Une méthode informatique pionnière développée par des chercheurs de l'UT Austin permet désormais aux scientifiques d'utiliser des données de cartographie de surface pour créer des images détaillées de l'intérieur de la Terre. Cette percée offre des informations précieuses sur les processus géologiques et les mécanismes sismiques, marquant une avancée majeure dans les sciences de la Terre.
Des chercheurs de l'Université du Texas à Austin ont révolutionné la façon dont les scientifiques peuvent observer le sous-sol de la Terre. Présentant une méthode informatique révolutionnaire appelée « imagerie de déformation », cette technique avancée exploite les données de surface provenant de technologies telles que le GPS, le radar et le balayage laser pour révéler des détails complexes sur la croûte et le manteau terrestre, des zones cruciales pour la compréhension des processus géologiques.
"Les propriétés des matériaux comme la rigidité sont essentielles pour comprendre les différents processus qui se produisent dans une zone de subduction ou dans la science sismique en général", a déclaré Simone Puel, développeur de la méthode, dans un communiqué. communiqué de presse.
Puel, qui a poursuivi ce projet lors de ses études supérieures à la UT Austin Jackson School of Geosciences, a souligné le potentiel de combiner cette technique avec d'autres méthodes pour créer des modèles mécaniques complets de tremblements de terre.
"En combinaison avec d'autres techniques telles que la sismique, l'électromagnétique ou la gravité, il devrait être possible de produire un modèle mécanique beaucoup plus complet d'un tremblement de terre d'une manière qui n'a jamais été réalisée auparavant", a-t-elle ajouté.
Actuellement chercheur postdoctoral au California Institute of Technology, Puel a publié le théorie fondamentale pour cette méthode plus tôt cette année. UN étude ultérieure, publié dans le numéro de juin de Science Advances, a présenté la technique utilisant les données GPS du tremblement de terre de Tohoku au Japon en 2011, générant des images souterraines jusqu'à 100 kilomètres sous terre. Ces images ont révélé des structures tectoniques et volcaniques clés sous la ceinture de feu du Pacifique, identifiant notamment un réservoir de magma profond en utilisant uniquement des données de surface – une première scientifique.
La technique exploite la croûte terrestre hétérogène, constituée de matériaux à élasticité variable qui se déforment de manière inégale sous l'effet des contraintes. En simulant la Terre comme un matériau élastique à résistance variable en trois dimensions, le modèle calcule la rigidité souterraine à partir du mouvement relatif des capteurs GPS lors d'événements sismiques, produisant ainsi une représentation 3D de l'intérieur de la Terre.
Un aspect intéressant de cette méthode est sa compatibilité avec les mesures satellitaires, y compris les données du prochain vaisseau spatial NISAR de la NASA. Cette mission conjointe avec l’Organisation indienne de recherche spatiale promet une cartographie mondiale haute résolution tous les 12 jours, transformant potentiellement la façon dont les scientifiques surveillent et comprennent les régions géologiquement actives.
Thorsten Becker, professeur à la Jackson School et co-auteur de l'étude, a souligné la promesse de la méthode pour surveiller en continu les failles sismiques, améliorant ainsi notre compréhension du cycle sismique.
Un autre co-auteur, Omar Ghattas du département de génie mécanique de l'UT Austin Walker et de l'institut UT Austin Oden pour l'ingénierie et les sciences informatiques, a noté que cette avancée pourrait ouvrir la voie à la création de jumeaux numériques de la Terre. Ces modèles sophistiqués intégreraient dynamiquement de nouvelles observations pour affiner et améliorer les capacités prédictives.
L'étude comprenait les contributions de Dunyu Liu, géoscientifique informatique à l'Institut de géophysique de l'Université du Texas, et d'Umberto Villa, chercheur scientifique à l'Institut Oden.
Cette approche pionnière marque une avancée significative dans les sciences de la Terre, promettant d'enrichir notre compréhension du fonctionnement interne de la planète et potentiellement d'atténuer les risques associés aux activités sismiques.