Preuves géodésiques marines d’un déficit de glissement près de la fosse des Kouriles sud‑ouest

Pourquoi le plancher océanique silencieux compte

Le long de la côte nord du Japon, là où une plaque tectonique plonge sous une autre, le plancher océanique est resté exceptionnellement calme pendant des siècles. Pourtant, ce silence peut masquer l’accumulation lente en vue d’un séisme et d’un tsunami très importants. Cette étude utilise des mesures précises d’instruments posés sur le fond marin au large d’Hokkaidô pour montrer que la partie superficielle de la frontière de plaques près de la fosse des Kouriles sud‑ouest ne glisse pas paisiblement : elle est verrouillée et emmagasine de la contrainte. Cette constatation indique la possibilité d’un futur séisme méga‑faille traversant la fosse, de nature comparable à celui de Tohoku en 2011, avec des implications sérieuses pour les communautés côtières et la préparation aux tsunamis.

Observer les plaques depuis le fond marin

La plupart des mesures du mouvement crustal au Japon proviennent de récepteurs de navigation par satellite installés à terre. Ces stations ont révolutionné la science des séismes, mais elles perdent en sensibilité pour ce qui se passe au large, juste au‑dessus de la frontière de plaques où naissent les tsunamis géants. Pour combler cette lacune, les chercheurs ont installé trois sites géodésiques sous‑marins — appelés stations GNSS‑A — au large de Nemuro en 2019. Chaque site combine un positionnement de type GPS en surface avec une télémétrie acoustique vers des transpondeurs sur le fond, permettant à l’équipe de suivre de minuscules déplacements horizontaux de la croûte océanique sur plusieurs années, à l’échelle de quelques centimètres par an malgré les variations des conditions hydriques.

Des preuves que la frontière de plaques est verrouillée

Entre 2019 et 2024, les trois sites offshore se sont tous déplacés horizontalement presque dans la même direction que la plaque Pacifique en subduction. Deux d’entre eux, les plus proches de la fosse, ont évolué à des vitesses comparables à celle de la plaque. Ce schéma est caractéristique d’une interface de plaques fortement verrouillée : la plaque supérieure au‑dessus de la faille est entraînée avec la plaque inférieure au lieu de glisser. Lorsque les chercheurs ont confronté ces observations à des modèles informatiques de déformation crustale sous différentes hypothèses, seuls les modèles où la partie superficielle de la frontière de plaques était complètement verrouillée jusqu’à la fosse ont pu reproduire le fort mouvement dirigé vers les terres observé au site clé près de la fosse.

Une contrainte cachée qui s’accumule depuis des siècles

Les dépôts de tsunamis historiques sur cette côte montrent que des séismes très puissants ont frappé la région à plusieurs reprises sur des milliers d’années, avec un intervalle moyen de quelques centaines d’années mais une forte variabilité. Le dernier événement géant, au XVIIe siècle, est estimé d’une magnitude d’environ 8,8 et aurait produit un glissement atteignant 25 mètres sur la partie superficielle de la faille. Depuis, seules des secousses de taille modérée ont rompu des segments plus profonds, tandis que le segment superficiel près de la fosse constitue un vide sismique, sans séismes réguliers ni glissements lents. En utilisant le mouvement mesuré du fond marin comme proxy de la vitesse d’accumulation du déficit de glissement sur la faille, les auteurs estiment qu’entre 20,5 et 30,0 mètres de contrainte pourraient s’être accumulés sur ce segment superficiel sur environ 400 ans — une valeur comparable ou même supérieure au glissement libéré lors de l’événement du XVIIe siècle.

Un supercycle de séismes rares mais gigantesques

Le schéma observé au large d’Hokkaidô ressemble étroitement à ce qui a été observé le long de la fosse du Japon avant le séisme de Tohoku en 2011 : des séismes modérés fréquents en profondeur, peu d’activité près de la fosse, et des indices géologiques d’événements très rares et très grands séparés par des siècles. Les scientifiques décrivent cela comme un « supercycle méga‑faille », où de longues périodes d’accumulation silencieuse de contrainte sur l’interface superficielle sont ponctuées par des séismes traversant la fosse qui génèrent des tsunamis dévastateurs. Les nouvelles mesures du fond marin apportent une preuve directe que la faille superficielle au large de la fosse des Kouriles sud‑ouest est actuellement dans un état verrouillé et à forte contrainte, concordant avec ce cadre de supercycle et soulignant la nécessité de considérer cette zone comme un risque sismique et tsunami important.

Ce que cela signifie pour le risque futur

Bien qu’il existe des incertitudes — par exemple sur la façon dont la contrainte varie le long de la fosse et sur la constance de son accumulation — le scénario extrême retenu par l’étude est sobre : si les conditions actuelles perdurent depuis le XVIIe siècle, la région pourrait se rapprocher d’un nouvel événement méga‑faille majeur. Ce travail met en évidence que la compréhension réelle de ces risques offshores requiert une surveillance directe au fond marin, et pas seulement à terre. L’extension de réseaux géodésiques marins de long terme et leur intégration avec les enregistrements sismiques et les preuves géologiques de tsunamis seront essentielles pour affiner les prévisions et améliorer la préparation au prochain grand séisme et tsunami le long de la fosse sud des Kouriles.

Citation: Tomita, F., Ohta, Y., Kido, M. et al. Seafloor geodetic evidence of slip deficit near the southwestern Kuril Trench. Commun Earth Environ 7, 274 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03297-2

Mots-clés: séisme méga‑faille, déficit de glissement, fosse des Kouriles, géodésie océanique, risque de tsunami