aucun tremblement de terre. »

Les chercheurs ont déclaré que les montagnes Sangre de Cristo étaient idéales pour démontrer le rebond tectonique de la fonte des glaces. La gamme se trouve le long du rift du Rio Grande, qui a un taux de glissement global en arrière-plan qu’ils pourraient utiliser comme référence. Leurs recherches ont révélé des taux de glissement intermittents plus rapides le long de la chaîne qui correspondaient aux glaciers passés. Au fur et à mesure que les glaciers qui avaient supprimé la faille fondaient, le taux de glissement s’accélérait pour rattraper le taux de fond.

« C’est essentiellement comme un petit levier qui ajuste la vitesse à laquelle la faille se déplace, mais ce taux à long terme est fixé par le taux de fond des processus tectoniques », a déclaré Gallen.

Une base de données publique de données d’élévation à haute résolution de la surface de la Terre a servi de base à l’étude. Hurtado et Gallen ont étudié la faille avec des instruments GPS de haute précision pour augmenter les données d’élévation et mesurer le déplacement de la faille. Le moment du déplacement a été déterminé en fonction de l’âge des dépôts de sédiments environnants.