Une étude, dont les résultats intitulés «From the seismic cycle to long-term deformation: linking seismic coupling and Quaternary coastal geomorphology along the Andean megathrust» ont été publiés dans la revue Tectonics, a cherché à déterminer la localisation et l’extension des zones de ruptures sismiques des prochains grands séismes, grâce à l'analyse du comportement mécanique de l'interface de subduction dans la marge andine.

Notons tout d'abord que «la marge active des Andes qui se situe au-dessus de la plus longue et une des plus actives zones de subduction au monde» a subi «le plus fort séisme jamais enregistré sur Terre, au sud du Chili (Mw 9.5)» en 1960 et «de nombreux autres au Pérou (2007, Pisco Mw 8.0) et au Chili (2010, Maule Mw 8.8, 2014, Iquique Mw 8.1, 2015, Illapel Mw8.3)».

L'étude ici présentée s'est intéressée à la marge andine qui «est une excellente zone d'étude pour quantifier la déformation permanente long-terme car de nombreux marqueurs morpho-tectoniques du soulèvement côtier» sont «préservés sur plus de 3000 km de côte». De ce fait, les études morpho-tectoniques, comparées aux études sismologiques, «permettent d'étendre la fenêtre d’étude temporelle sur de nombreux cycles sismiques, afin d’avoir accès à l’historique des déformations passées en lien avec la dynamique de subduction sur le dernier million d’années».

Les données «sur l’extension des ruptures sismiques au cours des derniers 500 ans et sur les vitesses de soulèvement déduites des terrasses marines le long de la côte du sud du Pérou jusqu’au sud du Chili» ont été compilées et «un nouveau modèle de couplage intersismique pour cette même zone à partir de la compilation de données GPS» a été calculé. Il est ainsi apparu que, «malgré une variabilité spatio-temporelle dans l’occurrence des séismes, l’extension de leurs zones de rupture et leur magnitude», la localisation des limites de rupture sismique semble être caractérisée par «une certaine stationnarité».

De plus, les mesures géodésiques des contraintes intersismiques et postsismiques montrent également la «segmentation sismique de l’interface de subduction». Ainsi, «comme observé dans d'autres zones de subduction, les ruptures tendent à se produire sous les bassins, au niveau d’aspérités fortement bloquées pendant la période intersismique et à s'arrêter au niveau de patches où le glissement est principalement asismique, au niveau des péninsules côtières». Comme «cette corrélation est interprétée comme résultant de la variation spatiale de la friction le long du plan de subduction», les variations spatiales de la morphologie côtière «pourraient apporter des informations sur les propriétés frictionnelles de l'interface de subduction et l'étendue maximum des ruptures sismiques».

Cette étude montre ainsi «que la distance entre la côte et la fosse, les variations des taux de soulèvement long-terme et les variations du couplage intersismique sont corrélées». Plus précisément, «les zones où le soulèvement côtier est permanent et le plus rapide (>0.4 m/ka) correspondent à des péninsules côtières se situant à moins de 110 km de la fosse et au-dessus de patches où le glissement sur l’interface de subduction est principalement en creep et asismique».

Comme «les péninsules expriment en surface les limites de segment des grands tremblements de terre et prouvent leur stabilité sur de multiples cycles sismiques (plusieurs 100 kyr)», ces observations suggèrent «que les variations spatiales des propriétés frictionnelles du plan de subduction sont stationnaires et dictent l'évolution tectono-géomorphologique de la zone côtière ainsi que l’extension latérale des ruptures sismiques».