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Physique : des tremblements de terre à fréquence périodique
Frédérick MartinBulletins électroniquessam., 17 nov. 2012 10:58 CST
Bien que les séismes, glissements de terrain, ou avalanches soient des phénomènes non prévisibles, ceux-ci pourraient dans certains cas respecter un « programme ». C'est ce que suggère une étude de l'Institut pour l'énergétique et les interphases du Conseil national des recherches (Ieni-Cnr) de Milan. L'étude, réalisée en collaboration avec l'université de Yale et Cornell, ainsi qu'avec l'Afrl Air Force Research Laboratory (USA) a obtenu la page de couverture de la prestigieuse revue américaine Nature.
« Nous savons que les catastrophes sont le résultat d'une lente accumulation de perturbations externes : la neige qui se dépose sur les versants, ou le mouvement d'une faille sismique », explique Stefano Zapperi, co-auteur de l'étude et chercheur au Ieni-Cnr. « En laboratoire, nos collaborateurs de l'Afrl ont produit des micro-tremblements de terre d'intensité variable en comprimant des colonnes de nickel de dimensions micrométriques, et ont observé qu'ils se sont réalisés de manière aléatoire ».
En faisant varier la vitesse de compression des colonnes, les chercheurs ont cependant « constaté qu'il existe un régime pour lequel les micro-tremblements de terre se produisent de manière périodique, comme s'ils suivaient un calendrier », poursuit Stefano Zapperi. « Nous avons de plus démontré par la théorie que cette périodicité est due à l'opposition de deux effets : la réponse "catastrophique" des micro tremblements de terre, et une réponse lente du support, qui reste non observée dans la plupart des cas. Quand la réponse du support s'effectue à la même vitesse que la sollicitation externe, l'événement catastrophique se vérifie de manière quasi périodique ».
D'après la théorie proposée, ce mécanisme est général et devrait également s'appliquer à des systèmes de dimensions beaucoup plus grandes. « Le long d'une faille sismique, par exemple, entre deux tremblements de terre, l'énergie est souvent libérée à travers de lents écoulements d'eau. La théorie suggère que si la vitesse du flux était semblable à celle de la faille, les tremblements de terre pourraient avoir lieu presque périodiquement », précise Stefano Zapperi.
La théorie pourrait expliquer certaines observations passées de cas de tremblements de terres périodiques : « mais pour cela il sera nécessaire de ré-analyser et réinterpréter une grande quantité de données expérimentales », conclut le chercheur.
Stefano Zapperi est chef du projet « Sizeffects », financé par l'European Research Council dans le but de comprendre comment se fait la réponse mécanique des matériaux, aussi bien à l'échelle de l'atome qu'au niveau macroscopique.
Source : http://www.cnr.it/sitocnr/home.html
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