Des données précédemment secrètes de compagnies pétrolières révèlent un important système de failles actives sous l’agglomération de Los Angeles qui a très probablement causé le tremblement de terre de Whittier Narrows de magnitude 5,9 en 1987, ont déclaré jeudi des chercheurs.
Cette fracture enfouie pourrait être capable de séismes plus importants et encore plus dommageables que le tremblement de terre de Northridge en 1994, selon la recherche, publiée aujourd’hui dans Science.
Cette découverte est la dernière d’une série de découvertes récentes sur les risques sismiques régionaux qui amènent certains experts à se demander si les normes de sécurité en matière de génie sismique et les codes de construction en Californie du Sud devraient être renforcés.
La faille nouvellement découverte « est clairement une source de tremblements de terre importants et pourrait probablement produire beaucoup de dégâts dans la région de Los Angeles », a déclaré le géophysicien John H. Shaw de l’Université Harvard, qui a mené l’étude avec Peter M. Shearer à la Scripps Institution of Oceanography à La Jolla. « Ce système de failles n’a pas été pris en compte dans les évaluations précédentes des risques. »
Baptisée faille de Puente Hills, la zone de failles nouvellement découverte s’étend en trois larges segments sur près de 25 miles sous le centre-ville de Los Angeles, à travers Santa Fe Springs et dans les Coyote Hills du nord du comté d’Orange. La zone de faille active englobe plusieurs centaines de kilomètres carrés de zones urbaines densément peuplées.
Invisible depuis la surface, il s’agit d’un système de faille aveugle de poussée caché profondément dans la vaisselle brisée de la croûte terrestre. Elle est très similaire à la faille qui a provoqué le séisme de Northridge de magnitude 6,7, qui a tué 57 personnes, laissé 20 000 personnes sans abri et fait 40 milliards de dollars de dégâts.
Pourrait produire un séisme de 7,0
Dans les circonstances les plus extrêmes, la faille de Puente Hills pourrait générer des séismes aussi puissants que la magnitude 7,0. Son énergie destructrice serait probablement la plus dirigée vers des zones métropolitaines fortement peuplées.
Les scientifiques ont longtemps ruminé la possibilité que des failles sismiques majeures soient cachées sous la ville. La nouvelle recherche donne la première forme concrète à leurs craintes en produisant des images directes d’une faille active de type blind-thrust dissimulée sous l’asphalte et l’acier de la Los Angeles urbaine, selon les principales autorités de la géologie du bassin.
Malgré cela, cette découverte n’augmente pas sérieusement le risque sismique global auquel est confrontée la région de Los Angeles, ont-ils déclaré, car l’énergie tectonique – et le risque de séismes majeurs qui en découle – s’accumule dans le bassin à un rythme relativement constant.
« Trouver une nouvelle faille ne signifie pas que le risque global a changé, mais que nous en savons plus sur l’endroit où un séisme pourrait se produire et sur sa taille probable », a déclaré David Ward, sismologue de l’U.S. Geological Survey. « Cela nous donne une image beaucoup plus claire de ce qu’il y a en bas ».
Comme toute la Californie du Sud, le bassin de Los Angeles est pris dans un étau, comprimé au rythme d’environ un quart de pouce par an par l’action d’écrasement de deux vastes plaques tectoniques – le Pacifique et l’Amérique du Nord – plaquées l’une contre l’autre.
La majeure partie de cette énergie est libérée dans le mouvement rare mais explosif d’un tremblement de terre, au cours duquel le glissement des roches le long d’une ligne de faille peut accélérer en un instant de quelques fractions de pouce par an à 5 000 miles par heure. L’année dernière, la Californie du Sud a connu plus de 11 700 tremblements de terre d’une magnitude mesurable.
