0:00La ceinture
Regardez l'océan Pacifique depuis l'espace, et vous pourrez tracer une ligne autour de presque tout le bassin. Elle descend depuis l'Alaska, passe par le Japon et les Philippines, longe la Nouvelle-Zélande, puis remonte le long des côtes du Chili, du Mexique et du Nord-Ouest Pacifique. Ensemble, elles forment un fer à cheval d'environ 40 000 kilomètres de long.
0:20Le long de cette ligne se trouvent la plupart des volcans actifs du monde, environ trois quarts selon les estimations courantes, et environ 90 % de ses séismes. Les géologues l'appellent la ceinture de feu.
0:32Dans cet épisode, nous verrons pourquoi la ceinture existe, et ce qu'elle a provoqué. Nous verrons le plus grand séisme jamais mesuré, qui a frappé sur la ceinture, et l'éruption qui a refroidi la planète entière. Puis nous visiterons un de ses tronçons, calme pour l'instant, mais loin d'en avoir fini.
0:53Pourquoi une ceinture ?
L'explication commence avec la tectonique des plaques. Le fond du Pacifique est surtout constitué d'une seule dalle immense, la plaque pacifique, bordée de plaques plus petites, comme les plaques de Nazca, de Cocos, Juan de Fuca et de la mer des Philippines. Presque toutes sont recouvertes de croûte océanique, composée en grande partie d'une roche volcanique sombre appelée basalte, plus dense que la roche des continents.
1:17Lorsqu'une plaque océanique dense rencontre un continent, ou une plaque océanique plus jeune et plus légère, elle se courbe et glisse en dessous, pour retourner dans le manteau. Les géologues appellent ce processus la subduction. Au large des côtes du Chili, par exemple, la plaque de Nazca s'enfonce sous l'Amérique du Sud à environ 7 centimètres par an.
1:37Là où une plaque plonge, le plancher océanique s'affaisse en une fosse longue et profonde. Les eaux les plus profondes de la Terre, dans la fosse des Mariannes, atteignent environ 11 kilomètres de profondeur, et cette fosse s'est formée exactement de cette façon. En ce sens, la ceinture de feu est en réalité une ceinture de fosses.
1:54Le feu vient de l'eau. La plaque qui s'enfonce entraîne avec elle de l'eau de mer, piégée dans ses minéraux. À une profondeur d'environ 100 kilomètres, cette eau est libérée dans la roche chaude située au-dessus, et elle abaisse le point de fusion de cette roche. Une partie de la roche fond, la roche en fusion remonte, et une chaîne de volcans se forme à environ 100 à 300 kilomètres en arrière de la fosse.
2:18Chaque arc de la ceinture est construit par le même processus : une fosse au large, où le fond océanique s'enfonce, et une ligne de volcans en arrière, où la roche fondue atteint la surface. Entre eux, les séismes sont fréquents, car les deux plaques ne glissent pas en douceur l'une contre l'autre. Elles se bloquent, accumulent de la contrainte pendant des décennies ou des siècles, puis glissent d'un seul coup.
2:41L'exception la plus connue est la Californie. Du golfe de Californie jusqu'au cap Mendocino, au nord, les plaques coulissent latéralement l'une contre l'autre, le long du système de failles de San Andreas, au lieu que l'une s'enfonce sous l'autre. C'est pourquoi ce tronçon de côte connaît de forts séismes, mais n'a pas d'arc volcanique. Au nord du cap Mendocino, la subduction reprend, et les volcans aussi, comme le mont Shasta et le pic Lassen. Notre épisode sur le séisme de Loma Prieta raconte l'histoire de la faille de San Andreas.
Le sud du Chili, le 22 mai 1960, juste après trois heures de l'après-midi. La plaque de Nazca était bloquée contre l'Amérique du Sud depuis des siècles, et cet après-midi-là, la faille qui les séparait a cédé.
