Une étude, dont les résultats intitulés «Observation of deep water microseisms in the North Atlantic Ocean using tide modulations» ont été publiés dans la revue Geophysical Research Letters, a permis d'élaborer, dans le cadre d'une étude d'imagerie sismologique des Pyrénées, une nouvelle méthode utilisant l’énergie des marées pour identifier les différentes sources à l'origine du bruit microsismique enregistré sur la bordure atlantique.

Rappelons tout d'abord que «depuis le déploiement des premiers sismomètres, au début du 20ème siècle, l’activité océanique est connue pour être responsable d’un signal parasite appelé le 'bruit microsismique', le plus gênant pour les sismologues se situant entre 2 et 20 s de période».

Ce bruit microsismique, «très fort entre 2 et 10 s de période» est «enregistré partout sur Terre, des côtes jusqu’au milieu des plus grands continents».

Dû à «l’interaction constructive de deux systèmes de houle se propageant l’un vers l’autre», ce 'second pic microsismique' provient en fait des variations de hauteur d’eau qui entraînent «des variations de pression sur le fond des océans, qui se convertissent en ondes sismiques, se propageant à chaque instant dans la planète, aussi bien en plein océan lors de tempêtes que par la réflexion de la houle sur les côtes».

Comme depuis quelques années, le bruit sismique est utilisé «pour l'imagerie des structures profondes de la croûte et de la lithosphère terrestre ainsi que pour le suivi de l’activité des failles ou des volcans», plusieurs études ont cherché à en mieux préciser les sources.

Cependant, «bien que la génération par la houle de ces microséismes en pleine mer soit largement acceptée, de nombreuses études récentes montrent que le 'second pic microsismique', enregistré par les sismomètres à l’intérieur des terres, ne proviendrait quasiment que des interactions de la houle avec les côtes, en eaux peu profondes».

Afin d'y voir plus clair, la méthode employée dans le cadre de l'étude ici présentée prend en compte l’énergie des marées. Ainsi, «deux des stations installées par le Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes ont été déployées à moins de 150 m du rivage», grâce aux «sismomètres large-bande (enregistrant le signal sismique dans une large gamme de fréquences) dans le cadre du projet ANR PYROPE».

Il est alors apparu que «les marées lunisolaires (combinaison des marées lunaires et solaires), particulièrement importantes sur la côte atlantique, modulent fortement l’énergie microsismique, sauf dans une fenêtre spectrale située entre 2 et 5 s de période où ces modulations dues aux marées n'existent pas».

L'explication de ce phénomène, «observé pour la première fois dans cette gamme de période» est «qu’une forte énergie sismique en provenance de l’océan profond masque les incessantes oscillations dues à la marée».

En effet, pour le prouver l'étude a «comparé des données acquises avec ou sans tempête dans l’Océan Atlantique Nord» de sorte que, «grâce à la marée (utilisée ici comme signature associée à un phénomène côtier)», pour la première fois, les microséismes générés sur les côtes ont pu être séparés sans ambiguïté «de ceux générés dans l'océan profond» mettant ainsi en lumière «que les côtes et l’océan profond pouvaient contribuer ensemble au bruit microsismique».

Les applications potentielles de ce travail concernent «certaines modélisations numériques de conversion de l'énergie de la houle en énergie sismique», les traitements de données «d’imagerie sismique obtenues par l’utilisation du bruit de fond» et l'obtention de «nouvelles données dans les archives climatiques».