Une nouvelle micro-plaque tectonique identifiée au nord de la Faille du Levant

La faille du Levant est une structure tectonique majeure de la zone méditerranéenne. Aussi appelée faille de la Mer Morte, elle constitue la limite occidentale de la plaque Arabique. C’est une structure décrochante senestre d’environ 1200 km de long, qui connecte la zone d’extension océanique de la Mer Rouge avec la zone de collision continentale du Caucase et la faille Est Anatolienne. Ce sont des ruptures le long de cette dernière faille qui ont provoqué deux séismes majeurs en février 2023, de magnitude respectivement Mw 7,8 et Mw 7,6. Dans cette région active, il est donc primordial de connaître la géométrie et la dynamique de ces différentes structures, pour identifier si de grands séismes peuvent éventuellement également se produire le long de la faille du Levant.

Pour comprendre l’histoire et l’évolution de ces structures, les scientifiques utilisent plusieurs types de données complémentaires, dont les ruines archéologiques et les traces géomorphologiques laissées lors des séismes anciens, ainsi que les données récentes de GPS qui permettent de mesurer la vitesse instantanée de la faille. Si la faille du Levant est très bien documentée historiquement dans sa partie sud et centrale, elle l’est moins bien au nord du Liban. Jusqu’au coude transpressif du Liban, les deux vitesses, mesurées soit par GPS, soit à partir d’approches géomorphologiques, convergent autour d’une valeur de 4±1 mm/an. Au contraire, dans le nord où l’étude de la faille est essentiellement basée sur l’étude de décalages documentés dans des sites archéologiques ces déplacements à l’échelle géologique, de l’ordre de 4±1 mm/an, ne sont pas cohérents avec les données récentes de géodésie, de l’ordre de 1 à 2 mm/an.

Pour tenter de résoudre cette incohérence, une équipe internationale incluant un chercheur CNRS de l’IPGP, a utilisé de façon systématique les images radar Sentinels-2 pour mesurer la vitesse horizontale le long de l’ensemble de la faille du Levant. Dans une étude publiée le 15 mars dernier dans la revue Science Advances, ils démontrent ainsi que la réduction de la vitesse de la faille du sud vers le nord du Liban est réelle.

Dans cette même étude, en se basant sur les observations faites le long du sud de la faille, où l’activité sismique se produit sous forme de cluster temporel, Yann Klinger et ses collègues ont pu montrer que la probabilité que deux séismes se produisent sur un court intervalle de temps, conduisant à une surestimation de la vitesse géologique, est significative et a pu être à l’origine de la surestimation de la vitesse archéologique de la faille.

Par ailleurs, la relocalisation précise de la sismicité en Méditerranée orientale, montre qu’il existe une sismicité persistante au nord de la faille qui relie directement la faille du Levant au système de subduction chypriote (appelée faille du Carmel), alors que la zone au sud de cette même faille est complètement vide de sismicité.

L’ensemble de ces observations suggère que les zones au sud et au nord de cette discontinuité se comportent différemment et correspondent à différentes micro-plaques tectoniques indépendantes, expliquant de fait la différence de vitesse observée entre le nord et le sud de la faille du Levant. Les scientifiques de l’équipe ont baptisé cette nouvelle microplaque du nord, Latakia-Tartous.

Référence :
> Xing Li et al., Resolving the slip-rate inconsistency of the northern Dead Sea fault. Sci. Adv. 10 (2024). DOI : 10.1126/sciadv.adj8408