3:31La rupture s'est propagée le long de la côte sur environ 1 000 kilomètres, depuis un peu au sud de Concepción, en passant par Valdivia et l'île de Chiloé, presque jusqu'à la péninsule de Taitao. Selon de nombreux témoignages, les secousses ont duré environ dix minutes. Les sismographes du monde entier l'ont enregistré. Sa magnitude, calculée plus tard à 9,5, en fait le plus grand séisme jamais mesuré.
3:55À Valdivia, le sol lui-même s'est déplacé. Sur certaines portions de la côte, le sol s'est affaissé de 2 mètres ou plus, et la mer s'est installée pour de bon, transformant les terres agricoles le long des rivières en marais.
4:08Puis est venu le tsunami. Au large, le plancher océanique s'était brusquement soulevé, soulevant toute la colonne d'eau au-dessus. En quelques minutes, la mer a déferlé sur la côte du Chili, et à un endroit, elle a atteint 25 mètres au-dessus du niveau de la mer.
4:24La vague ne s'est pas arrêtée là. En plein océan, un tsunami se déplace à peu près aussi vite qu'un avion de ligne à réaction. Quinze heures après le séisme, elle a atteint Hawaï, et 22 heures après, le Japon, à quelque 17 000 kilomètres du Chili.
4:39À Hilo, sur l'île d'Hawaï, les sirènes d'alerte avaient retenti des heures avant l'arrivée de la vague, mais beaucoup de gens sont descendus au bord de l'eau pour regarder. La troisième vague a atteint environ 35 pieds, et 61 personnes sont mortes.
4:55Le Japon n'avait reçu aucune alerte, et là-bas, la vague a tué environ 140 personnes. Au total, selon les estimations, le séisme et son tsunami ont tué 1 600 personnes ou plus au Chili, et plus de 200 autres à travers le Pacifique.
5:10La ceinture a alors montré l'autre moitié de sa nature. Trente-huit heures après le séisme, le Cordón Caulle, un volcan des Andes, est entré en éruption, très probablement parce que les secousses avaient perturbé le système magmatique situé en dessous. En deux jours, le sud du Chili avait vu tout le processus à l'œuvre : la fosse, le séisme et le volcan.
5:32Les volcans
Cela nous amène aux volcans eux-mêmes. Vingt ans après le séisme du Chili, la ceinture est entrée en éruption dans les 48 États contigus.
5:43Le 18 mai 1980, à 8 h 32 du matin, un séisme de magnitude 5,1 a secoué le mont Saint Helens, dans l'État de Washington. Tout le versant nord de la montagne s'est effondré, dans le plus grand glissement de terrain jamais enregistré, et le volcan derrière a explosé latéralement.
6:01L'explosion a rasé des forêts jusqu'à 17 milles de distance, des cendres sont tombées sur 11 États, et la montagne a perdu 1 300 pieds de son sommet. Cinquante-sept personnes sont mortes. Parmi elles se trouvait un géologue, David Johnston, qui observait depuis une crête à environ 6 milles de là. Ses derniers mots à la radio ont été : Vancouver, Vancouver, ça y est.
6:25Les scientifiques surveillaient la montagne depuis deux mois, et les autorités avaient fermé la zone alentour. Sans ces fermetures, le bilan aurait presque certainement été bien plus lourd. La leçon vaut pour toute la ceinture : les volcans donnent généralement des signes avant-coureurs, si quelqu'un est là pour les interpréter.
6:42Onze ans plus tard, cette leçon a sauvé des milliers de vies. Le mont Pinatubo, aux Philippines, était calme depuis environ 500 ans quand, au printemps 1991, il a commencé à s'agiter.
6:56Des scientifiques des Philippines et de l'U.S. Geological Survey ont reconnu les signes avant-coureurs et ont persuadé les autorités d'évacuer. Le 15 juin, le Pinatubo a produit la deuxième plus grande éruption du vingtième siècle, avec une colonne de cendres qui s'est élevée à 35 kilomètres dans la stratosphère.
