Dernière donnée : La rupture pourrait avoir rompu en cascade plusieurs aspérités.

Le modèle préliminaire de Chieh Mohamed de GEOAZUR (CNRS-INSU, IRD) du couplage inter-plaque présismique a été réalisé par de l'inversion de 257 mesures GPS du réseau japonais (Geonet, pour la période 2001-2011). La rupture du séisme Mw9.0 pourrait avoir rompu en cascade plusieurs aspérités (en rouge). Les données GPS sont référencées par rapport à la plaque Amour. La géométrie du plan de subduction est fixée d'après les informations du CMT.



Le séisme et les répliques : L'épicentre est situé à 350 km au Nord-Nord-Est de Tokyo (13 M. d'habitant) et à environ 100 km à l'Est de la ville de Sendai (1 M. d'hab.). Il a été suivi de fortes répliques, 16 de magnitudes supérieures à 6, dont 1 de magnitude Mw 6.8 30 min après le choc principal et 1 de magnitude Mw 7.1 40 min après (12/03/11). Les répliques se sont surtout étendues vers le sud depuis la zone épicentrale et couvrent une distance d'environ 500 km le long de la fosse du Japon. La longueur de la rupture est en accord avec une durée du séisme d'environ 2 à 3 minutes (propagation unilatérale à 2.7 km/s). Les premiers modèles de source calculés à partir des ondes sismiques, suggèrent que le glissement cosismique sur la faille, très concentré sur une ou deux aspérités, a été très fort, peut être supérieur à 25m.

De fortes répliques sont encore à attendre dans les jours, les semaines, et probablement les mois à venir, mais avec une fréquence qui va diminuer progressivement. A l'heure actuelle, les répliques couvrent une surface de 400 à 500 km de long, atteignant la latitude de Tokyo vers le Sud.

Le tsunami Un séisme superficiel d'une telle magnitude avec ce mécanisme dont la rupture est localisée sous la mer génère presque systématiquement un tsunami. Celui-ci a d'abord frappé la côte proche du Japon avant de se propager à travers l'océan Pacifique. L'agence américaine NOAA a immédiatement émis un bulletin de prédiction des heures (UTC) d'arrivée du Tsunami. Une vague de près de 10 m de hauteur a frappé Sendai et la vague de tsunami a pénétré sur plus de 5 km. Les dégâts liés au séisme et au tsunami sont en cours d'évaluation. Le bilan actuel est de 2000 victimes et plus de 10000 disparus (12/03/11).

L'arrêt des centrales nucléaires provoqué par le séisme puis les dégâts liés au tsunami ont entraîné des disfonctionnement du refroidissement du coeur du réacteurs dans certaines centrales (Fukushima 240 km au nord de Tokyo).

Séisme précurseur et risque à venir Un séisme, que l'on pourrait qualifier a posteriori de "précurseur", de magnitude Mw 7.2 s'était produit à peu près au même endroit le 9 mars 2011, soit deux jours plus tôt. Un autre séisme de cette taille (Mw 7.2), très proche également géographiquement s'était produit en 2005. Tous ces séismes ont à peu près le même mécanisme au foyer, en chevauchement.

Il n'est pas à exclure que le séisme d'aujourd'hui favorise le déclenchement futur d'un autre séisme majeur sur un tronçon adjacent de la subduction du Japon, notamment au Sud-Ouest de Tokyo où un séisme "big one" tel que celui d'aujourd'hui est attendu. Cependant, il n'existe pas de moyens fiables de prédire quand un tel événement se produira.

Déplacement Un réseau très dense de stations GPS (réseau GEONET) a enregistré le déplacement cosismique en surface, à terre. Le champ de déformation est très spectaculaire (voir les données mises en ligne sur GEO supersite) avec des valeurs atteignant 4m de déplacement horizontal et 70cm de subsidence verticale sur la côte est de Honshu. Il marque le rebond élastique, lors du séisme, de la plaque située au dessus de la zone de subduction. Ces déplacements cosismiques s'atténuent au nord et au sud de la zone de rupture; il ne s'agit donc pas, comme on a pu le lire, d'un déplacement en bloc de 2,4m.

Comme tous les séismes de cette ampleur, celui du 11 Mars a très légèrement modifié l'axe de rotation de la Terre et la durée du jour, mais de façon totalement insensible à l'homme. Les déplacements horizontaux cosismiques, mesurés par les stations GPS réparties sur toute l'île de Honshu, ont atteint 4m sur la côte est de l'île face à l'épicentre du séisme. Ce déplacement, qui marque le rebond élastique de la plaque supérieure lors du séisme, s'atténue au nord et au sud de la zone de rupture.


Source : CNRS - INSU

Le séisme a eu lieu le long de la zone de subduction entre la plaque Pacifique et la plaque Eurasiatique, le long de la fosse du Japon où un tel séisme n'avait pas encore été observé. La convergence entre l'archipel du Japon et la plaque Pacifique est d'environ 9 cm/an. L'archipel du Japon se situe le long de la bordure occidentale de la plaque du Pacifique soulignée par une zone de subduction de plus de 5000 km de long entre la fosse des Aléoutiennes au nord jusqu'à la fosse des Mariannes au sud.

