Les signaux sismiques révèlent des secrets des fjords du Groenland
Des scientifiques associent des signaux sismiques à des méga-tsunamis dans le fjord Dickson au Groenland.
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Table des matières
- Un Gros Boum au Groenland
- Le Satellite à la Rescousse
- Le Facteur Climatique
- Une Histoire de Détective
- Le Fjord : Un Décor Dramatique
- La Connexion des Glissements
- Une Sacrée Charge pour les Scientifiques
- Éliminer d'Autres Causes
- Le Réglage Fin du Satellite
- La Conclusion : Une Seiche en Action
- La Morale
- Source originale
- Liens de référence
Le 16 septembre 2023, un bruit sismique bizarre a secoué le monde. Ce bruit, appelé signal sismique, ressemblait à un chuchotement fort venu des profondeurs de la Terre et a duré pendant neuf jours entiers. Un mois plus tard, il a décidé de revenir, mais cette fois-ci, c'était un peu plus calme et court, ne durant qu'une semaine. Les scientifiques se sont mis au boulot, se grattant la tête et vérifiant leurs données pour comprendre ce qui se passait.
Un Gros Boum au Groenland
Les scientifiques ont deviné que ces bruits étranges étaient liés à d'énormes glissements de terrain en Est Groenland. Ces glissements avaient provoqué d'énormes vagues, appelées méga-tsunamis, qui s'agitaient dans un fjord. Un fjord, c'est juste un mot classe pour un mer ou lac profond et étroit, souvent entouré de falaises. Dans ce cas, le fjord était bien agité à cause des glissements.
Mais voilà le truc : alors que de nombreux scientifiques avaient des théories basées sur des modèles informatiques et des chiffres, personne n'avait vraiment vu ou mesuré ces vagues géantes, ou seiches, directement-jusqu'à maintenant ! Grâce à une super mission satellite appelée Surface Water Ocean Topography (SWOT), un groupe de scientifiques a enfin pu entrevoir ce qui se passait.
Le Satellite à la Rescousse
SWOT, c'est un peu un super-héros dans le ciel, qui collecte plein de données sur la façon dont la surface de l'océan change. Il peut mesurer la hauteur des vagues océaniques plus précisément que ton pote vraiment passionné de surf. Les scientifiques ont utilisé ces données pour vérifier si les étranges Signaux Sismiques étaient vraiment causés par les seiches dans le fjord.
Après avoir exclu d'autres raisons possibles pour ces signaux étranges, ils ont confirmé que ces bruits sismiques étaient bien liés aux seiches formées par les méga-tsunamis. Ils ont même découvert que la hauteur initiale de la vague était d'environ 7,9 mètres-impressionnant pour une vague qui n'a pas à partager la scène de l'océan avec des bateaux !
Le Facteur Climatique
Les scientifiques ont noté que des événements extrêmes comme ceux-ci deviennent de plus en plus courants à cause du changement climatique. La planète qui se réchauffe affecte le comportement de nos rivières et mers. Dans des endroits reculés comme l'Arctique, où il n'y a pas beaucoup d'outils de mesure, les scientifiques trouvent ça compliqué d’étudier ces changements. Ils comptent sur des modèles mathématiques qui peuvent trop simplifier les choses, ce qui mène parfois à des erreurs.
Les signaux des événements sismiques rappelaient aussi à quel point les choses peuvent changer rapidement dans la nature. Juste un mois plus tard, un autre glissement de terrain a déclenché une autre vague de bruit sismique le 11 octobre 2023. Ce n'était pas aussi fort que le premier, mais ça a quand même surpris les scientifiques.
Une Histoire de Détective
Pour mieux comprendre les signaux sismiques, les scientifiques se sont penchés sur la combinaison des données du satellite et des capteurs sismiques dans la région. Ils ont découvert que les ondes sismiques se comportaient exactement comme ils s'y attendaient sur la base de leurs modèles de seiches. Toutefois, ils ont aussi remarqué que l'estimation de la hauteur initiale des seiches n'était pas une mince affaire. Différentes études avaient donné des chiffres différents, allant de 2,6 à 8,8 mètres.
En gros, les scientifiques sont devenus des détectives-analystes, utilisant différentes méthodes et données pour essayer de résoudre le mystère des seiches. Ils ont regardé des tableaux, analysé des graphiques, et croisé les doigts pour obtenir des conclusions solides.
Le Fjord : Un Décor Dramatique
Maintenant, parlons du fjord Dickson, où toute cette histoire se déroulait. C'est un endroit magnifique caché en Est Groenland, entouré de glaciers. Ça veut dire que ce n'est pas juste frais ; il fait vraiment froid la plupart de l'année. Le fjord est couvert de glace pendant la plupart du temps, ne montrant ses vraies couleurs que quand il fait plus chaud l'été.
Le fjord s'étend sur environ 38 kilomètres de long et a des largeurs variant de 2,5 à 3,2 kilomètres. Il est profond aussi-allant de 150 à 700 mètres. Ce décor impressionnant ajoute juste à l'histoire de la manière dont la nature peut faire une crise ; un bon rappel de respecter sa puissance.
