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Séisme au nord de Sulawesi 16/11/2008

Un violent séisme de magnitude Mw 7.5 s'est produit le 16 Novembre 2008 à 17:02:32 TU, sur la zone de subduction se situant au Nord de la province de Sulawesi centre, en Indonésie. La sismo-tectonique de cette zone est particulièrement complexe, puisqu’elle se trouve au carrefour des trois plaques tectoniques majeures Eurasienne, Indo-australienne et Pacifique.

Modélisation préliminaire de la source sismique

A partir des ondes de volume P et S enregistrées sur 10 stations large-bande distantes de 3000 à 10 000 km du séisme, on cherche à déterminer par inversion les caractéristiques statiques de la source sismique (mécanisme au foyer, profondeur et durée de la rupture), ainsi que certains paramètres cinématiques (amplitudes du glissement sur la faille, vitesse de rupture).

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 Figure 1 : Carte montrant les 12 stations IRIS large bande centrées sur l’évènement et utilisées pour la détermination de source sismique.



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 Figure 2 : Modèle de rupture et comparaison des formes d’onde enregistrées (en noir) et simulées (en rouge) filtrées dans la bande [80s 10s]. Les ondes télésismiques SH sont représentées dans le cercle intérieur jaune et les ondes télésismiques P dans le cercle extérieur rouge. A droite, on retrouve la répartition elliptique du glissement obtenu par la méthode des patchs.

Les paramètres géométriques obtenus sont cohérents avec la tectonique régionale : l’azimut, le pendage et le glissement de la faille (respectivement 98°, 29° et 93°) confirment un séisme de subduction inter-plaques. Le glissement sur la faille (environ 1.3m au maximum) et son extension horizontale (environ 150km) auraient pu induire un tsunami régional mais la relative profondeur de l’hypocentre (25km) a heureusement limité le déplacement vertical du sol à la verticale du séisme. La rupture est bilatérale et s’est propagée pendant environ 30s sur une petite centaine de kilomètres de part et d’autre de l’hypocentre.

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 Figure 3 : Distribution du glissement et répartition des répliques dont la magnitude est supérieure à 5 (CSEM). La zone des répliques est cohérente avec la zone de glissement calculée et le plan de faille choisi.



Modélisation du déplacement induit en surface

A partir du déplacement trouvé sur la faille, on estime le déplacement induit en surface en utilisant la formulation de Okada (1985) pour un demi-espace élastique homogène. Le déplacement vertical à l’épicentre ne doit pas, dans le cas présent, excéder une trentaine de centimètres.

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 Figure 4 : Distribution du déplacement statique du sol (à gauche : vertical, à droite : horizontal), dans une région de 300km autour du séisme. L’échelle de couleur du bas code le déplacement sur la faille alors que celle du haut code les déplacements verticaux et horizontaux du sol. A la verticale du séisme, les fonds sous marins se sont soulevés d’une trentaine de centimètres alors que l’ile a plutôt subi une subsidence d’une dizaine de centimètres. Les déplacements horizontaux restent faibles puisqu’ ils atteignent 15cm au maximum.

Calcul des temps d’arrivée du tsunami


Les temps d’arrivées théoriques du tsunami sont calculés à l’aide du code ttt (Tsunami Travel Time développé par le Dr. Paul Wessel, http://www.geowareonline.com) et de GMT (Generic Mapping Tools developpé par les Drs. Paul Wessel et Walter Smith, http://gmt.soest.hawaii.edu).

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 Figure 5 : Bathymétrie (à gauche) et temps de propagation du tsunami (à droite) dans la région du séisme. Alors que les côtes les plus proches sont touchées après moins de 10 minutes, les autres iles les plus exposées, situées plein nord du séisme, le sont environ 1 heure plus tard.



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 Figure 6 : Bathymétrie (à gauche) et temps de propagation du tsunami (à droite) dans une région de 4000km autour du séisme. Les triangles rouges sont les bouées DART mesurant l’amplitude du tsunami en haute mer.
La mer dans laquelle le séisme s’est produit est quasiment fermée, c’est pourquoi le tsunami a peu de chance de se propager dans le Pacifique. Il serait cependant intéressant de modéliser les amplitudes du tsunami avec la source obtenue afin d’éventuellement comparer les formes d’onde sur les 3 bouées DART 52403, 52405 et 52404.