Le Japon se situe à la jonction entre 4 plaques tectoniques, la plaque Pacifique à l'Est, la plaque d'Okhotsk au Nord (dont fait partie le nord de l'île de Honshu ; plaque rattachée parfois à la plaque Nord-Américaine), la plaque Eurasiatique à l'ouest (bloc d'Amur) et la plaque des Philippines au sud.

La subduction de la plaque des Philippines sous la plaque Eurasiatique à une vitesse d'environ 4 cm/an le long de la fosse de Nankai suit la bordure sud-est de la partie sud de l'île de Honshu.

Alors que la bordure de la plaque Pacifique est marquée par une fosse continue du nord au sud, fosse du Japon puis fosse de Izu-Bonin, la fosse de Nankai s'interrompt au sud de Tokyo, ville qui se situe à la jonction triple de ces zones de subduction.

Ainsi, la sismicité du Japon et de l'île de Honshu se répartie au premier ordre entre la subduction Sud-Ouest (fosse de Nankai), la subduction Est (fosse du Japon-fosse des Bonin), de la déformation intra-plaque décrochante au centre de la partie sud-ouest de l'île de Honshu (faille Median Tectonic Line, faille de Nojima ; séisme de Kobé, Mw 7.4 en 1995) et une zone de déformation complexe à la jonction de ces failles au centre de Honshu (séisme du Kanto, Mw 7.9 1er septembre 1923 140000 victimes).

A ces zones sismiques importantes, il faut rajouter de la sismicité sur la bordure ouest de l'île de Honshu et dans la mer du Japon.


Source : CNRS - INSU

Nord Honshu - Fosse du Japon
Le dernier grand séisme connu au large de Tokyo est le séisme de 1677. Le séisme n'a pas été ressenti fortement, mais a provoqué un tsunami important. Depuis, les derniers grands séismes connus sont celui de 1896 (8.5) et celui de 1933 (8.4) à 400 km au nord de Tokyo. Si le séisme de 1677 est un séisme similaire à celui du 11 mars 2011, alors cela ferait 300 ans qu'il n'y avait pas eu de fort séisme le long de cette partie de la subduction de 500 km de long.

A la vitesse de 8-9 cm/an cela fait un déficit de glissement de 25 à 30 m, une amplitude largement supérieure au glissement observé lors du séisme du 11 mars 2011. Ainsi, ce séisme confirmerait l'occurrence et le rôle important de séismes lents dans l'accommodation des mouvements de subduction, tout en confirmant également que ceux-ci n'excluent pas l'occurrence de séismes majeurs.

Les séismes associés à des tsunamis meurtriers sont connus depuis fort longtemps au nord de l'île de Honshu, depuis 1611 on en recense plus de 15. Celui de 1856 a été particulièrement meurtrier.

Meiji-Sanriku Mw 8.5 15 juin 1896 : 150 km à l'Est de Sanriku. Run-up 38.2 m Ryouri village, Miyagi (2.5 ? 9 m à Haiwaï). 22000 victimes. Pas de choc fortement ressenti, faibles secousses, plusieurs tsunamis, on parle de « séisme-tsunami ».

Sanriku Mw 8.4 2 mars 1933 : 290 km Est de Kamaishi, Iwate. Run-up of 28.5 m à Ofunato. 3000 victimes.

Sud Honshu-Fosse de Nankai
La zone de Nankai ou zone de mégachevauchement Nankai est l'objet d'une attention particulière en raison du nombre important de séismes connus depuis la fin du 7ème siècle, 13 séismes de magnitude 7 à 8.6.

Cette succession de séismes permet de proposer un schéma de rupture de la zone de subduction de Nankai, divisé en 5 segments majeurs qui cassent de manière successive ou concomitante, avec un rythme de 90 à 200 ans (Lay, Kanamori et Ruff, 1982). Ainsi, le segment oriental (segment E, dit de « Tokai ») qui sort à terre au sud de la ville de Tokyo n'ayant pas rompu depuis le 23 décembre 1854 aurait une probabilité accrue de casser prochainement, sachant que les segments adjacents (segments C-D dit de « Tonankai ») ont rompu en 1944 (7 décembre 1944, M , suivi des segments A-B (dit de « Nankai ») le 24 décembre 1946 (M 8.1).



Source : CNRS - INSU

Les observations des laboratoires français



ICI les cartes et explications

Coopération franco-japonaise


Dès les années quatrevingt le risque d'un séisme majeur de magnitude supérieur à 8 lié au fonctionnement de la subduction dans la zone de Nankai était identifié par les scientifiques japonais. Si le séisme du 11 mars n'est pas le séisme attendu, le risque concernant cette zone demeure. Depuis le début des années quatre-vingts les scientifiques français travaillent en collaboration avec leurs collègues japonais pour mieux connaître la structure de la subduction, son fonctionnement, afin d'identifier ce qui pourrait être des signes précursueurs.

Le programme Nantroseize utilise le navire océanographique japonais Chikyu qui a malheureusement été endommé par le tsunami.



ICI toutes les informations sur les programmes de recherches franco-japonais