Pendant un tremblement de terre, ou séisme, de l'énergie est libérée quand des roches sous contrainte glissent les unes par rapport aux autres le long d'une faille, ou fracture, dans la croûte terrestre. Ce phénomène se produit le plus souvent aux limites des plaques tectoniques en déplacement qui composent l'enveloppe extérieure de notre planète, ou à peu de distance de ces démarcations. La limite entre la plaque océanique Juan de Fuca et la plaque continentale nord-américaine traverse les profondeurs du sud de l'île de Vancouver. Sous cette limite, ou zone de subduction de Cascadia, la plaque océanique s'enfonce sous le continent qui, lui, se déplace vers l'ouest.
L'échelle de magnitude (parfois appelée « échelle de Richter ») est utilisée pour mesurer l'importance d'un séisme ou, en fait, la quantité d'énergie qu'il libère. L'échelle est logarithmique, ce qui signifie qu'un séisme de magnitude 7 entraîne un déplacement du sol 10 fois plus important qu'un séisme de magnitude 6 et 100 fois plus important qu'un autre de magnitude 5, et ainsi de suite. La quantité d'énergie libérée dans un séisme se multiplie environ par 32 à chaque augmentation unitaire de magnitude.
Carte de répartition des séismes
Répartition des épicentres (la grosseur des points est proportionnelle à la magnitude qui va de 1 à 6) des séismes dans la plaque Juan de Fuca (en rouge) et dans la plaque nord-américaine (en bleu) entre 1985 et 2000.
Plus de 200 petits séismes sont enregistrés chaque année dans cette région, dont plusieurs sont ressentis. Ceux qui sont assez importants pour causer des dommages ont lieu à peu près une fois par décennie, tandis que les très gros séismes qui se produisent le long des zones de subduction surviennent une fois par siècle.
Dans le sud de l'île de Vancouver, des séismes se produisent aussi bien dans la plaque entraînée en profondeur dans un mouvement de subduction (plaque Juan de Fuca; points rouges) que dans la plaque supérieure (plaque nord-américaine; points bleus). La figure de gauche montre à quels endroits et à quelles profondeurs des séismes de magnitude supérieure à 1,5 ont été enregistrés entre 1985 et 2000 dans un rayon de 10 km de part et d'autre du plan de coupe du diagramme. Ce plan de coupe, orienté dans le sens est-ouest, passe juste au sud de Victoria, comme on peut le voir dans la figure du haut. Le plus grand séisme enregistré jusqu'à maintenant dans l'île de Vancouver, d'une magnitude de 7,3, s'est produit en 1946, dans la plaque nord-américaine, au centre de l'île (étoile bleue, figure de droite).
Pour de plus amples renseignements, consultez le site web du Séismes Canada.
Répartition des épicentres (magnitudes 1 à 6) pour les tremblements de terre à l'intérieur de la plaque de Juan de Fuca (en rouge) et en Amérique du Nord (en bleu) pour la période de 1985 à 2000.
La menace d'un « séisme catastrophique »
Des séismes géants ont eu lieu le long de la zone de subduction de Cascadia tout au cours des derniers millions d'années. Le dernier, qui s'est produit le 26 janvier 1700, a causé un tsunami qui a entraîné le déferlement de grosses vagues sur l'île de Vancouver, vagues qui ont aussi traversé l'océan Pacifique et endommagé la côte du Japon. Des preuves géologiques de ce séisme et d'autres tremblements de terre d'importance survenus plus tôt sont bien conservées le long des côtes de la Colombie-Britannique et du nord-ouest des États-Unis où des dépôts de tourbe de marais salants enfouis attestent d'un enfoncement soudain de zones côtières lors de ces événements.
Cette simulation mathématique illustre le tsunami créé par le séisme survenu le 26 janvier 1700 le long de la zone de subduction de Cascadia au moment où il atteint Hawaii pendant sa traversée de l'océan Pacifique.
La zone de subduction
On peut établir s'il y a eu des changements dans les altitudes et les distances entre des points à la surface de la Terre à partir de mesures précises obtenues de satellites du système mondial de localisation (GPS).
