Rôle-clef des argiles lors du méga-séisme de Tohoku

Une expédition internationale de recherche du programme IODP¹ impliquant des chercheurs de GeoRessources (Marianne Conin, co cheffe de l’expedition IODP 405 JTRACK), d’ISTerre (Mai-Linh Doan et Pei Pei), de l’Ifremer / ISMER (Morgane Brunet), et de Géosciences Montpellier (Erwan Le Ber) a mis en lumière de nouveaux éléments expliquant pourquoi le séisme survenu en 2011 au nord-est du Japon s’est comporté de manière aussi inhabituelle, générant un gigantesque tsunami qui a dévasté les communautés côtières ainsi que la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi.

L’étude publiée le 18 décembre dans la revue Science² révèle qu’au niveau de la fosse du Japon, la lithostratigraphie détermine à l’avance l’emplacement de la faille, qui se localise sur une mince couche d’argile pélagique comprise entre deux matériaux plus rigides. Cette couche mécaniquement très faible et ce contraste de rigidité ont permis au séisme de se propager jusqu’à la fosse, provoquant un glissement superficiel de 50 à 70 mètres, déplaçant de vastes portions du plancher océanique. L’échantillonnage répété de cette zone de faille a mis en évidence l’omniprésence de cette couche d’argile, malgré les variations d’architecture de la zone de faille à l’échelle de la dizaine de mètres. Cette couche d’argile s’étendant sur des centaines de kilomètres le long de la fosse du Japon, la région pourrait être plus sujette aux séismes à glissement superficiel qu’on ne le pensait auparavant.

Ces travaux mettent en lumière l’intérêt des observations et des mesures in situ pour identifier les zones de concentration du glissement et évaluer le potentiel tsunamigène d’une zone de subduction, et contribuent à l’évaluation plus précises des risques sismiques et tsunamigènes pour les communautés côtières du monde entier.

La publication de l’étude coïncide avec la sortie d’un documentaire³ consacré à l’expédition. D’autres données issues de l’expédition seront prochainement mises à la disposition du public par IODP⁴.

1. IODP : International Ocean Discovery Program. This program ended in 2024 and is now replaced by IODP³ (International Ocean Drilling Programme : https://iodp3.org/ ) ↩︎
2. Kirkpatrick et al., Extreme plate boundary localization promotes shallow earthquake slip at the Japan Trench, 2025, Science, https://www.science.org/doi/10.1126/science.ady0234
   ↩︎
3. Lien à venir sous peu ↩︎
4. Pour plus d’informations sur l’expédition IODP 405 : https://www.jamstec.go.jp/chikyu/e/exp405/ ↩︎