Les nouveaux catalogues de localisations et de mécanismes au foyer des séismes pour la mer Ionienne occidentale, Italie

Pourquoi ce plancher marin agitée compte

Le bras de mer entre la Sicile et le sud de l’Italie est l’une des zones les plus sujettes aux séismes en Europe, abritant certains des tremblements de terre les plus puissants et meurtriers de l’histoire du pays. Pourtant, beaucoup des failles qui se rompent sous les vagues sont encore mal cartographiées, car la plupart des instruments qui écoutent les séismes sont installés à terre. Cette étude s’attaque à cet angle mort en combinant des mesures terrestres et de fond marin pour établir des cartes tridimensionnelles détaillées de milliers de petits séismes dans la mer Ionienne occidentale, ainsi que des mouvements des roches à chaque événement. Le résultat est un nouveau jeu de données ouvert qui affine notre image de cette région dangereuse et aide les scientifiques à mieux comprendre où de futurs gros séismes pourraient prendre naissance.

Un coin agité de la Méditerranée

La mer Ionienne occidentale se situe là où la dernière portion de croûte océanique ancienne plonge sous la pointe de la « botte » italienne, en avant de l’Arc calabrais. Ici, les plaques africaine et eurasiatique convergent lentement, comprimant et étirant la croûte de manière complexe. Cette zone offshore a produit certains des séismes les plus puissants d’Italie, y compris les événements dévastateurs de 1693 et 1908. Les communautés côtières sont aussi exposées aux glissements de terrain, aux tsunamis et aux éruptions de l’Etna. Malgré des décennies de campagnes marines, les scientifiques ont eu du mal à identifier précisément les failles responsables de nombreux séismes historiques, principalement parce que les réseaux sismométriques terrestres traditionnels localisent mal les petits événements offshore.

Écouter depuis le fond marin autant que depuis le rivage

Pour remédier à cela, des chercheurs italiens ont fusionné les données des réseaux nationaux terrestres avec les enregistrements d’observatoires sous-marins et des déploiements temporaires de sismomètres et d’hydrophones océaniques. Ils se sont concentrés sur un rectangle englobant l’est de la Sicile, le sud de la Calabre et le bassin ionien adjacent, et ont rassemblé des informations de base — comme les temps d’arrivée des ondes sismiques à chaque station — pour les séismes enregistrés entre 1990 et 2019. Après avoir supprimé les doublons et corrigé les incohérences, ils ont relocarisé plus de 5 200 séismes en trois dimensions en utilisant un modèle 3D moderne de la propagation des ondes sismiques dans la croûte. Cette approche, qui compare à la fois les temps de trajet absolus et relatifs d’un événement à l’autre, permet de positionner des grappes de séismes beaucoup plus précisément que les méthodes standard.

Tracer la forme des failles cachées

Les localisations affinées révèlent des bandes et des nappes de sismicité qui tracent des structures offshore connues telles que l’escarpement de Malte, le système de failles Alfeo–Etna et le système de failles ionien. Les séismes s’enfoncent de la côte vers le large et, dans le bassin externe, atteignent des profondeurs supérieures à 100 kilomètres, dessinant le plancher océanique en subduction. Environ un séisme sur dix dans le catalogue a bénéficié directement des enregistrements du fond marin, lesquels sont particulièrement importants pour contraindre les profondeurs offshore. En comparant les nouvelles positions avec des cartes détaillées du plancher marin, l’équipe a confirmé que presque tous les hypocentres se trouvent à l’intérieur de la Terre solide plutôt que dans la colonne d’eau, un contrôle clé sur la fiabilité.

Comment les roches se rompent

Au-delà des localisations, l’étude a également examiné comment les roches se sont déplacées lors de 421 de ces séismes en calculant leurs « mécanismes au foyer » — des schémas simplifiés montrant si la croûte a été principalement étirée, comprimée ou glissée latéralement. En utilisant une méthode standard qui ajuste les premières motions des ondes sismiques à de nombreuses stations, et en quantifiant la qualité de l’entourage des données disponibles autour de chaque événement, les auteurs ont attribué des niveaux de qualité à chaque solution. Ils ont ensuite regroupé les mécanismes en styles tels que normal (extension), chevauchement (compression) et coulissage (mouvement latéral). Dans la région, les styles normaux et de coulissage prédominent, le chevauchement apparaissant dans des secteurs particuliers. En partitionnant la zone en quatre blocs — le détroit de Messine, au sud de la faille ionienne, le long de l’escarpement de Malte et le bassin ionien plus profond — ils montrent que des comportements de faille différents se concentrent dans des domaines structuraux distincts, affinant l’image de la déformation crustale actuelle.

Tester et partager une nouvelle carte sismique

Les auteurs ont soigneusement évalué dans quelle mesure les nouvelles méthodes amélioraient les localisations des séismes par rapport aux bulletins originaux. Les mesures statistiques d’incertitude — telles que les erreurs en profondeur et en position horizontale, et la qualité de l’entourage des stations autour de chaque événement — montrent systématiquement des valeurs plus faibles dans le catalogue relocalisé, en particulier lorsque des stations offshore sont incluses. Pour la plupart des séismes, les erreurs verticales sont inférieures à deux kilomètres et les erreurs horizontales inférieures à un kilomètre, un gain substantiel pour le travail offshore. Tous les résultats sont publiés sous forme de deux fichiers de tableur faciles à utiliser : l’un listant les heures, positions, magnitudes et erreurs associées des séismes, et l’autre résumant les mécanismes au foyer et leur qualité. Les deux sont accessibles en libre accès via l’Institut national italien de géophysique et volcanologie.

Ce que cela signifie pour les habitants

Pour les non‑spécialistes vivant en Sicile, en Calabre ou le long des côtes de la Méditerranée, ce travail n’apporte pas de prédiction du prochain grand séisme. Il fournit en revanche une carte plus nette et riche en données de l’endroit et de la manière dont la Terre se rompt sous la mer — une base sur laquelle s’appuient les modèles de risque, les évaluations de tsunami et les recherches futures. En reliant les petits séismes quotidiens à des systèmes de failles offshore spécifiques et au plancher immergé en subduction, les nouveaux catalogues aident les scientifiques à mieux identifier quelles structures sont actives et comment les contraintes se relâchent. À long terme, ces connaissances détaillées sont essentielles pour concevoir des bâtiments plus sûrs, planifier l’aménagement côtier et se préparer aux séismes rares mais dévastateurs qui ont façonné l’histoire de cette région.

Citation: Sgroi, T., Barberi, G., Marchetti, A. et al. The new earthquake locations and focal mechanisms catalogues for the western Ionian Sea, Italy. Sci Data 13, 609 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06979-w

Mots-clés: Séismes en mer Ionienne, failles offshore, sismologie du plancher océanique, catalogue de séismes, risque sismique en Méditerranée