Contraste rhéologique interplaques révélé par une déformation asymétrique après les séismes de Kahramanmaraş de 2023

Comment la Terre se répare lentement après un séisme géant

Les séismes jumeaux qui ont frappé le sud‑est de la Turquie et le nord‑ouest de la Syrie en février 2023 ont pulvérisé des bâtiments en quelques secondes, mais le sol n’a pas cessé de bouger pendant des années. Comprendre ce mouvement au ralenti importe parce qu’il révèle le comportement des couches profondes de la Terre, la façon dont les contraintes se transmettent aux failles voisines, et où les futurs séismes sont plus probables. Cette étude utilise des radars satellitaires avancés pour observer le terrain autour de la faille de l’Anatolie orientale en trois dimensions sur près de deux ans, dévoilant un déséquilibre surprenant dans la déformation des deux côtés de la faille et ce que cela révèle de la résistance cachée des plaques en profondeur.

L’histoire des deux rives d’une faille

Les séismes se sont produits à la frontière entre les plaques arabique et anatolienne le long de la faille de l’Anatolie orientale, une grande cassure de la croûte terrestre à mouvement latéral. Bien que les secousses aient été brèves, les mesures satellitaires montrent que la surface a continué à glisser, s’élever et s’enfoncer sur des centaines de kilomètres autour de la faille. Les chercheurs ont combiné des dizaines d’images des radars Sentinel‑1 de l’Europe pour construire des cartes temporelles du mouvement du sol est–ouest, nord–sud et vertical. Ces cartes révèlent que le mouvement horizontal domine, atteignant environ 15 centimètres en deux ans, et que la zone de mouvement post‑séisme est beaucoup plus large que la région qui a glissé pendant les chocs principaux, ce qui suggère des processus importants en profondeur sous la croûte fragile.

Détecter un déséquilibre invisible

Le schéma le plus marquant est un fort déséquilibre entre les deux plaques. Au nord de la faille, du côté anatolien, la déformation est plus importante et plus concentrée près de la faille. Au sud, du côté arabique, le mouvement est plus faible mais étalé sur une région plus vaste, et il décroît plus lentement avec le temps. En ajustant l’évolution temporelle du mouvement par des courbes simples, l’équipe montre que le « temps de décroissance » de la déformation — le temps nécessaire pour que le mouvement ralentisse — est systématiquement plus long sous l’Arabie que sous l’Anatolie. Cette différence de tempo ne peut s’expliquer par un simple glissement superficiel sur la faille, qui produirait des chronologies semblables des deux côtés. Elle indique plutôt des propriétés d’écoulement contrastées en profondeur dans la croûte inférieure et le manteau supérieur.

Regarder dans les couches profondes de la Terre

Pour tester cette idée, les auteurs ont construit des modèles numériques de la façon dont la croûte inférieure et le manteau supérieur s’écouleraient après les séismes si elles se comportaient comme des fluides très visqueux et lents. Ils ont attribué des rigidités différentes aux couches sous chaque plaque, guidés par des études sismiques indépendantes suggérant que le côté arabique est plus rigide. Après de nombreux essais, ils ont trouvé que les observations sont mieux reproduites lorsque la croûte inférieure sous l’Arabie est sensiblement plus résistante que sous l’Anatolie, et lorsque le manteau supérieur sous l’Anatolie se relâche plus rapidement que sous l’Arabie. Dans ce modèle, le côté anatolien plus mou se déforme rapidement et près de la faille, tandis que le côté arabique plus raide répond plus lentement mais sur une zone plus étendue, reproduisant naturellement le déséquilibre spatial et temporel observé.

L’eau dans la croûte et le rôle de la pression de pore

Même avec ce modèle d’écoulement profond, il restait des mouvements verticaux inexpliqués : un soulèvement étendu au nord de la faille et un affaissement au sud. L’équipe a relié ces mouvements verticaux aux variations de pression de fluide dans les minuscules pores des roches crustales — un processus connu sous le nom de rebond poroélastique. Quand la faille a glissé, elle a comprimé et étiré des roches saturées d’eau, modifiant temporairement leur compressibilité. À mesure que les fluides se redistribuaient lentement, la surface s’élevait ou s’abaissait en conséquence. En comparant les déplacements verticaux modélisés et observés, les auteurs ont déduit des variations exceptionnellement importantes de la réponse de la croûte à la compression, surtout sous la plaque arabique plus rigide, ce qui suggère que les séismes de 2023 ont substantiellement modifié les propriétés des roches en profondeur.

Repenser le fonctionnement du mouvement post‑séisme

En rassemblant les éléments, l’étude conclut que la majeure partie de la déformation en cours après les séismes de Kahramanmaraş de 2023 est provoquée par un écoulement profond et lent dans la croûte inférieure et le manteau supérieur, aidé par un rebond lié aux fluides dans la croûte plus superficielle. En revanche, le glissement continu sur la faille elle‑même — un processus souvent avancé pour expliquer le mouvement post‑séisme — joue ici un rôle secondaire. Pour le grand public, le message essentiel est que l’intérieur de la Terre est loin d’être homogène : une rive de cette grande frontière de plaques est mécaniquement plus résistante que l’autre, et ce contraste caché contrôle comment et où le sol continue de bouger longtemps après la fin des secousses. De telles « vidéos » tridimensionnelles détaillées de la surface commencent à transformer les séismes destructeurs en expériences naturelles qui révèlent le fonctionnement interne de notre planète.

Citation: Liu, J., Jónsson, S., Li, X. et al. Interplate rheological contrast revealed by asymmetric deformation after the 2023 Kahramanmaraş earthquakes. Nat Commun 17, 3182 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69992-y

Mots-clés: déformation post-sismique, failles de l’Anatolie orientale, relaxation viscoélastique, rebond poroélastique de la croûte, séismes de Kahramanmaraş