7:16Des centaines de personnes sont mortes lorsque des cendres gorgées de pluie ont fait s'effondrer leurs toits, et des centaines d'autres dans les mois qui ont suivi, à cause de coulées de boue et de maladies dans des camps d'évacuation surpeuplés. Pourtant, plus de 60 000 personnes avaient été mises à l'abri à temps, et cette évacuation est encore étudiée comme un modèle de gestion d'une crise volcanique.
7:38Le Pinatubo a aussi affecté la planète entière. Il a injecté environ 20 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère, où celui-ci a formé une fine brume de gouttelettes qui s'est répandue autour de la Terre et a renvoyé la lumière du Soleil vers l'espace. Au cours des deux années suivantes, la température moyenne du globe a baissé d'environ un demi-degré Celsius.
7:58Le prochain
Considérons maintenant le tronçon de la ceinture situé entre le nord de la Californie et l'île de Vancouver, connu sous le nom de zone de subduction de Cascadia. Comme le reste de la ceinture, il possède une zone de subduction au large, dont la fosse est enfouie sous les sédiments, et une ligne de volcans à l'intérieur des terres. Pourtant, en deux siècles d'archives écrites, il n'a produit aucun grand séisme. C'est précisément ce silence qui inquiète les géologues.
8:23Pendant longtemps, personne ne savait que Cascadia pouvait produire un grand séisme. Puis, dans les années 1980, des géologues ont découvert des forêts fantômes le long de la côte de l'État de Washington : des peuplements de cèdres morts, tués lorsque le sol s'est soudainement affaissé et que l'eau salée a atteint leurs racines. Les cernes des arbres ont ensuite permis de dater leur mort de l'hiver de 1699 à 1700.
8:46La preuve décisive est venue de l'autre côté de l'océan. Des archives japonaises décrivent un tsunami arrivé dans la nuit du 27 janvier 1700, alors qu'aucun séisme n'avait été ressenti au Japon. Les scientifiques l'appellent un tsunami orphelin. En remontant le temps de propagation, les scientifiques l'ont attribué à un séisme de magnitude 9 au large de Cascadia, vers neuf heures du soir le 26 janvier.
9:12Ce séisme a frappé il y a plus de trois siècles. Les archives géologiques montrent que les grands séismes de Cascadia se répètent de façon irrégulière : environ tous les 500 ans en moyenne sur toute sa longueur, et plus souvent dans le sud. Le prochain secouera Seattle, Portland et Vancouver, et son tsunami atteindra certaines parties de la côte en 15 minutes seulement. C'est pourquoi la région organise des exercices sismiques, et pourquoi des sirènes de tsunami se dressent le long de la côte de l'Oregon.
9:43Toujours en mouvement
La ceinture de feu n'est jamais calme bien longtemps. Des centaines de volcans actifs la jalonnent. Le Japon à lui seul ressent environ 2 000 séismes au cours d'une année typique, et la plaque pacifique continue de se déplacer, de 7 à 10 centimètres par an, pour s'enfoncer dans les fosses situées le long de ses bords nord et ouest.
10:01Voici donc trois choses à retenir. Premièrement, la ceinture de feu marque les endroits où les plaques océaniques du Pacifique s'enfoncent sous leurs voisines, au niveau des fosses profondes situées sur son pourtour. Deuxièmement, cet enfoncement provoque la plupart des grands séismes du monde, dont le plus grand jamais mesuré, au Chili en 1960. Et troisièmement, l'eau que ces plaques entraînent en profondeur permet à la roche située au-dessus de fondre, et c'est ce qui construit les volcans qui bordent le Pacifique.
10:29Sur presque tous ces 40 000 kilomètres, le fond du Pacifique replonge lentement dans la Terre, et la ceinture continuera de remodeler les terres qui l'entourent. Merci d'avoir regardé Earth Explained. Abonnez-vous pour la prochaine histoire, et regardez la planète en direct, à toute heure, sur EarthWatch 24-7.
