L’effondrement d’une montagne au Groenland a fait résonner la Terre pendant 9 jours

Un signal sismique inexpliqué venu du Grand Nord

L’étude des signaux étranges provenant d’autres planètes nous permet souvent d’en apprendre davantage sur les tremblements de terre martiens ou les aurores boréales dans le ciel de Jupiter. Pourtant, il arrive que des signaux encore plus bizarres émanent de phénomènes météorologiques extrêmes se produisant ici même, sur Terre. C’est précisément ce qui s’est produit en 2023, lorsque des signaux mystérieux provenant de l’Arctique ont capté l’attention des scientifiques.

Pendant neuf jours consécutifs, la Terre a généré une impulsion sismique inconnue toutes les 90 secondes. Ce phénomène est apparu une première fois en septembre, a disparu, puis est revenu au mois d’octobre. Si l’hypothèse d’une seiche — de l’eau piégée dont les ondes clapotent d’avant en arrière — a été rapidement avancée, elle n’avait jamais pu être confirmée jusqu’à présent.

Les instruments utilisés précédemment pour mesurer les phénomènes météorologiques sismiques ne parvenaient pas à recueillir suffisamment d’informations. C’est finalement le satellite SWOT de la NASA qui a permis de déterminer que ce signal provenait bel et bien d’une seiche provoquée par un glissement de terrain.

L’origine cataclysmique : éboulement et tsunami dans le fjord Dickson

Les signaux ont débuté à la suite d’un glissement de terrain qui a déclenché un mégatsunami dans le fjord Dickson, au Groenland. Les experts pensaient que ces signaux avaient été produits par une seiche, autrement dit une onde stationnaire. Selon cette théorie, la vague avait probablement été soulevée par le tsunami avant de se retrouver piégée par la glace dans le fjord.

Cependant, il n’existait alors aucun moyen de le prouver formellement. Les observations par satellite avaient pu documenter les avalanches et les tsunamis qu’elles provoquaient, et les scientifiques avaient collecté des données supplémentaires dans une station de recherche. Il subsistait néanmoins un problème majeur : la seiche hypothétique échappait à toute détection directe.

Le mystère restait entier, même si les études menées à l’époque avaient trouvé des données sismiques qui semblaient s’aligner sur les mouvements de clapotis des ondes stationnaires. C’est dans ce contexte que le chercheur Thomas Monahan, de l’Université d’Oxford, a décidé d’examiner la situation de plus près.

La mécanique des fluides : comprendre le phénomène de la seiche

Les seiches peuvent se produire dans les lacs et autres plans d’eau fermés ou partiellement fermés. Le tsunami déclenché dans le fjord Dickson possédait une force suffisante pour laisser dans son sillage des vents puissants et des changements soudains de pression atmosphérique, poussant l’eau d’une extrémité à l’autre de l’enceinte naturelle.

L’eau a ensuite clapoté d’avant en arrière, oscillant pendant une durée pouvant aller de quelques heures à plusieurs jours après l’arrêt des vents. Les tsunamis sont souvent des phénomènes sismiques, et le signal sismique à très longue période (VLP) qui provenait du fjord constituait la séquelle directe d’un glissement de terrain tsunamigène.

Les tentatives précédentes pour enregistrer des preuves de cette seiche particulière avaient été contrecarrées par les limites des altimètres satellitaires. Ces instruments ne recueillaient pas de données pendant les longs intervalles entre les observations et n’étaient pas capables d’enregistrer les différences de hauteur des vagues au-delà de la zone située directement sous le satellite.

L’intervention décisive du satellite SWOT

Pour percer ce secret, Thomas Monahan et son équipe ont utilisé les données de l’instrument KaRIn (interféromètre radar en bande Ka). Cet outil se trouve à bord du satellite SWOT (Surface Water Ocean Topography) de la NASA, fruit d’une collaboration internationale capable de réaliser des mesures à haute résolution s’étendant jusque dans le fjord Dickson.

Les chercheurs ont eu accès à une lecture particulièrement précise de l’eau en contrebas. Les glissements de terrain dans le fjord Dickson se sont produits exactement au moment où le satellite SWOT effectuait sa transition vers sa phase scientifique. Durant cette période, il devait orbiter et surveiller la majeure partie de la surface de la planète depuis une altitude de 890 kilomètres (553 miles) pendant 21 jours.

Cette orbite avait été volontairement désynchronisée par rapport au Soleil afin de réduire les risques d’erreur dans l’identification des fréquences des signaux. Grâce à ce dispositif, l’équipe de Monahan a enfin trouvé la preuve d’une seiche dont les ondes perdaient lentement en intensité.

Analyse des données et confirmation scientifique

Les chercheurs ont passé au crible les données de chaque passage du satellite au-dessus de la région durant les semaines de septembre et octobre. Ils ont utilisé ces informations pour créer des cartes du fjord, modélisant son comportement à différents moments après le glissement de terrain, ainsi que les différences de hauteur entre les vagues, qui atteignaient jusqu’à deux mètres (environ 6,5 pieds).

Les reconstructions des conditions météorologiques lors des jours où SWOT a capté le signal ont permis d’écarter toutes les autres causes possibles. Ces analyses ont convaincu les scientifiques que le signal ne pouvait avoir été causé que par une seiche. L’équipe a détaillé ses conclusions dans une étude publiée dans la revue Nature Communications.

Dans leur publication, les chercheurs déclarent : « Sur la base de l’attribution sismique et de l’exclusion systématique d’autres phénomènes dynamiques, nous concluons que la variabilité observée dans les données SWOT est cohérente avec celle d’une seiche en déclin lent. »

Une nouvelle ère pour l’observation des océans

Cette découverte valide non seulement l’hypothèse de la seiche du fjord Dickson, mais elle démontre également la puissance des nouveaux outils à la disposition des chercheurs pour comprendre notre planète. La précision obtenue permet désormais d’analyser des phénomènes qui restaient invisibles auparavant.

Thomas Monahan a souligné l’importance de cette avancée technologique dans un communiqué de presse : « Cette étude montre comment nous pouvons tirer parti de la prochaine génération de technologies d’observation de la Terre par satellite pour étudier ces processus. SWOT change la donne pour l’étude des processus océaniques dans des régions telles que les fjords, que les satellites précédents avaient du mal à observer. »

Selon la source : popularmechanics.com