Les dépôts de tsunami identifiés dans un étang de mangrove côtière au nord-ouest de Porto Rico pourraient provenir d’un tremblement de terre de mégathrust dans la tranchée de Porto Rico qui s’est produit entre 1470 et 1530, selon une recherche rapportée à la Seismological Society of America (SSA) Assemblée annuelle 2023.
Ces dépôts de tsunami portoricains, ainsi que des dépôts d’âge similaires sur d’autres îles des Caraïbes, suggèrent que le tsunami aurait été déclenché par un tremblement de terre massif de magnitude 8,7 ou plus, a déclaré Bruce Jaffe de l’US Geological Survey.
Les gisements pourraient être importants pour comprendre le risque sismique dans la région, puisque les enregistrements écrits des tsunamis dans les Caraïbes ne remontent qu’à 500 ans et que les preuves de tremblements de terre de magnitude 8,0 ou plus sur la fosse de Porto Rico sont rares.
Des recherches antérieures ont découvert des dépôts de tsunami dans les Caraïbes le long du segment nord de l’arc des Petites Antilles à Anegada, St. Thomas (îles Vierges américaines), Anguilla et Scrub Island (îles Vierges britanniques).
Les chercheurs estiment que ces dépôts, âgés de 1200 à 1500 ans avant le présent, pourraient être le résultat d’un tsunami généré par un tremblement de terre de magnitude 8,0 à 9,0 qui s’est rompu sur au moins 300 kilomètres.
Si les dépôts de l’étang de Porto Rico provenaient du même événement, « ce pourrait être une grande longueur de faille qui s’est rompue – 400 kilomètres environ », a déclaré Jaffe.
La modélisation des tremblements de terre pour les dépôts de l’arc des Petites Antilles a suggéré un tremblement de terre de magnitude 8,7. Les modèles qui incluent les gisements récemment découverts à Porto Rico indiquent que le tremblement de terre déclencheur du tsunami « devrait être un peu plus important », a-t-il ajouté.
Le tsunami lui-même a peut-être touché à la fois les côtes caraïbe et atlantique de Porto Rico.
Jaffe et ses collègues ont exploré des dizaines d’endroits à Porto Rico « à la recherche du bon cadre pour qu’un éventuel dépôt de tsunami se forme et pour qu’il soit préservé », a-t-il déclaré. Dans un étang de mangrove côtier à East Bajura près d’Isabela dans le nord-ouest de Porto Rico, ils ont trouvé un candidat probable près du rivage et flanqué d’anciennes dunes qui pourraient protéger l’étang de la houle.
Dans les carottes de sédiments prélevées dans l’étang, les chercheurs ont trouvé une fine couche de sable d’environ un demi-mètre de profondeur qui recouvrait tout l’étang. Le dépôt porte plusieurs signatures d’un tsunami, y compris une couche basale érodée et une gradation unique de particules de sédiments.
Les sédiments emportés par le flux à grande vitesse d’un tsunami restent en suspension dans l’eau, « parce que les tourbillons turbulents sont assez forts pour mélanger les sédiments du [sea]lit tout le long de la colonne d’eau », a expliqué Jaffe, qui a analysé les dépôts à la suite de six tsunamis majeurs dans le monde. « Cela crée une gradation très particulière des sédiments dans le noyau.
Les chercheurs examinent de grandes carottes prélevées dans l’étang avec des tomodensitogrammes et la fluorescence des rayons X, entre autres outils, à la recherche de détails fins tels que la direction des racines de l’herbe et la composition minérale des grains de sédiments pour contraindre davantage le moment et la source de le tsunami.
L’un des chercheurs, Matthew Baez, un étudiant diplômé travaillant avec Jaffe et Alberto López-Venegas de l’Université de Porto Rico, Mayagüez recherche des étangs similaires le long de la côte nord de Porto Rico qui pourraient corroborer les découvertes de l’étang East Bajura. Jaffe a déclaré qu’il était prévu de prélever une carotte plus profonde dans l’étang actuel pour rechercher des preuves de tsunamis antérieurs.
Le co-auteur de l’étude, López-Venegas, a déclaré qu’il y avait un manque de recherche sur les paléo-tsunamis sur les tremblements de terre majeurs affectant la côte nord de Porto Rico. Le tremblement de terre du 2 mai 1787 – qui s’est très probablement produit au large de la côte nord de Porto Rico, probablement centré sur la crête principale dans la tranchée de Porto Rico – est l’un des événements sismiques les plus importants à affecter cette partie de l’île.
« En fin de compte, nous avons encore beaucoup de travail à faire car nous n’avons pas une bonne idée des événements qui se sont produits le long de la tranchée de Porto Rico, et beaucoup plus de travail sur le paléo-tsunami est nécessaire pour mieux comprendre ce qui s’est passé dans le passé et ce qui pourrait arriver à l’avenir », a déclaré López-Venegas.