par Jack Lee, Union géophysique américaine
Une série de tremblements de terre et de répliques ont secoué la région de Ridgecrest, dans le sud de la Californie, en 2019. La détection acoustique distribuée (DAS) utilisant des câbles à fibres optiques permet une imagerie souterraine à haute résolution, ce qui peut expliquer l'amplification observée sur le site des secousses sismiques.
L'ampleur du mouvement du sol lors d'un tremblement de terre dépend fortement des propriétés de la roche et du sol situés juste sous la surface de la Terre. Les études de modélisation suggèrent que les secousses du sol sont amplifiées dans les bassins sédimentaires, sur lesquels se trouvent souvent des zones urbaines peuplées. Cependant, l’imagerie à haute résolution de la structure proche de la surface autour des zones urbaines s’est avérée un défi.
Yang et coll. ont développé une nouvelle approche consistant à utiliser la détection acoustique distribuée (DAS) pour construire une image haute résolution de la structure proche de la surface. Le DAS est une technique émergente qui peut transformer lescâbles à fibres optiquesdans des réseaux sismiques. En surveillant les changements dans la façon dont les impulsions lumineuses se diffusent lorsqu'elles traversent le câble, les scientifiques peuvent calculer de légères modifications de contrainte dans le matériau entourant la fibre. En plus d'enregistrer les tremblements de terre, le DAS s'est avéré utile dans diverses applications, telles que la désignation de la fanfare la plus bruyante de la Rose Parade 2020 et la découverte de changements spectaculaires dans la circulation automobile pendant les ordres de rester à domicile liés au COVID-19.
Des chercheurs antérieurs ont réutilisé un tronçon de fibre de 10 kilomètres pour détecter les répliques après le séisme de magnitude 7,1 de Ridgecrest en Californie en juillet 2019. Leur réseau DAS a détecté environ six fois plus de petites répliques que les capteurs conventionnels sur une période de 3 mois.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont analysé les données sismiques continues produites par le trafic. Les données DAS ont permis à l’équipe de développer un modèle de vitesse de cisaillement proche de la surface avec une résolution inférieure au kilomètre, deux ordres de grandeur supérieure à celle des modèles classiques. Ce modèle a révélé que, le long de la fibre, les sites où les répliques produisaient davantage de mouvements du sol correspondaient généralement aux endroits où la vitesse de cisaillement était plus faible.
Une telle cartographie des risques sismiques à échelle fine pourrait améliorer la gestion des risques sismiques urbains, en particulier dans les villes où des réseaux de fibres optiques peuvent déjà être présents, suggèrent les auteurs.
Heure de publication : 03 juin 2019