Une nouvelle étude de Caltech cartographie la forme souterraine du bassin de Los Angeles afin de montrer comment des sédiments mous peuvent amplifier les secousses sismiques dans le sud de la Californie et aider à expliquer pourquoi certains quartiers pourraient subir des dommages plus importants qu’autres lors d’un grand séisme.
Points clés
- L’étude a utilisé 273 capteurs sismiques temporaires installés dans la région de Los Angeles pendant un mois.
- Les capteurs ont été placés à intervalles d’environ 1 à 2 kilomètres, de Pasadena à Long Beach et de Santa Monica au comté d’Orange.
- La carte montre que des sédiments mous atteignent jusqu’à 10 kilomètres de profondeur sous le centre-ville de Los Angeles.
- La recherche a été menée par Valeria Villa, doctorante à Caltech, avec le sismologue Robert Clayton, professeur émérite de géophysique.
- L’article paraît dans JGR Solid Earth le 4 août et s’intitule « Three-Dimensional Structure of the Los Angeles Basin and Its Underlying Moho ».
Qu’est-ce que cela change pour les étudiants, chercheurs et la région ?
L’étude offre aux chercheurs une image plus précise de la structure du bassin de Los Angeles, utile pour simuler les fortes secousses et comprendre la sécurité des bâtiments. Pour les étudiants et les scientifiques, elle montre aussi comment des mesures de gravité et des réseaux denses de capteurs peuvent servir à étudier des structures souterraines complexes.
Comment l’équipe a-t-elle construit la carte ?
L’équipe a installé des centaines de petits capteurs sismiques dans le comté de Los Angeles et a utilisé des mesures de gravité et d’ondes sismiques pour déduire la structure en profondeur. Ces mesures ont ensuite été transformées en une carte 3D du bassin, même si le bassin lui-même brouille le signal sismique.
Villa a indiqué que la combinaison de la gravité et des données sismiques offrait un autre moyen d’identifier des interfaces enfouies jusque-là difficiles à résoudre. Le projet a aussi reposé sur la participation de propriétaires et de locataires locaux qui ont hébergé des capteurs dans des quartiers résidentiels.
Pourquoi la profondeur des sédiments compte-t-elle ?
Des sédiments plus profonds peuvent produire des secousses de période plus longue, qui touchent davantage les grands bâtiments que les secousses de période plus courte. Clayton a expliqué que les variations du bassin contrôlent la manière dont les dégâts se répartissent d’un pâté de maisons à l’autre, et que les différences locales de sol peuvent fortement modifier les secousses ressenties par les bâtiments et les maisons.
L’étude note que le sol sédimentaire mou sous la région peut amplifier les ondes sismiques, comme le montrent des simulations d’un grand séisme sur la faille de San Andreas. Elle cite aussi le séisme de Long Beach de 1933 comme exemple d’un séisme survenu dans le bassin de Los Angeles et ayant été destructeur.
Et maintenant, quelle suite pour la recherche ?
L’équipe veut cartographier la manière dont les sédiments s’articulent avec le socle rocheux en dessous, ce qui améliorerait les modèles de fortes secousses. Elle souhaite aussi mieux connaître le premier kilomètre de sol, où les variations locales sont les plus déterminantes. Clayton a dit que des instruments plus denses, y compris des signalements communautaires comme « Did You Feel It », pourraient aider à construire une image encore plus détaillée.
Les données géographiques de l’étude sont disponibles publiquement sur GitHub, et la recherche a été financée par la National Science Foundation. Villa bénéficie d’une bourse NSF Graduate Research Fellowship.
