Analyse et modélisation des ondes sismiques générées lors des séismes glaciaires induits par le vêlage d’icebergs

Les séismes glaciaires ont des magnitudes Mw~5 et sont liés au vêlage d’icebergs instables volumineux (km³) aux terminus des glaciers émissaires, principalement du Groenland. Les changements observés à la calotte Groenlandaise ces 10 dernières années sont corrélés à l'augmentation du nombre de ces séismes. Dans le but de caractériser la force à l'origine des signaux sismiques longues-périodes (10-100 s) mesurés lors de tels évènements, nous développons une méthode d'inversion de la fonction source et un modèle mécanique numérique du phénomène. Grâce à l'analyse détaillée des histoires de forces inversées, nous mettons en lumière l’existence de plusieurs phénomènes responsables de la génération du signal sismique, à savoir (1) des avalanches de glace déclenchées par le détachement d’icebergs, (2) le vêlage et le basculement d'icebergs qui appliquent sur le front du glacier une force horizontale, et (3) l’accélération de l’ice-mélange dans le fjord ou un éventuel glissement basal. On montre que la magnitude des séismes glaciaires ne peut être interprétée de manière simple car elle englobe plusieurs processus distincts.D'après les résultats de modélisation numérique, l'amplitude de la force générée par un iceberg tournant contre un terminus ne varie pas de manière linéaire avec le volume de glace mais est largement déterminée par plusieurs facteurs qui influent sur la dynamique du mouvement. Ceci démontre que, l'estimation de la perte de glace lors des séismes glaciaires ne semble pas évidente à partir de leur magnitude seule. La comparaison des forces inversées et modélisées montre que nous sommes capables de reproduire les signaux sismiques et d'accéder ainsi à la dynamique du phénomène. Les informations contenues dans les variations temporelles de la force de vêlage permettent notamment d'inverser chaque paramètre individuel du modèle et d'estimer ainsi les dimensions du bloc de glace détaché et ainsi son volume. Ces travaux révèlent le potentiel de la sismologie pour étudier les processus dynamiques opérant aux glaciers polaires et estimer les pertes de masse encourues lors de tels évènements.