Pour cartographier la faille de Puente Hills, les chercheurs de Harvard et de Scripps ont analysé les données sismiques recueillies lors du forage de centaines de puits de pétrole commerciaux dans le bassin de L.A. En tout, environ 40 000 puits ont été forés dans le bassin au cours des 50 dernières années pour exploiter le pétrole et le gaz piégés dans les plis et les failles complexes de la région, mais seule une fraction des informations recueillies par les géologues des compagnies pétrolières a jamais été rendue publique. « Ces données ont tendance à être secrètes », a déclaré Shaw. « Elles ont été si coûteuses à collecter. Dans une certaine mesure, cela reste un peu un mystère. »
Assemblant les données disponibles de l’industrie, qui mesuraient la façon dont les ondes sonores se déplaçaient à travers les roches, les chercheurs ont créé une image du système de failles de la même façon que les médecins font une échographie d’un enfant à naître.
Thomas Henyey, directeur du Southern California Earthquake Center, a approuvé les conclusions des scientifiques : Ils ont localisé une faille inconnue jusqu’alors, l’ont reliée au séisme de Whittier Narrows et l’ont cartographiée avec une clarté inhabituelle.
Le séisme de Whittier Narrows, qui a impliqué environ un dixième du système de failles, a tué huit personnes, en a blessé 200 et a causé 354 millions de dollars de dégâts dans les régions de Pasadena, Alhambra, San Gabriel et Whittier. Jusqu’à présent, de nombreux chercheurs avaient imputé la secousse du 1er octobre 1987, à l’est du centre-ville, au système d’Elysian Park, qui traverse la ville sur 11 miles.
« Avant aujourd’hui, on avait le sentiment qu’il y avait une faille en bas, mais on ne pouvait pas, en fait, la voir », a déclaré Henyey. « La nature de la bête était floue dans l’esprit de tout le monde. »
La surface du plan de faille coupe les roches enfouies comme une feuille de papier coudée, avec son bord le plus haut incliné vers l’ouest et le plus profond vers l’est.
Son point le plus haut se trouve à 1,8 miles sous le Dodger Stadium et les flèches des tours de Bunker Hill du centre-ville, selon les experts. Son point connu le plus bas se trouve à plus de 9 miles de profondeur, au nord de Whittier.
En eux-mêmes, chacun des trois segments de la faille pourrait produire un séisme de magnitude 6,0-6,5, a déclaré Shaw, mais si les trois se rompaient simultanément, ils pourraient provoquer un temblor de 7,0.
Amunis de leurs nouvelles données sur la faille, Shearer et Shaw ont ensuite pu localiser le choc principal du séisme de Whittier Narrows.
« Il semble qu’ils aient à peu près bouclé une histoire vieille de 12 ans, à savoir quelle faille a produit le séisme de Whittier Narrows », a déclaré le sismologue de Caltech Kerry Sieh, coauteur avec Simon LeVay d’un nouveau livre sur les tremblements de terre intitulé « The Earth in Turmoil ». »
Inquiétudes soulevées à propos des bâtiments
Thomas H. Heaton, professeur de sismologie d’ingénierie à Caltech, a déclaré que la découverte d’une faille majeure directement sous Los Angeles devrait aiguiser les inquiétudes concernant la sécurité de nombreuses structures plus anciennes à ossature en béton et des nouveaux immeubles de grande hauteur à ossature en acier, plus flexibles, dans la région.
« Lorsque vous avez de fortes secousses, vous voyez des dommages très importants et un potentiel d’effondrement des bâtiments », a déclaré Heaton. « Ce rapport particulier confirme l’idée que ces types de mouvements du sol sont réalisables directement sous la ville. »
Les chercheurs s’efforcent toujours de maîtriser la comptabilité de la tectonique des plaques, pour apprendre comment les tremblements de terre, le glissement des failles et l’énergie sismique s’équilibrent tous dans le bassin de Los Angeles.
Plusieurs des failles les plus connues pourraient ne plus jamais se rompre, tandis que certaines failles potentiellement dommageables continuent d’échapper à la détection parce qu’elles ne laissent aucune trace à la surface.
Le géologue James F. Dolan, de l’USC, a qualifié cette toute nouvelle découverte de « réussite impressionnante ».
« Il est incroyablement important que nous sachions où se trouvent ces structures actives, car ce sont elles qui produisent les futurs tremblements de terre », a déclaré Dolan.