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Preparation of Subduction Earthquakes: Slow, Deep, Large-scale trigger

Description du projet

Comprendre les processus sismiques les plus meurtriers

Les zones de subduction correspondent aux limites entre deux plaques tectoniques convergentes, où l’une des plaques exerce une poussée sous l’autre. C’est là que se manifestent les risques géologiques les plus destructeurs, car ce phénomène provoque les méga-séismes et les tsunamis les plus dévastateurs de la planète. Le rôle spécifique que joue la plaque plongeante (slab) dans le déclenchement de ces processus reste toutefois mal compris. Le projet DEEP-trigger, financé par l’UE, a pour objectif d’étudier les mécanismes de déformation asismique des slabs lors du déclenchement des séismes, et s’intéressera aux signes précurseurs potentiels de caractéristiques diverses en termes de profondeur, de durée et d’amplitude. Des observations in situ seront effectuées dans le sud du Pérou et le centre du Chili. Les chercheurs utiliseront l’apprentissage machine pour systématiser les riches données géophysiques existantes concernant l’Amérique du Sud, le Japon et Sumatra afin de faire ressortir les liens cachés entre les processus sismiques dans la plupart des zones menacées.

Objectif

Subduction zones host the world’s largest earthquakes and tsunamis. Understanding how such earthquakes initiate and interact is a first-order challenge in earth sciences. A puzzling and unexplained observation is that megathrust earthquakes seem to be clustering at the scale of the plate boundary. This suggests that the subducting slab plays an important role, albeit downplayed, in the triggering of megathrust earthquakes.

I propose to study subduction zones recently affected by megathrust events or earthquakes sequences, with an enlarged perspective, considering the mechanisms of deformation in the larger subduction system, including the slab, and their potential role in pushing the megathrust to failure:
- At the scale of the seismic asperity, how aseismic slip can trigger earthquakes and how this triggering depends on depth, duration, migration, periodicity, and amplitude will be examined, notably by integrating new observations of small, short or long-lived slow slip events.
- At the scale of the subduction zone, how distant changes transfer into large-scale deformation, potentially initiate slow slip and eventual rupture on the plate interface will be analyzed. The role of metamorphic fluids in the softening of the mantle surrounding the slab, which may contribute to distant triggering of earthquakes, and recently observed deep-shallow interactions will be explored.

Multi-scale observations of deformation and seismicity will be extracted from the great amount of geophysical data available in South America, Japan and Sumatra, complemented by in-situ GPS monitoring at a promising area in south Peru. Machine Learning will serve to systematize these complementary observables, to characterize how their empirical relationships evolve with time and space, and to isolate the key processes hidden in these large datasets. Physical mechanisms driving the plate interface destabilization will be explored through mechanical and fluid modeling, and tested against the data.

Régime de financement

ERC-COG - Consolidator Grant

Institution d’accueil

UNIVERSITE GRENOBLE ALPES
Contribution nette de l'UE
€ 1 776 030,00
Adresse
621 AVENUE CENTRALE
38058 Grenoble
France

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Région
Auvergne-Rhône-Alpes Rhône-Alpes Isère
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 998 920,00

Bénéficiaires (5)