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Séisme et tsunami du 2 mai 2020 au sud de la Crète, Grèce


Caractérisation du séisme

Le 2 mai 2020 à 12h51 TU, un séisme de magnitude Mw 6.6 s'est produit à 97 km au sud d'Ierapetra en Crète et a généré un tsunami sur les côtes Crètoises sans causer de dégât ou de victime.

Le CSEM (Centre Sismologique Euro-Méditerranéen) a collecté plus de 150 témoignages: https://www.emsc-csem.org/Earthquake/earthquake.php?id=853296
et le tsunami a été observé et filmé dans le port d'Ierapetra: https://www.youtube.com/watch?v=cD9gphDCTjk

Le dernier séisme de magnitude similaire s'étant produit dans la même région datait du 1er Juillet 2009. Il avait provoqué un tsunami d'une trentaine de cm de haut (Bocchini et al., 2020).

Date et heure 02/05/2020 à 12h51 TU
Latitude 34.14 N
Longitude 25.70 E
Profondeur 12-15 km
Magnitude Mw 6.6
 Paramètres de sources du séisme


 Localisation calculée par le CENALT

Contexte

Le séisme s'est produit au niveau de la zone de convergence entre le nord de la plaque tectonique africaine en subduction et le sud de la plaque de la mer Egée. Cette zone est caractérisée par une activité sismique située tout le long de l’arc égéen, depuis la plaque anatolienne à l’est jusqu’à l’ouest de la Grèce. La profondeur des événements va de la surface jusqu’à plus de trois cents kilomètres, suivant la zone de la subduction. Le taux de convergence entre les plaques égéenne et africaine est de l’ordre de 3,7 cm/an. La sismicité induite par ces mouvements est régulièrement génératrice de tsunamis. Le séisme du 2 mai est en mécanisme inverse, compatible avec les mouvements de convergence de la région.

Niveau d'alerte tsunami

L’événement a suscité la diffusion d'un message d'information de la part du CENALT vers les autorités nationales décrivant la nature de l'événement sismique mais précisant l'absence de risque de tsunami sur les côtes françaises. Le message a été diffusé 9 minutes après l'événement.

L'alerte tsunami, diffusée par les centres d'alerte turc et grec, a concerné les pays du bassin méditerranéen oriental. L'alerte a été levée aux alentours de 18h00 TU, soit plus de 6 heures après l’évènement.

Mécanisme au foyer

Le mécanisme au foyer indique un mécanisme de faille inverse orientée est-ouest et cohérent avec le contexte sismo-tectonique régional. La compilation des mécanismes au foyer fournis par différents centres sismologiques internationaux suggère un mécanisme inverse sur une faille à faible pendage nord et avec un centroïde à 13.6 ± 6.4 km de profondeur.


 Mécanisme au foyer calculé par le CENALT via Phase W comparé à ceux calculés par le LDG Pamatai (CPPT) via PDFM2 et via Phase W.


 Mécanismes au foyer calculés par différents instituts et collectés par le CSEM

Observations marégraphiques

Le calcul de la propagation du front d’onde du tsunami effectué au CENALT permet la représentation de la position de la vague en tout instant ainsi que le délai théorique avant son arrivée sur les marégraphes. L'heure théorique d'arrivée du tsunami sur les côtes sud de la Crète, à une centaine de kilomètres au nord de l’épicentre, est environ 15 min après le séisme.


 Propagation du tsunami à 13h16 TU, soit 25 minutes après le séisme du 02/05/2020 à 12h51 TU. Les chiffres en noir représentent le temps en minutes restant avant l’arrivée de la vague. Les chiffres en rouge indiquent le temps passé depuis que la vague a touché le littoral. Les lignes oranges représentent les limites de plaques tectoniques.

Les données du marégraphe d’Ierapetra (ci-dessous) confirment l'heure théorique déterminée par le calcul. La vague atteint la hauteur maximale d'environ 15-20 cm (entre 0 et crête). Le phénomène se termine vers 21h TU.


 Mesures du marégraphe d’Ierapetra le 02/05/20 sur 24h


 Mesures du marégraphe d’Ierapetra le 02/05/20 sur 12h


 Temps d'arrivée théoriques du tsunami calculés sur une grille à 900 m (Gebco 30’’), avec un contour toutes les 10 minutes en partant de l’épicentre du séisme. Les points verts indiquent la position des marégraphes d'Ierapetra (en Crète), de Kasos et d'Alexandrie, en Egypte.

Analyse des données marégraphiques

Le spectre des données marégraphiques d'Ierapetra (ci-dessous) montre un premier signal avec une période autour de 4 minutes correspondant probablement au signal du tsunami. Le signal qui suit autour de 10 min et durant plusieurs heures représente certainement l'excitation des oscillations propres du port d’Ierapetra (= période de résonance).


 Spectre des données marégraphiques d'Ierapetra avec le temps origine du séisme (OT) et le temps théorique de la 1ère arrivée du tsunami (ETA)

Sur le spectre du marégraphe de Kasos (ci-dessous), le signal du tsunami est très peu visible. Seule la résonance du port est visible autour de la période de 14 min. Un signal très faible autour de la période de 5 min au moment de l’amplitude maximale du signal pourrait correspondre au tsunami.


 Spectre des données marégraphiques de Kasos avec le temps origine du séisme (OT) et le temps théorique de la 1ère arrivée du tsunami (ETA)

Modélisation du tsunami

Le Laboratoire de Recherche Conventionné Yves-Rocard (LRC) CEA-ENS a modélisé le tsunami à l'aide du logiciel Cliona développé au CEA/DASE. La méthode et les résultats sont disponibles sur le site web du LRC: https://nfo.crlab.eu/crete-2020-05-02


 Modélisation de la propagation du tsunami 6 minutes après l'événement


 Forme d’onde modélisée (ligne bleue) comparée à celle observée (points rouges). On note une bonne corrélation malgré une avance de l’onde théorique d’environ 60-90s

REFERENCES
Bocchini, G.M., T. Novikova, G. A. Papadopoulos, A. Agalos, E. Mouzakiotis, V. Karastathis, N. Voulgaris, 2020. Tsunami Potential of Moderate Earthquakes: The July 1, 2009 Earthquake (Mw 6.45) and its Associated Local Tsunami in the Hellenic Arc. Pure & Applied Geophysics.https://doi.org/10.1007/s00024-019-02246-9.