Extrait d'un communiqué de presse du JPL.
La NASA a publié les toutes premières images radar aéroportées de la déformation de la surface de la Terre causée par un tremblement de terre majeur - le tremblement de terre de magnitude 7,2 qui a secoué l'État mexicain de Basse-Californie et certaines parties du sud-ouest américain le 4 avril 2010. Les données révèlent que dans la zone étudiée, le séisme a déplacé la région de Calexico, en Californie, vers le bas et le sud jusqu'à 80 centimètres (31 pouces).
Une équipe scientifique du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, a utilisé le radar à ouverture synthétique pour véhicules aériens inhabités (UAVSAR) développé par le JPL pour mesurer la déformation de la surface due au séisme. Le radar vole à une altitude de 12,5 kilomètres (41 000 pieds) sur un avion Gulfstream-III du Dryden Flight Research Center de la NASA, à Edwards, en Californie.
L'équipe a utilisé une technique qui détecte des changements infimes de la distance entre l'avion et le sol au cours de vols répétés guidés par GPS. L'équipe a combiné les données des vols du 21 octobre 2009 et du 13 avril 2010. Les cartes obtenues sont appelées interférogrammes.
Le tremblement de terre d'El Mayor-Cucapah du 4 avril 2010 a été centré à 52 kilomètres (32 miles) au sud-sud-est de Calexico, en Californie, dans le nord de la Basse-Californie. Il s'est produit le long d'un segment géologiquement complexe de la frontière entre les plaques tectoniques d'Amérique du Nord et du Pacifique. Le séisme, le plus important de la région en près de 120 ans, a également été ressenti dans le sud de la Californie et dans certaines parties du Nevada et de l’Arizona. Il a fait deux morts, des centaines de blessés et des dégâts considérables. Il y a eu des milliers de répliques, s'étendant de près de la pointe nord du golfe de Californie à quelques kilomètres au nord-ouest de la frontière américaine. La zone située au nord-ouest de la rupture principale, le long de la tendance de la faille Elsinore en Californie, a été particulièrement active et a été le site d'une réplique importante de magnitude 5,7 le 14 juin.
UAVSAR a cartographié le San Andreas de Californie et d'autres failles le long de la frontière de la plaque du nord de San Francisco à la frontière mexicaine tous les six mois depuis le printemps 2009, à la recherche d'un mouvement du sol et d'une tension accrue le long des failles. "Le but de l'étude en cours est de comprendre le danger relatif de San Andreas et des failles à son ouest comme les failles d'Elseneur et de San Jacinto, et de capturer les déplacements du sol des tremblements de terre plus importants", a déclaré la géophysicienne JPL Andrea Donnellan, chercheuse principale de l'UAVSAR. projet de cartographie et d'évaluation des risques sismiques dans le sud de la Californie.
Chaque vol UAVSAR sert de référence pour l'activité subséquente du séisme. L'équipe estime le déplacement pour chaque région, dans le but de déterminer comment la déformation est répartie entre les failles. Lorsque des tremblements de terre se produisent pendant le projet, l'équipe observera les mouvements du sol qui leur sont associés et évaluera comment ils peuvent redistribuer la tension vers d'autres défauts à proximité, ce qui pourrait les amorcer pour qu'ils se cassent. Les données du séisme de Baja sont intégrées dans les modèles informatiques avancés QuakeSim du JPL pour mieux comprendre les systèmes de défaillance qui se sont rompus et les impacts potentiels sur les défaillances voisines, telles que les défaillances de San Andreas, Elseneur et San Jacinto.
Une figure (figure 1) montre une bande d'interférogramme UAVSAR mesurant 110 sur 20 kilomètres (69 sur 12,5 miles) superposée au sommet d'une image Google Earth. Chaque contour coloré, ou frange, de l'interférogramme représente 11,9 centimètres (4,7 pouces) de déplacement de surface. Les principales lignes de faille sont marquées en rouge et les répliques récentes sont signalées par des points jaunes, orange et rouges.
Les déplacements au sol maximaux du tremblement de terre pouvant atteindre 3 mètres (10 pieds) se sont en fait produits bien au sud de l'endroit où les mesures UAVSAR s'arrêtent à la frontière mexicaine. Cependant, ces déplacements ont été mesurés par le géophysicien du JPL, Eric Fielding, à l'aide d'interférométrie radar à synthèse d'ouverture provenant de satellites européens et japonais et d'autres images satellitaires, et par des équipes de cartographie au sol.
Les scientifiques travaillent toujours pour déterminer l'étendue nord-ouest exacte de la rupture de la faille principale, mais il est clair qu'elle s'est produite à moins de 10 kilomètres (6 miles) de la bande UAVSAR, près du point de convergence des franges d'interférogramme. «Des mesures continues de la région devraient nous dire si la rupture de la faille principale s'est déplacée vers le nord au fil du temps», a déclaré Donnellan.
Un agrandissement de l'interférogramme est montré sur une autre figure (figure 2), en se concentrant sur la zone où la plus grande déformation a été mesurée. L'élargissement, qui couvre une superficie d'environ 20 sur 20 kilomètres (12,5 sur 12,5 milles), révèle de nombreuses petites «coupures» ou discontinuités dans les franges. Celles-ci sont causées par des mouvements du sol allant d'un centimètre à des dizaines de centimètres (quelques pouces) sur de petites failles. «Les géologues trouvent les détails exquis des nombreuses petites ruptures de défauts extrêmement intéressants et précieux pour comprendre les défauts qui se sont rompus lors du séisme du 4 avril», a déclaré Fielding. Une autre figure (figure 3) montre un gros plan de la région où la réplique de magnitude 5,7 a frappé.
«La résolution sans précédent d'UAVSAR permet aux scientifiques de voir les détails du système de failles du tremblement de terre de Baja activé par le séisme principal et ses répliques», a déclaré le chercheur principal d'UAVSAR, Scott Hensley, du JPL. "De tels détails ne sont pas visibles avec d'autres capteurs."
UAVSAR fait partie des efforts continus de la NASA pour appliquer des technologies spatiales, des techniques au sol et des modèles informatiques complexes pour faire progresser notre compréhension des séismes et des processus sismiques. Le radar a survolé Hispaniola au début de cette année pour étudier les processus géologiques après le tremblement de terre dévastateur d'Haïti en janvier. Les données fournissent aux scientifiques un ensemble d'images de base en cas de futurs tremblements de terre. Ces images peuvent ensuite être combinées avec des images post-séisme pour mesurer la déformation du sol, déterminer comment les glissements sur les failles sont distribuées et en savoir plus sur les propriétés des zones de failles.
L'UAVSAR sert également de banc d'essai volant pour évaluer les outils et les technologies des futurs radars spatiaux, tels que ceux prévus pour une mission de la NASA actuellement en cours de formulation appelée Déformation, Structure de l'écosystème et Dynamique de la Glace, ou DESDynI. Cette mission étudiera les dangers tels que les tremblements de terre, les volcans et les glissements de terrain, ainsi que les changements environnementaux mondiaux.