La Connexion des Glissements
Les deux méga-tsunamis qui ont déclenché ces signaux sismiques provenaient de glissements de terrain causés par la fonte des glaciers. À mesure que la glace fondait, elle affaiblissait le sol, menant à des rochers et de la glace à tomber dans l'eau en dessous. Les scientifiques ont documenté ces glissements et les vagues qu'ils ont créées.
Pour le premier événement, ils ont vu des vagues d'environ 200 mètres de haut à l'emplacement du glissement, et 60 mètres de haut s'étendant à travers le fjord. Le deuxième événement n'était pas aussi dramatique, mais il y avait quand même des vagues visibles, causant quelques dégâts.
Une Sacrée Charge pour les Scientifiques
Les scientifiques avaient du pain sur la planche. Ils devaient analyser des tonnes de données provenant de différentes sources, y compris des satellites et des capteurs au sol, pour créer une image claire de ce qui se passait. Ils ont utilisé diverses techniques pour traiter les données, filtrant le bruit et les distractions.
Ils ont même utilisé un truc appelé apprentissage automatique, qui pourrait sonner comme quelque chose sorti d'un film de science-fiction, mais c'est juste une manière intelligente d'analyser des données en utilisant des ordinateurs. Ça les a aidés à donner du sens aux mesures qu'ils avaient collectées.
Éliminer d'Autres Causes
Même avec des preuves pointant vers les seiches, les scientifiques devaient s'assurer que rien d'autre n'était en jeu. Ils ont considéré d'autres choses qui pourraient causer les pentes étranges vues dans le fjord, comme les marées et la circulation provoquée par le vent.
En utilisant une analyse de données avancée, ils ont vérifié l'influence des marées et ont découvert qu'elles ne pouvaient pas être la source du bruit. Ils ont aussi écarté l'impact des fluctuations du vent, qui pourraient déplacer l'eau mais ne créeraient pas le même genre de vagues stationnaires qu'ils observaient.
Le Réglage Fin du Satellite
Un aspect important de la mission SWOT était sa capacité à mesurer la hauteur de la surface de l'océan à une échelle très fine. Au lieu de juste regarder droit en bas comme les satellites traditionnels, SWOT pouvait scanner la surface de l'eau sur le côté, obtenant une vue plus large. Cela a permis aux scientifiques de repérer des variations dans le niveau de l'eau qui correspondaient aux prédictions faites par leurs modèles.
En comparant soigneusement les données sismiques aux observations satellites, les scientifiques ont pu estimer l'amplitude initiale des seiches avec plus de précision. Ils ont trouvé que les pentes observées dans les données satellites correspondaient bien aux mesures sismiques.
La Conclusion : Une Seiche en Action
Cette aventure scientifique a amené l'équipe à une conclusion importante : les signaux sismiques persistants provenaient des seiches dans le fjord Dickson. Ils ont même réussi à estimer la pente maximale transversale, une mesure de la hauteur de la seiche, en utilisant les données des satellites et des capteurs au sol.
En fin de compte, leurs découvertes ont confirmé que le premier signal sismique était bien lié aux vagues gigantesques causées par les méga-tsunamis. Et voilà-un mystère résolu avec un mélange de données satellites, de science sismique et une bonne dose de travail d'équipe.
La Morale
Quelle est la grande leçon ici ? La nature change constamment, et ces changements peuvent avoir des effets dramatiques, surtout dans nos environnements fragiles et isolés. Comprendre comment ces événements se produisent est crucial, surtout alors que le changement climatique continue d'impacter notre planète.
De plus, l'importance d'outils comme SWOT ne peut pas être sous-estimée. De tels satellites peuvent nous donner des perspectives inestimables sur des événements extrêmes qui seraient autrement difficiles à mesurer, permettant aux scientifiques de rester un pas en avant sur les surprises de la nature.
C'est une histoire sauvage et captivante, pleine de rebondissements. Qui aurait cru qu'un simple signal sismique pourrait mener à tant d'excitation et de découvertes ? Pour ceux d'entre nous qui ne sont pas directement impliqués dans ces aventures scientifiques, c’est un rappel de tout ce qui reste à découvrir dans notre monde !
Titre: First observations of the seiche that shook the world
Résumé: On September 16th, 2023, an anomalous 10.88 mHz seismic signal was observed globally, persisting for 9 days. One month later an identical signal appeared, lasting for another week. Several studies have theorized that these signals were produced by seiches which formed after two landslide generated mega-tsunamis in an East-Greenland fjord. This theory is supported by seismic inversions, and analytical and numerical modeling, but no direct observations have been made -- until now. Using data from the new Surface Water Ocean Topography mission, we present the first observations of this phenomenon. By ruling out other oceanographic processes, we validate the seiche theory of previous authors and independently estimate its initial amplitude at 7.9 m using Bayesian machine learning and seismic data. This study demonstrates the value of satellite altimetry for studying extreme events, while also highlighting the need for specialized methods to address the altimetric data's limitations, namely temporal sparsity. These data and approaches will help in understanding future unseen extremes driven by climate change.
Auteurs: Thomas Monahan, Tianning Tang, Stephen Roberts, Thomas A. A. Adcock
Dernière mise à jour: 2024-11-04 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.02469
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.02469
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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