Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Quaternary Sciences Review, a permis de reconstituer le calendrier des séismes survenus durant plus de 16 500 ans le long de la marge en subduction Nord Hikurangi (Nouvelle Zélande), grâce à l'analyse de sédiments marins profonds.

Les conséquences les plus évidentes des séismes de plus fortes magnitudes (Mw>7), «associés aux zones de subduction et aux limites de plaques transformantes», sont «les glissements de terrain (landslides) sur le continent et glissements, avalanches de débris et courants de turbidité en domaine marin», qui peuvent être à l’origine de tsunamis.

A l'abri de l'effet des vagues de tempêtes et de tsunamis, l’environnement marin profond (au-delà de 200m de profondeur) «conserve les traces de ces évènements pour les périodes anciennes de l’histoire de la Terre». Si «plusieurs études ont récemment utilisé avec succès ces événements sédimentaires catastrophiques en mer comme indicateurs de tremblements de terre, proposant des chroniques sur quelques milliers d’années», aucune «n’a jusqu’à présent reconstitué une séquence de tremblements de terre aussi complète, sur une aussi longue durée, tout en proposant une reconstitution de la magnitude et de la source des séismes à l’origine des évènements gravitaires».

Tout d'abord, «les sédiments ont été décrits en détails puis soumis à des analyses pétrophysiques, pétrologiques, micropaléontologiques et géochimiques systématiques pour différencier les turbidites formées suite à un séisme, des turbidites non-sismique et de la sédimentation hémipélagique.

Ensuite, chaque turbidite a été datée par «les analyses radiocarbones et l’identification géochimique de tephras (verre volcaniques)» conduisant à la réalisation de près de 100 datations «fournissant en moyenne un âge absolu par mètre de sédiments».

A partir de ces données, il est apparu «trois types de turbidites de la marge Hikurangi, indiquant trois origines différentes : les glissements de terrain sous-marins, les crues et les éruptions volcaniques». Ainsi, «les âges et les propriétés physiques des turbidites ont permis de corréler 41 turbidites issues de glissements sous-marins synchrones entre ~400 et ~16500 ans, provenant de différents bassins de la marge Nord Hikurangi sur plus de 200 km».

Toutes ces analyses ont permis de conclure que «ces 41 glissements synchrones ont été provoqués par la rupture de trois des 26 failles actives connues dans la zone», chacune de ces failles étant «capable de produire un tremblement de terre de Mw ≥ 7,3» («deux d'entres-elles sont des failles dans la croûte, une est l’interface entre les deux plaques en subduction»).

Si ce type de travaux était répété sur d’autres marges, telle que celle d’Equateur, il offrirait «par le croisement avec d’autres disciplines (sismologie, géodésie…) des retombées fondamentales sur la connaissance du cycle sismique (entre autres sur le "clustering", le "gap sismique") et aiderait à l'évaluation du risque sismique dans ces zones de déformation active.