| Resumé |
Ces dernières années, l'occurrence des séismes majeurs de subduction a souligné la nécessité d'approfondir nos connaissances des zones de subduction et de leur potentiel sismogénique. L'aléa sismique est lié au couplage sismique, ainsi qu'aux caractéristiques structurales de la zone de subduction qui sont finalement peu contraints dans la majorité des zones de subduction. Situé entre le Japon et Taiwan, l'arc insulaire des Ryukyus qui longe la fosse de subduction, ou la plaque Philippines plonge en dessous de la plaque Eurasienne avec une vitesse de 8 cm/an. Le couplage sismique des Ryukyus est incertain, car si la zone présente des points communs avec des zones de subduction ayant hébergé des séismes majeurs, les données de GPS et de sismicité décrivent une convergence asismique. Les Ryukyus sont une zone d'étude remarquable car elle contient des terrasses marines et les microatolls coralliens, témoignant des déformations verticales de la plaque à long et court-terme respectivement. Ici, nous proposons d'améliorer notre compréhension de cette zone, par une approche multi temporelle. Les terrasses marines se forment par interaction entre mouvement tectonique vertical et variations eustatiques sur plusieurs centaines de milliers d'années. Grâce aux modèles numériques de surface issus des images satellite Pléiades très haute résolution obtenus sur 13 îles, nous avons identifié 13 terrasses marines dans la morphologie côtière des Ryukyus centrales et du sud. Nous avons corrélé ces terrasses avec les variations de niveau de la mer, permettant d'estimer un âge et une surrection que nous avons confirmés par la modélisation en deux dimensions de la croissance récifale des îles. Les terrasses marines, datées entre les stades isotopiques marins 3 et 21, se sont soulevées à des vitesses entre 0.13±0.05 et 1.62±0.64 m/ka au cours du Pléistocène supérieur. Les variations spatiales de ces surrections à l'échelle de l'arc témoignent d'une segmentation de l'arc à long-terme, qui serait liée à la courbure de l'arc mais également à la subduction de reliefs bathymétriques. A l'échelle décennale, voire millénaire, nous avons également étudié les déformations verticales des îles à l'aide des microatolls coralliens. Nous avons échantillonné et analysé 12 coraux dans les Ryukyus du sud dont 4 fossiles. Nous avons reconstruit les variations relatives du niveau marin issues de mouvements tectoniques et de variations du niveau marin d'origine climatique jusqu'à -3000 ans. A long-terme, l'analyse de sites de coraux fossiles indiquerait un enfoncement. Nous avons pu mettre en évidence plusieurs séismes passés, dont deux pouvant être associés à des tsunamis. La corrélation de ces séismes avec les mouvements de l'interface de subduction nous mène à estimer un cycle sismique des Ryukyus du sud sur les derniers millénaires, qui serait en réalité composé de plusieurs supercycles sismiques. Ces supercycles sont définis par des séismes ayant une récurrence allant de quelques décennies à quelques siècles. Le mouvement tectonique millénaire enregistré par les microatolls n'est pas linéaire au cours du temps. Ces 200 dernières années, les microatolls ont enregistré une surrection jusqu'à 3 mm/an, variable le long des Ryukyus du Sud et également observée à plus court-terme par le GPS ou dans les microatolls fossiles. Cette variabilité entre les îles et dans le temps indique des différences de couplage et de structure de l'interface de subduction. L'origine de ces variations est discutée au regard des caractéristiques de la subduction. Cette approche multi-temporelle de la zone de subduction des Ryukyus permet donc de mieux caractériser l'aléa sismique estimé au préalable par le GPS pour le très court-terme, puisqu'elle établit le lien entre structures déterminées à long-terme, comportement tectonique à moyen-terme, et potentiel sismique à court-terme. |