Le nouveau système de détection de tremblement de terre sous-marine du Japon améliorera les prévisions du tsunami

Le Japon est déclenché l’océan avec un “système nerveux” qui détecte le tremblement de terre

Par Denni Ellis Béchard Édité par Dean Visser

Si le fonds océanique avait un système nerveux, il pourrait en être de mieux: des milliers de kilomètres de câbles à fibre optique connectés à des capteurs positionnés au sommet des lignes de faille où les tremblements de terre du Japon commencent. Terminé en juin, ce système vise à éviter les dévastation comme celle de 2011, lorsqu’un temple de six minutes incessant a été suivi d’un tsunami de 130 pieds qui a atteint une vitesse de 435 miles par heure et a martelé les villes en décombres. Les avis retardés ont donné à certaines communautés moins de 10 minutes pour évacuer et averti uniquement des vagues beaucoup plus petites, sur la base de lectures de tremblements de terre inexactes. Près de 20 000 personnes sont décédées, avec des milliers de blessures ou disparues. Les effondrements du réacteur de la centrale nucléaire de Fukushima, inondé par les terres environnantes et ont payé de l’eau radioactive dans l’océan.

Le tremblement de terre “Megathrust” de la magnitude 9.0 – le pire de l’histoire enregistrée du Japon – a été impliqué dans le fond marin paisible à 45 miles de la côte orientale du pays. Les capteurs terrestres ont détecté ses premières vagues de choc mais n’ont pas été en mesure de fournir immédiatement des lectures claires de sa taille ou de celle du tsunami qu’il a créée. Quelques mois seulement plus tard, Le Japon a commencé à étendre son système de détection des tremblements de terre pour couvrir le fond de l’océan. Avec l’achèvement du système le mois dernier, le Japon est devenu le premier pays à obtenir une surveillance directe et en temps réel des zones de subduction entières, ajoutant des minutes et des secondes pour évacuer les personnes et renforcer les infrastructures cruciales pour l’impact.

Mais le système d’avertissement avancé n’est pas toute l’histoire, explique le sismologue Harold Tobin, directeur du réseau sismique du Pacifique nord-ouest. “En descendant la zone de faille offshore, nous sommes constamment en mesure de l’écouter”, dit-il. “Cela signifie que nous pouvons détecter tous les types de signaux subtils qui nous indiquent comment fonctionnent les défauts, tels que la conservation du stress et comment il commence à être libéré au début d’un tremblement de terre.”

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Le Japon construit son “système nerveux”

Quelques mois après le tremblement de terre de 2011, le gouvernement japonais a commencé à construire S -net (Réseau d’observation du fonds maritime pour les tremblements de terre et le tsunami). S-Net a capturé la surface de la nation de la nation dans les tranchées du Japon, la région offshore sismologiquement active dans laquelle le tremblement de terre de 2011 a commencé. Environ 3 540 miles de câble maintenant en zigzag sur 116 000 milles carrés d’océan pour connecter 150 observateurs au fond de l’océan. Chacun contient 14 canaux de détection distincts, y compris les sismomètres et les accéléromètres, ainsi que les chutes de pression pour mesurer les ondes qui passent sur la tête. Ce réseau – la première partie du plus grand réseau achevé en juin 2025 – a été terminée en 2017. Lorsqu’un tremblement de terre de magnitude 6.0 a frappé l’année suivante, les avertissements ont atteint les villes avant le premier choc – un réservoir complet de 20 secondes avant que le sismission terrestre le plus proche ne jouait le réveil – augmentant le temps précieux pour ralentir les trains de Ballet et le transmission des avertissements.

Un réseau beaucoup plus petit de flux de fruits de mer, le Donet (système de réseau dense pour les tremblements de terre et le tsunami) avait été lancé en 2006 le long d’une section du trogolo nankai, une autre zone géologiquement active, où la plaque marine philippine pousse sous le sud-ouest du Japon. Cette zone avait été considérée comme la menace sismique la plus urgente au Japon. La dernière paire de ruptures de magnitude 8,0 più s’était produite là-bas en 1944 et 1946. Et comme il a été supposé que les intervalles historiques pour les tremblements de terre graves dans cette zone se produisent en moyenne de 100 à 200 ans, le stress entre les plaques s’est approché de son point de rupture. La zone de mégathrust de Nankai est située à seulement 40 à 60 miles des plaques tournantes densément peuplées d’Osaka et de Nagoya et la ceinture industrielle de Tōkai – et la géométrie de la tranchée de la zone cible le tsunami directement sur le rivage. Les plans en cas de catastrophe projettent des centaines de milliers de victimes et les pertes économiques de plus de 1 billion de dollars si des avertissements n’arrivent qu’après les capteurs de la Terre. En 2013, Donet a été élargi pour inclure plus de 460 miles de câbles. Et en 2019 N-net récemment terminé (Le réseau d’observation du fond de la mer de Nankai pour les tremblements de terre et le tsunami a commencé); Couvre actuellement le reste de la région de la mégathrust de Nankai. Connectés à partir de plus de 1 000 miles de câble, les 36 observateurs N net complètent le plus grand système de détection du tremblement de terre au Japon.