En utilisant la technologie de positionnement par satellites (GPS) et d'autres méthodes géodésiques, il est possible de mesurer avec extrêmement de précision la distance entre des points à la surface de la Terre et de détecter les variations dans leur altitude. Avec l'aide de ces techniques et d'autres méthodes, les scientifiques ont conclu que la plaque Juan de Fuca est actuellement verrouillée à la plaque nord-américaine le long de la zone de subduction de Cascadia, sous la bordure du continent. À l'endroit où la faille est verrouillée, la température serait inférieure à 350 EC. Alors qu'à des températures inférieures à 350 EC, les roches tendent à présenter un comportement fragile et sont donc propices à la production de séismes, celles qui présentent des températures plus élevées ont plutôt tendance à s'écouler lorsqu'elles sont soumises à des contraintes, sans que cela ne donne lieu à un séisme. En raison du blocage de la subduction, la partie ouest de l'île de Vancouver subit un fléchissement vers le haut (phénomène illustré avec exagération dans la figure de gauche) et est comprimée horizontalement sous l'effet de la convergence des plaques nord-américaine et Juan de Fuca. Tôt ou tard, la zone verrouillée doit se dégager, ce qui entraînera un séisme géant (magnitude de 8 ou 9) qui pourrait se produire à n'importe quel moment au cours des prochaines centaines d'années. À ce moment-là, la côte ouest de l'île de Vancouver s'enfoncera soudainement d'une hauteur qui pourrait facilement dépasser 1 m. Pour de plus amples renseignements, consultez le site Web du Programme de géodynamique.
Quand le sol tremble
Carte des risques relatifs liés à un séisme dans le Grand Victoria (secousse modérée). NOTA : Cette carte ne devrait pas servir à l'évaluation des risques potentiels pour des propriétés en particulier
Une carte des risques relatifs du Grand Victoria (pour les secousses modérées).
Les effets d'un séisme de n'importe quelle magnitude varient en fonction de l'éloignement de l'épicentre, de même que des conditions géologiques et topographiques locales. La secousse peut être augmentée (amplifiée) ou réduite (atténuée) par les sols qui recouvrent le substratum rocheux. La carte ci-dessous montre les variations estimées dans les mouvements de la surface du sol attribuables à la nature différente des sols dans le cas d'un séisme produisant une secousse modérée. Dans ce cas, qui est le plus commun auquel on peut s'attendre dans la région du Grand Victoria, le potentiel d'amplification est le plus élevé (en rouge) dans les endroits où les sols sont composés d'épais dépôts d'argile plastique, particulièrement lorsque ceux-ci sont recouverts de sols tourbeux et organiques, et le plus faible (en vert) dans les endroits où le substratum rocheux est affleurant. Dans le cas d'une secousse très forte causée par un séisme à proximité, la situation serait très différente. Pour une discussion complète sur le sujet, le lecteur peut consulter la liste de références indiquée sous « Lectures additionnelles ». Le sable lâche saturé d'eau est susceptible de se liquéfier pendant une secousse prolongée et forte. En se liquéfiant, le sol perd sa résistance et ne peut plus supporter les constructions qui reposent sur lui. Dans la région de Victoria, le potentiel de liquéfaction est le plus élevé dans le sables de plage d'âge géologique récent et les remblais. De nombreux dépôts de sable littoraux le long de la côte est de l'île de Vancouver se sont liquéfiés pendant le séisme qui a frappé l'île de Vancouver en 1946.
Les secousses sismiques peuvent déstabiliser les pentes (glissements de terrain). Dans le Grand Victoria, le risque d'instabilité des pentes est le plus élevé le long des falaises côtières, comme celles qui bordent la baie Cordova et celles qui donnent sur le détroit Juan de Fuca, ainsi que dans les vallées entaillées dans les sédiments glaciaires plastiques. La plupart des pentes rocheuses semblent être relativement stables, bien que le substratum rocheux soit moins stable à certains endroits dans la région englobant le mont Finlayson, Malahat et la rivière Goldstream.
