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Deux séismes de magnitude 7,8 et 7,5 dans le sud-est de la Turquie le 06/02/2023


Description

Le 6 février 2023 01h17 TU (04h17 heure locale), un séisme de magnitude Mw 7,8 s'est produit à environ 35 km au nord-ouest de Gaziantep (sud-est de la Turquie), au nord de la frontière syrienne. Il a provoqué de très nombreux dégâts et victimes et généré un très grand nombre de répliques dont certaines dépassant la magnitude 6,0.
Environ 9 heures plus tard, à 10h24 TU (13h24 heure locale), un second séisme de magnitude Mw 7,5 s'est produit à environ 100 km au nord du premier événement, sur une faille secondaire, déclenchant lui-même une nouvelle série de répliques.


 Figure 1 : Localisation épicentrale de l'événement de 01h14 TU de magnitude Mw 7,8 (source: CSEM)

Contexte tectonique et sismicité historique

Le séisme du 6 février à 01h17 TU s'est produit sur le système de failles est-Anatolien dans une région à la sismicité historique importante et bien documentée. Cet événement présente un mécanisme senestre consistant avec la cinématique régionale, et notamment avec le mouvement de l’Anatolie relatif à la plaque Arabie. Pour autant ce séisme présente un caractère exceptionnel du fait de sa magnitude (7,8) qui en fait le plus fort séisme connu sur cette faille.

L'épicentre du séisme se situe à proximité de la jonction entre le système de la faille du Levant et de la faille est-Anatolienne (Figure 2). Cette région a été touchée par de forts séismes historiques associés à des magnitudes supérieures à 7. La plupart de ces événements de magnitude 7-7.5 ont rompu des segments de failles de plusieurs dizaines de kilomètres voire une centaine de kilomètres (séisme de 1872, de 1795 ... Sezim et al. (2022)). L'extension de la zone affectée par les répliques des séismes du 6 février démontre qu'au moins 250 km de failles ont rompu ce qui correspond à plusieurs segments de failles consécutifs. Il faut remonter au moyen âge (séismes du XIIe siècle) pour trouver des séismes potentiellement associés à d'aussi fortes magnitudes - des séismes largement méconnus (par exemple le séisme de 1114 AD).


 Figure 2 : Contexte tectonique régional et sismicité instrumentale d'après Pousse-Baltran et al. (2020). EAF : Faille est-Anatolienne. Les étoiles orange et jaune représentent les épicentres des événements du 6 février 2023 à 01h17 TU et 10h24 TU respectivement.

Répliques

Le séisme de 10h24 n'est pas considéré comme une réplique de celui de 01h17 car il ne s'est pas produit sur la même faille sismique. Il s'agirait plutôt d'un séisme déclenché, c'est-à-dire une faille sur laquelle les contraintes pour générer un fort séisme étaient déjà présentes mais dont la rupture a été déclenchée par les variations de contraintes provoquées par le premier événement.

En 4 jours, suite à ces deux événements majeurs, plus de 600 répliques de magnitude supérieure à 3,0 ont été enregistrées, dont 173 de magnitude supérieure à 4,0 et 25 de magnitude supérieure à 5,0.


 Figure 3 : Distribution spatio-temporelle des répliques liées aux deux événements (source des données : CSEM)

Tsunami observé

Bien que l'épicentre du premier choc soit situé à terre à environ 90 km des côtes du Golfe d'Iskenderun, un tsunami de 20 à 30 cm crête-crête a été mesuré sur les marégraphes d'Iskenderun et d’Erdem (côte Méditerranéenne de Turquie). Les données du marégraphe d'Iskenderun ont été coupées environ une heure après le choc principal mais à Erdem, le niveau de la mer est resté agité pendant plus d'une dizaine d'heures.

L'épicentre du second choc (à 10h24 TU) était situé à plus de 200 km des côtes et n'a pas généré de tsunami.

Des tsunamis majeurs sont connus dans la région, notamment en 1303 (Salamon et al., 2007), et ils atteignent rapidement les côtes proches.


 Figure 4 : Analyse des données du marégraphe d'Iskenderun


 Figure 6 : Temps de parcours théoriques du tsunami en minutes


 Figure 5 : Analyse des données du marégraphe d'Erdem

REFERENCES
Pousse-Beltran, L., Nissen, E., Bergman, E. A., Cambaz, M. D., Gaudreau, É., Karasözen, E., & Tan, F. (2020). The 2020 Mw 6.8 Elazığ (Turkey) earthquake reveals rupture behavior of the East Anatolian Fault. Geophysical Research Letters, 47, e2020GL088136. https://doi.org/10.1029/2020GL088136

Salamon, A., Rockwell, T., Ward, S.N., Guidoboni E., Comastri A., Tsunami Hazard Evaluation of the Eastern Mediterranean: Historical Analysis and Selected Modeling, BSSA, 97, 3, doi: 10.1785/0120060147, 2007

Sezim Ezgi Güvercin, Hayrullah Karabulut, A Özgün Konca, Uğur Doğan, Semih Ergintav, Active seismotectonics of the East Anatolian Fault, Geophysical Journal International, Volume 230, Issue 1, July 2022, Pages 50–69, https://doi.org/10.1093/gji/ggac045

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