De nouvelles recherches révèlent qu’une épaisse couche d’argile glissante sur le fond marin a joué un rôle crucial dans l’aggravation du tremblement de terre dévastateur de Tohoku en 2011 et du tsunami qui a suivi au Japon. Les résultats, publiés en décembre 2025 dans Science, offrent un aperçu des raisons pour lesquelles le tsunami a été plus important et plus concentré qu’on ne le pensait auparavant – et pourraient aider à affiner les futures alertes sismiques.
Le rôle de l’argile souterraine
Le séisme de 2011, d’une magnitude de 9,1, a été déclenché par le mouvement de la plaque Pacifique glissant sous le Japon dans une zone de subduction. Les chercheurs pensent désormais qu’une couche d’argile, pouvant atteindre 30 mètres d’épaisseur, a agi comme un point faible de la ligne de faille. Cette argile « à faible friction », comme l’a décrit Ron Hackney, géophysicien à l’Université nationale d’Australie, a permis à l’énergie du séisme de se concentrer vers le haut plutôt que de se propager horizontalement.
« Elle peut glisser très facilement », explique Hackney, soulignant comment les propriétés de l’argile concentrent la poussée ascendante du fond marin.
Ce mouvement concentré a soulevé le fond marin de 50 à 70 mètres (164 à 230 pieds) sur une distance de 500 kilomètres (310 milles), provoquant le tsunami massif qui a inondé 561 kilomètres carrés (217 milles carrés) du Japon. La rupture de la faille a également été moins étendue que prévu, intensifiant encore le déplacement vertical.
Forage jusqu’à la source
La découverte n’était pas théorique : en 2024, une équipe dirigée par Hackney a foré directement dans la zone de faille à bord du navire de recherche Chikyu. Après avoir pénétré à plus de 8 000 mètres (26 000 pieds) sous la surface de l’océan, ils ont extrait des carottes de sédiments de la faille et de la plaque Pacifique.
L’analyse de ces carottes a confirmé la présence d’une épaisse couche d’argile gluante qui s’accumule depuis environ 130 millions d’années. Cette argile se comprime lorsque la plaque Pacifique s’enfonce sous le Japon, créant un point faible mécanique dans la structure rocheuse. Le résultat est une zone sujette à la rupture sous contrainte.
Implications pour l’évaluation future des risques
Les résultats suggèrent que des couches d’argile similaires pourraient exister dans d’autres zones de subduction, influençant potentiellement le comportement des futurs tremblements de terre. Certaines preuves indiquent leur présence près de Sumatra, en Indonésie, site du tsunami de 2004 dans l’océan Indien. Cependant, la composition des zones de failles dans des régions comme la péninsule du Kamtchatka reste moins comprise.
La recherche souligne l’importance d’études souterraines détaillées pour améliorer les évaluations des risques sismiques et affiner les systèmes d’alerte précoce. Une meilleure compréhension de ces points faibles peut aider les autorités à fournir des prévisions plus précises et des stratégies de préparation aux catastrophes plus efficaces.
La présence de cette couche d’argile est une pièce essentielle du puzzle pour comprendre l’ampleur du tsunami de 2011 et pourrait constituer un facteur clé pour évaluer le potentiel de futurs événements à grande échelle dans les zones de subduction du monde entier.
