Les tremblements de terre sont des catastrophes naturelles spectaculaires, comme en témoignent les tremblements de terre de Sumatra en 2004 et de Tohoku-Oki en 2011. La prévision des tremblements de terre reste l'un des plus grands défis sociétaux dans le domaine des sciences naturelles. Ce projet de recherche tentera de répondre à la question suivante : Dans quelle mesure les tremblements de terre sont-ils prévisibles ? Nous proposons une approche multidisciplinaire articulée autour de trois axes principaux : (i) la prévisibilité déterministe des tremblements de terre dans des failles simples et homogènes, étudiée en reproduisant et en comprenant les phénomènes sismiques en laboratoire, (ii) la prévisibilité déterministe des tremblements de terre dans des failles complexes et hétérogènes, étudiée par des expériences en laboratoire produisant de multiples cycles sismiques sur des failles avec des hétérogénéités contrôlées et (iii) la prévisibilité statistique des tremblements de terre, étudiée en prévoyant la distribution spatiale de la sismicité expérimentale à l'aide de l'apprentissage automatique.
At the core of this project lies the development of a new dedicated experimental setup to generate multiple earthquake cycles along a fault with prescribed complex geometry and rheology. With this new capability, we will conduct a threefold experimental program to: (i) compute the complete energy budget of laboratory earthquakes, (ii) study the sensitivity of rupture nucleation, propagation and arrest to heterogeneities, and (iii) study the effect of heterogeneities on the relation between fault seismic coupling and seismicity.
Our work will provide insights for earthquake hazard mitigation, constrain the physics underlying ubiquitously observed seismological statistical laws (Omori, Gutenberg-Richter) and test seismic slip inversion and dynamic rupture modelling techniques in unprecedented data sets on rock fracture dynamics in experiments that mimic field conditions. The new infrastructure we plan to install will reproduce earthquake rupture processes with a spatio-temporal imaging resolution never achieved before.
PI - François PASSELEGUE - passelegue@geoazur.unice.fr
