Contexte géologique
Le long de la côte du Pacifique Nord‑Ouest, la plaque océanique Juan de Fuca et la plaque Explorer s’enfoncent sous la plaque nord‑américaine, formant la zone de subduction de Cascadia. Cette configuration génère les plus grands séismes et les éruptions volcaniques de la région. Jusqu’à présent, les géologues ne disposaient que de peu d’observations directes sur la façon dont une zone de subduction mature cesse son activité, ce qui soulève la question de son « mort » tectonique.
Méthodologie sismique
Les chercheurs ont exploité les données du Cascadia Seismic Imaging Experiment 2021 (CASIE21), financé par la NSF. Un navire a tiré un streamer de 15 km équipé de récepteurs hydroacoustiques, émettant des ondes sonores qui se reflètent sur les structures souterraines, à la manière d’une échographie. L’analyse des temps de retour a permis de reconstruire des images haute résolution du manteau sous le plancher océanique, révélant des failles et des fractures jusque‑là invisibles.
Résultats et mécanismes de désagrégation
Les images montrent plusieurs ruptures traversant la plaque subduite, dont une faille principale s’étendant sur environ 75 km. Le long de cette faille, une portion du slab a descendu d’environ cinq kilomètres, créant un offset net. Certaines sections de la faille restent sismiquement actives, tandis que d’autres sont silencieuses, indiquant que les blocs séparés ne subissent plus de contraintes de cisaillement. Les chercheurs décrivent ce processus comme une « termination piecewise », où des microplaques se forment progressivement, chaque fragment étant isolé par des failles de transformation qui agissent comme des ciseaux géologiques.
Implications pour la sismicité et l’histoire tectonique
Lorsque la plaque se désagrège, la zone de subduction perd la force d’entraînement qui maintient le mouvement descendant. Ainsi, les séismes diminuent localement, comme observé le long du tronçon silencieux de la faille. À plus long terme, la désintégration pourrait expliquer la présence de microplaques fossiles et de séquences volcaniques anormales, par exemple les fragments découverts au large de la Basse‑Californie. La capacité à visualiser le processus en temps réel ouvre la voie à des modèles prédictifs du vieillissement des zones de subduction, avec des retombées potentielles pour l’évaluation du risque sismique dans la région de Cascadia.
