Pourrait-on prédire les séismes en analysant l'eau souterraine ?

Le dernier séisme en Islande remonte au mardi 26 août 2014. D'une magnitude de 5,7, il est le plus violent dans la région depuis 1996 et a secoué Bárðarbunga, un immense volcan situé sous le plus grand glacier du pays. S'il entrait en éruption, le trafic aérien dans le nord de l'Europe et dans l'Atlantique Nord pourrait être perturbé, comme en 2010, avec l'éruption du massif volcanique Eyjafjöll. © Peter Hartree, Wikimedia Commons, cc by sa 2.0 

La chimie des eaux souterraines est une cible prometteuse pour de futures études sur la prévisibilité des tremblements de terre, concluent les auteurs d'une étude parue dans le journal Nature Geoscience. Pour parvenir à ce constat, les auteurs ont puisé et analysé toutes les semaines les ratios d'isotopes stables et les concentrations en éléments dissous des eaux souterraines provenant d'un forage de 100 mètres de profondeur, dans le nord de l'Islande entre 2008 et 2013.

Ils ont constaté qu'après des mois de baisse, les teneurs en hydrogène et en sodium ont fortement augmenté quatre à six mois avant deux séismes d'une magnitude supérieure à 5 qui se produisirent en octobre 2012 et avril 2013, la corrélation entre les variations chimiques et l'occurrence des tremblements de terre étant statistiquement significative. Après les séismes, les concentrations sont revenues à la normale.

Les eaux souterraines, dans la zone de saturation, sont en contact direct avec le sol ou le sous-sol. Il existe des nappes fossiles non renouvelables aux échelles humaines de temps et des aquifères profonds qui ne sont que très lentement réalimentés. © Oussama Zrafi, Wikimedia Commons, cc by sa 3.0 

Pour prédire des séismes, la méthode reste à confirmer

Les variations chimiques des eaux pourraient avoir été causées par la dilatation de la croûte associée à une accumulation de stress avant chaque tremblement de terre, induisant le mélange de différents composants des eaux souterraines, suggèrent les scientifiques. « Bien que les changements que nous détectons sont spécifiques au site de l'Islande, poursuivent-ils, nous en déduisons que des processus similaires peuvent être actifs ailleurs et que la chimie des eaux souterraines est une cible prometteuse pour de futures études sur la prévisibilité des tremblements de terre. »

Une autre explication est possible. « L'Islande est un énorme volcan et il se pourrait que ce que nous voyons soit causé par le mouvement du magma profond », estime Michael Manga, géologue à l'université de Californie, aux États-Unis. L'activité souterraine de la roche en fusion pourrait ainsi modifier simultanément la chimie des eaux et participer aux tremblements de terre.