Un glissement de terrain dans une région reculée du Groenland a provoqué un méga-tsunami qui s’est propagé d’avant en arrière dans un fjord pendant neuf jours, générant des vibrations dans toute la Terre, selon une nouvelle étude impliquant des chercheurs de l’UCL.
Un glissement de terrain dans une région reculée du Groenland a provoqué un méga-tsunami qui s’est propagé d’avant en arrière dans un fjord pendant neuf jours, générant des vibrations dans toute la Terre, selon une nouvelle étude impliquant des chercheurs de l’UCL.
L’étude, publiée dans la revue Scienceont conclu que ce mouvement d’eau était la cause d’un mystérieux signal sismique global qui a duré neuf jours et a intrigué les sismologues en septembre 2023.
L’événement initial, non observé à l’œil nu, a été l’effondrement d’un sommet de 1,2 km de haut dans le fjord isolé de Dickson, en contrebas, provoquant une éclaboussure d’eau à 200 mètres de hauteur, avec une vague pouvant atteindre 110 mètres de haut. Cette vague, qui s’étendait sur 10 km de fjord, s’est réduite à sept mètres en quelques minutes, selon les calculs des chercheurs, et serait tombée à quelques centimètres dans les jours qui ont suivi.
L’équipe a utilisé un modèle mathématique détaillé, recréant l’angle du glissement de terrain et le fjord particulièrement étroit et sinueux, pour démontrer comment le clapotis de l’eau aurait continué pendant neuf jours, avec peu d’énergie capable de s’échapper.
Le modèle prévoyait que la masse d’eau se déplacerait d’avant en arrière toutes les 90 secondes, ce qui correspond aux enregistrements des vibrations se déplaçant dans la croûte terrestre tout autour du globe.
Les chercheurs ont expliqué que le glissement de terrain était dû à l’amincissement du glacier au pied de la montagne, qui ne parvenait plus à soutenir la paroi rocheuse qui le surplombait. Ce phénomène était dû en fin de compte au changement climatique. Le glissement de terrain et le tsunami ont été les premiers observés dans l’est du Groenland.
Le co-auteur, le Dr Stephen Hicks, de l’UCL Earth Sciences, a déclaré : « Lorsque j’ai vu le signal sismique pour la première fois, j’ai été complètement déconcerté. Même si nous savons que les sismomètres peuvent enregistrer une variété de sources se produisant à la surface de la Terre, jamais auparavant une onde sismique de si longue durée, se propageant à l’échelle mondiale et ne contenant qu’une seule fréquence d’oscillation, n’avait été enregistrée. Cela m’a incité à codiriger une grande équipe de scientifiques pour résoudre l’énigme.
« Notre étude de cet événement met en évidence de manière étonnante les interconnexions complexes entre le changement climatique dans l’atmosphère, la déstabilisation de la glace des glaciers dans la cryosphère, les mouvements des masses d’eau dans l’hydrosphère et la croûte solide de la Terre dans la lithosphère.
« C’est la première fois que des éclaboussures d’eau sont enregistrées sous forme de vibrations à travers la croûte terrestre, parcourant le monde entier et durant plusieurs jours. »
Ce mystérieux signal sismique, issu d’une vibration de la croûte terrestre, a été détecté par des sismomètres partout dans le monde, de l’Arctique à l’Antarctique. Il était complètement différent des « grondements » et des « pings » riches en fréquences enregistrés lors des tremblements de terre, car il ne contenait qu’une seule fréquence de vibration, comme un bourdonnement monotone.
Lorsque les auteurs de l’étude ont découvert le signal pour la première fois, ils l’ont noté comme un « USO » : objet sismique non identifié.
Au même moment, la nouvelle d’un tsunami de grande ampleur dans un fjord isolé du nord-est du Groenland est parvenue aux autorités et aux chercheurs travaillant dans la région.
Les chercheurs ont uni leurs forces dans un groupe multidisciplinaire unique impliquant 68 scientifiques de 40 institutions dans 15 pays, combinant des données sismométriques et infrasons, des mesures sur le terrain, des images au sol et par satellite et des simulations d’ondes de tsunami.
L’équipe a également utilisé des images capturées par l’armée danoise qui a navigué dans le fjord quelques jours seulement après l’événement pour inspecter la paroi montagneuse effondrée et le front du glacier ainsi que les cicatrices dramatiques laissées par le tsunami.
Le Dr Kristian Svennevig, auteur principal de l’étude et membre du Service géologique du Danemark et du Groenland (GEUS), a déclaré : « Lorsque nous nous sommes lancés dans cette aventure scientifique, tout le monde était perplexe et personne n’avait la moindre idée de ce qui avait provoqué ce signal. Tout ce que nous savions, c’est qu’il était en quelque sorte lié au glissement de terrain. Nous n’avons réussi à résoudre cette énigme que grâce à un effort interdisciplinaire et international de grande envergure. »
Il a ajouté : « En tant que spécialiste des glissements de terrain, un autre aspect intéressant de cette étude est qu’il s’agit du premier glissement de terrain et tsunami jamais observé dans l’est du Groenland, ce qui montre à quel point le changement climatique a déjà des impacts majeurs dans cette région. »
L’équipe a estimé que 25 millions de mètres cubes de roche et de glace se sont écrasés dans le fjord (soit suffisamment pour remplir 10 000 piscines olympiques).
Ils ont confirmé la taille du tsunami, l’un des plus grands observés dans l’histoire récente, en utilisant des simulations numériques ainsi que des données et des images locales.
À soixante-dix kilomètres du glissement de terrain, des vagues de tsunami de quatre mètres de haut ont endommagé une base de recherche sur l’île d’Ella et détruit des sites du patrimoine culturel et archéologique dans tout le système du fjord.
Le fjord se trouve sur une route fréquemment empruntée par les bateaux de croisière touristiques qui visitent les fjords du Groenland. Heureusement, aucun bateau de croisière ne se trouvait à proximité du fjord Dickson le jour du glissement de terrain et du tsunami, mais s’ils l’avaient été, les conséquences d’un tsunami de cette ampleur auraient pu être dévastatrices.
Des modèles mathématiques recréant la largeur et la profondeur du fjord à très haute résolution ont démontré comment le rythme distinct d’une masse d’eau se déplaçant d’avant en arrière correspondait au signal sismique.
L’étude a conclu qu’avec l’accélération rapide du changement climatique, il deviendra plus important que jamais de caractériser et de surveiller les régions auparavant considérées comme stables et de fournir une alerte précoce en cas de glissements de terrain et de tsunamis massifs.
Thomas Forbriger, co-auteur de l’étude et membre de l’Institut de technologie de Karlsruhe, a déclaré : « Nous n’aurions pas pu découvrir ni analyser cet événement incroyable sans les réseaux de stations sismiques à large bande haute fidélité répartis dans le monde entier, qui sont les seuls capteurs capables de capturer véritablement un signal aussi unique. »
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