Éruptions de dioxyde de carbone lors du séisme de 2015 au Népal

Dans une étude publiée le 27 juillet dans Nature Communications, Frédéric Girault entouré d'une équipe internationale a mis en évidence les perturbations des flux de gaz et de fluides de la croûte terrestre suite au séisme de Gorkha au Nepal en 2015.

Ces observations mènent à une meilleure compréhension du rôle des systèmes hydrothermaux dans la déformation liée à ce séisme.

Les connaissances actuelles ne permettent pas de prédire les grands tremblements de terre, alors même qu’une population grandissante, dans le nord de l’Inde par exemple, est exposée à ce type de risque. Mais de nombreuses pistes scientifiques sont actuellement explorées pour permettre une meilleure connaissance des mécanismes de déclenchement d’un séisme, mais aussi des effets induits par le séisme autour de lui. Les manifestations liées aux fluides de la croûte terrestre (circulation de l’eau souterraine, émission de dioxyde de carbone (CO2)) suite à un séisme suggèrent notamment une interaction forte entre ces fluides et les mécanismes liés aux séismes.

Le séisme meurtrier de Gorkha au Népal en avril 2015, suivi de nombreuses répliques qui ont considérablement compliqué le travail des secours, est encore dans toutes les mémoires comme une catastrophe majeure de ce début de siècle. C’était aussi le premier séisme en Himalaya dont l’instrumentation de la zone a permis une comparaison des mesures faites avant et après le séisme. Ces circonstances ont permis aux scientifiques de faire des observations spectaculaires.

Dans une étude publiée dans Nature Communications ce 27 juillet, une équipe internationale pilotée par des chercheurs de l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP) a ainsi mis en évidence que cette crise sismique a été accompagnée par des émissions massives de gaz CO2 au voisinage de sources chaudes de la haute chaîne himalayenne. Ces émissions se sont produites sur plusieurs sites distants de plus de 10 kilomètres, et persistent encore aujourd’hui. De plus, une de ces sources chaudes, un site de pèlerinage important, s’est complètement arrêtée 6 mois après le séisme.

Ces observations montrent pour la première fois que la remontée de ce CO2 produit dans la croûte terrestre, qu’on identifie grâce à sa composition isotopique, est intimement liée aux séismes. En outre, des bouffées intermittentes de CO2 auraient été observées avant le séisme de Gorkha, ce qui ouvre à nouveau la possibilité de l’existence de signaux précurseurs de séismes. Ces observations pré-sismiques restent néanmoins à être confirmées, mais de nouvelles études sont déjà en cours pour analyser plus précisément cette perspective.
 

Figure 1 : Carte des émissions de dioxyde de carbone et des sources chaudes au Népal Central affectées par le séisme de Gorkha d’avril 2015.

Figure 2 : Eruption de CO2 après le séisme de Gorkha sur le site hydrothermal de Syabru-Bensi au Népal central.

Figure 3 : Arrêt total de la source chaude de Chilime au Népal central après le séisme de Gorkha.

références

Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article dans Nature Communications intitulé Persistent CO2 emissions and hydrothermal unrest following the 2015 earthquake in Nepal

L'équipe internationale est composée de :

• Frédéric Girault, Frédéric Perrier - Physics of Natural Sites, Institut de Physique du Globe de Paris, Sorbonne Paris Cité, Université Paris Diderot, CNRS UMR 7154, 1 rue Jussieu, F-75005 Paris, France.
• Lok Bijaya Adhikari, Bharat P. Koirala, Mukunda Bhattarai - Department of Mines and Geology, National Seismological Centre, Lainchaur, Kathmandu, Nepal.
• Christian France-Lanord - Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques, Université de Nancy, CNRS UMR 7358, F-54500 Vandoeuvre-lès-Nancy, France.
• Pierre Agrinier - Stable Isotopes Geochemistry, Institut de Physique du Globe de Paris, Sorbonne Paris Cité, Université Paris Diderot, CNRS UMR 7154, 1 rue Jussieu, F-75005 Paris, France.
• Sudhan S. Mahat - Sanjen Jalavidhyut Company Limited, Lazimpat, Kathmandu, Nepal.
• Chiara Groppo, Franco Rolfo - Department of Earth Sciences, IGG-CNR, University of Turin, Via Verdi, 8, I-10124 Turin, Italy.
• Laurent Bollinger - CEA, DAM, DIF, F-91297 Arpajon, France.
   

Contact

Frédéric Girault - girault@ipgp.fr