Avec la dernière connexion N-Net en juin, le système complet augmente les temps d’avertissement de 20 secondes pour les tremblements de terre et 20 minutes complètes pour le tsunami, y compris le temps de déviation des vols à venir et de fermer les portes de la mer dans les ports occupés. Et le projet pourrait fournir aux sismologues un trésor de nouvelles données utiles. Les événements de glissement lent, dans lesquels les défauts se libèrent progressivement sans tremblements de terre. “Si vous avez redémarré la montre à 20 ans, nous avons en substance que nous avons pensé que les défauts étaient bloqués et ne bougent pas du tout ou n’avaient pas de tremblement de terre et se sont déplacés très rapidement”, explique Tobin. Mais les événements de glissement lents révèlent un troisième mode dans lequel les échecs se déplacent plus rapidement que la fréquence tectonique de la plaque constante mais beaucoup plus lente qu’un tremblement de terre. Bien que les événements de glissement lents ne soient généralement pas présents avant de petits tremblements de terre, se produisent souvent les jours précédents, peut-être en détournant “suffisamment de zone de faille pour préparer le système à un grand tremblement de terre”, explique Tobin. “Cela pourrait finir par être quelque chose que nous pouvons utiliser comme tremblement de terre pour détecter le remplacement.” Il est prêt à souligner, cependant, que tous les événements de glissement lents ne sont pas suivis par des tremblements de terre.

Les techniciens N-Net passeront les prochains mois pour calibrer les outils et plier leurs aliments dans une seule colonne vertébrale de la colonne vertébrale qui comprend environ 6 000 capteurs terrestres du Japon. Mais la partie la plus difficile est faite: l’installation de câbles et d’observateurs en fibre optique blindé le long de la plaine abyssale des navires et des zones de “labour” peu profondes pour enterrer les câbles et les protéger des ancres et de l’équipement de pêche. Les robots sous-marins ont aidé dans des eaux plus profondes et maintenant les observateurs serviront et remplaceront les pièces.

Des détecteurs de bombes nucléaires aux alarmes de tsunami

L’achèvement du réseau japonais coïncide avec celui d’un autre programme de détection de tsunami à l’Université Cardiff au Pays de Galles. Grande (évaluation initiale initiale en temps réel du tsunami) est arrivée en ligne en juin et transmet les données de quatre des 11 stations de l’océan hydroacoustique créées pour l’organisation complète du traité de l’interdiction nucléaire. Construit pour écouter les explosions clandestines des bombes nucléaires, le système dépensé mondial détecte les ondes basse fréquence. Ces impulsions de pression sont déchaînées à travers l’eau de mer à environ 3 355 miles par heure, plus de 10 fois plus vite que le bord avant d’un tsunami. Des chercheurs de l’Université de Cardiff utilisent des algorithmes d’apprentissage automatique pour interpréter les signaux d’hydrophone. En quelques secondes, le système estime la taille du tremblement de terre, le type de glissement et le potentiel du tsunami et envoie des avis, bien que les chercheurs estiment que deux douzaines de sites d’hydrophone seraient nécessaires pour rendre la couverture mondiale.

Mégathrest silencieux de Cascadia: un énorme tremblement de terre sur les attentes invisibles

Bien que ces systèmes de détection se développent, cependant, l’un des défauts les plus vulnérables de la planète reste parmi les moins surveillés: la faute de mégathrust de Cascadia, qui longe la côte de la côte nord-ouest de l’île de Vancouver au nord de la Californie. Contrairement aux défauts du Japon, cela ne produit pas beaucoup de petits tremblements de terre, ce qui a initialement conduit les sismologues à croire qu’il avait un mauvais risque. Mais des recherches récentes ont montré qu’elle est soumise à des tremblements de terre rares mais énormes. En contraste frappant avec le Japon, la faute de la mégathrust de Cascadia n’a qu’un seul câble avec trois sismomètres, bien que le financement se soit récemment assuré de remplacer l’un des sismomètres et d’en ajouter trois autres. (Le Canada a également un petit système de câbles.) “Nous n’avons que le début le plus pâle de ce qu’ils ont au Japon”, explique Tobin. Le diagnostic précoce d’un énorme tremblement de terre pourrait donner des dizaines de millions de personnes le long de la côte nord-ouest du Pacifique plus de temps pour se préparer, comme cela pourrait détecter lentement les événements blâmables. “En réalité, nous comprenons très bien maintenant que cela ne mémorise que le stress envers une échelle très grande en galerie à 9 ans, tout aussi grande que 2011, avec le même danger de tsunami”, dit-il. “C’est assez inévitable.”