Les Californiens sont familiers avec les glissements de terrain qui se produisent autour des tempêtes, lorsque le sol et les roches saturés perdent leur adhérence et glissent de leur support sur le substrat. Ces types de glissements de terrain peuvent être déclenchés par des pluies intenses, et les tempêtes qui approchent peuvent être un avertissement que les quartiers doivent évacuer.
Les glissements de terrain qui se produisent pendant les étés chauds et secs ont cependant tendance à surprendre les gens. En juillet 2023, par exemple, un glissement de terrain a semblé surgir de nulle part pour dévaster un quartier de Rolling Hills Estates, situé au nord de la péninsule de Palos Verdes, dans le comté de Los Angeles.
Des chercheurs de l’UCLA et du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, spécialisés dans les glissements de terrain, ont publié un article dans Lettres de recherche géophysique Cela montre que l’événement de 2023 à Rolling Hills Estates était un glissement de terrain lent et progressif qui avait commencé l’hiver précédent, lorsque des pluies inhabituellement fortes s’étaient infiltrées dans la pente et en avaient réduit la résistance. Les chercheurs ont utilisé des données satellitaires pour mesurer les minuscules changements de la surface de la zone touchée avant, pendant et après le glissement et ont conclu que cette méthode pourrait être utilisée pour détecter de futurs glissements de terrain avant qu’ils ne deviennent catastrophiques.
« Des mouvements sur le glissement de terrain de la péninsule de Palos Verdes ont été enregistrés depuis la fin des années 1950 », a déclaré Alexander Handwerger, co-auteur de l’étude et chercheur scientifique au Joint Institute for Regional Earth System Science & Engineering et au JPL de l’UCLA. « Mais il n’y a eu aucun mouvement perceptible dans cette région des Rolling Hills Estates voisines avant 2023. Les gens ont commencé à signaler des mouvements, comme l’indiquent les fissures dans les maisons, en avril 2023, ce qui correspond à nos observations. Il y a eu un mouvement lent initial qui s’est accéléré progressivement, aboutissant à un effondrement complet plusieurs mois plus tard. »
L’étude, dirigée par Xiang Li, chercheur postdoctoral de l’UCLA, a utilisé des données radar et optiques satellite prises au-dessus de Los Angeles toutes les quelques semaines pour mesurer le mouvement du sol au fil du temps. Les données radar satellite de Rolling Hills Estates de 2016 à juillet 2023 ont révélé qu’après un très léger mouvement pendant la saison des pluies de 2019, le sol est resté stable jusqu’à ce que de fortes pluies hivernales, à partir de décembre 2022, déclenchent le mouvement en février. En juin, la zone avait bougé de 0,04 mètre, soit environ 1,6 pouce, et le 8 juillet, une journée ensoleillée et sèche précédée de 40 jours secs, environ 10 mètres, soit 33 pieds, de mouvement horizontal se sont produits, détruisant 12 maisons.
Animation montrant un déplacement de 4 cm survenu entre janvier 2022 et le 25 juin 2023. Crédit : Xiang Li/UCLA
La raison probable du retard entre le mouvement initial en février et la rupture complète en juillet est qu’il a fallu du temps pour que l’instabilité s’installe. Les chercheurs émettent l’hypothèse que l’eau s’infiltrant dans le sol, une surface de glissement s’est formée, provoquant le glissement progressif du corps du glissement, y compris de la surface du sol, jusqu’à ce que l’ensemble du glissement se déplace rapidement d’un seul coup.
« La formation de la surface de glissement induira un certain mouvement, tandis que l’effondrement ne se produira que lorsque la surface de glissement sera complètement développée », a déclaré Li. « La progression peut se produire sur plusieurs heures, plusieurs mois ou plusieurs années. »
Les chercheurs ont ensuite tenté de déterminer si le glissement de terrain de Rolling Hills Estates aurait pu être prédit. En calculant le déplacement au fil du temps, ils sont arrivés à une date de rupture prévue le 11 juillet, trois jours après le glissement de terrain réel du 8 juillet. Ils notent que bien que leurs résultats soient encourageants, la prévision des glissements de terrain à l’aide de données de télédétection par satellite doit être encore affinée, et les glissements de terrain dans les zones sans bonnes données satellite historiques pourraient ne pas être possibles à prévoir de cette manière.
Selon Li, l’un des défis de la prévision des glissements de terrain est la période de temps sur laquelle se déroule la progression. Une prévision précise nécessite des mesures historiques et continues par radar satellite ou in situ.
Handwerger est un membre essentiel d’un projet du JPL qui construit une base de données de déplacement de surface prête à être analysée à partir de données radar satellite pour l’ensemble des États-Unis, les territoires américains, le Canada dans un rayon de 200 km de la frontière américaine et tous les pays continentaux depuis la frontière sud des États-Unis jusqu’au Panama inclus. Le projet, appelé Observational Products for End-Users from Remote Sensing Analysis, ou OPÉRA, contiendra des données prêtes à être analysées pour une surveillance en temps quasi réel et, éventuellement, une prévision des glissements de terrain.
« Ces mouvements peuvent être assez subtils avant de commencer à se déplacer rapidement », a déclaré Li. « Les fissures dans les structures sont ce que les gens ont tendance à remarquer en premier. En fait, les résidents locaux de Rolling Hills Estates ont signalé pour la première fois des fissures dans leurs maisons à partir d’avril 2023. Les signes de mouvement actif nécessitent de la prudence et une surveillance car ils pourraient signaler une défaillance progressive à l’avenir. »
Plus d’information:
Xiang Li et al., Exploration des comportements des défaillances progressives initiées et des glissements de terrain lents à Los Angeles à l’aide du satellite InSAR et du suivi du décalage des pixels, Lettres de recherche géophysique (2024). DOI: 10.1029/2024GL108267