Stage de recherche Master année 2004-2005

Sujet également accessible à la Spécialité Géophysique Marine, Mention PMMC (Physique de la Matière et des Milieux Continu) du Master SML (Sciences de la Mer et du Littoral)

Modélisation de tsunami: sources tectoniques et propagation d’ondes

Tuteur: Marc-André Gutscher (gutscher@sdt.univ-brest.fr) UMR 6538, UBO-IUEM, Brest

co-encadreurs: Maria-Ana Baptista, Jorge Miguel Miranda, Univ. de Lisbonne

Laboratoire d'accueil: UMR 6538, UBO-IUEM, Brest

Présentation générale: Les données de récentes campagnes océanographiques (SISMAR, et DELILA) ainsi que d’autres données de géophysique (tomographie) ont mis en évidence une zone de subduction active à pendage vers l'est sous Gibraltar (Gutscher et al., 2002). Cette zone de subduction est un candidat potentiel pour la source du séisme de Lisbonne de 1755, un séisme de magnitude 8.7, qui a fait 60 000 victimes et qui a généré un tsunami de 5-10 m. Cependant la source exacte demeure inconnu. La modélisation du tsunami peut apporter des contraintes sur la fiabilité de tel ou tel source en testant plusieurs paramètres de source (géométrie, mouvement co-sismique, rigidité etc.). Les marégrammes synthétiques calculés seront ensuite comparés aux observations historiques (temps d’arrivées, amplitude). Les deux séismes qui présentent un intérêt particulier sont le séisme de Lisbonne de 1755, ainsi que le séisme de Catania (Sicile) de 1693, qui a aussi fait 60 000 victimes (Intensité X – XI, tsunami de >5 m). Ce dernier est possiblement lié à la subduction sous la Calabre, dont le degré d’activité reste incertain.

Méthodes: calcul de la déformation élastique, suite à une dislocation, calcul de propagation d’ondes

Thèmes possibles:

Dans ce projet le candidat testera les sources tectoniques d’un ou deux séismes majeurs historiques. Les travaux consisteront:

1) de déterminer des géométries en 3-D des plans de failles susceptible a avoir contribuer aux séismes

2) de calculer la déformation élastique du fond de la mer, suite à une dislocation

(c’est a dire calculer la réponse instantané co-séismique de la lithosphère)

3) de calculer la forme et le temps de propagation des ondes d’eau, utilisant le logiciel SWAN

(développé par C. Mader)

Compétences: excellentes connaissances en informatique, bonnes connaissances en physique (équation de propagation d’ondes), formation général: tectonique, géophysique, geodynamique

Collaboration internationale: Univ. de Lisbonne, Dept. de Géophysique

Mission éventuel au Portugal (une ou deux semaines, Janvier/Fevrier 2005)

Bibliographie thématique:

Gutscher, M.-A., Malod, J., Rehault, J.-P., Contrucci, I., Klingelhoefer, F., Mendes-Victor, L., and Spakman, W., 2002. Evidence for active subduction beneath Gibraltar, Geology, v. 30, p. 1071-1074.

Baptista, M.A., Heitor, S., Miranda, J.M., Miranda P.M.A., and Mendes Victor, L., 1998a. The 1755 Lisbon; Evaluation of the tsunami parameters. J. Geodynamics 25: 143-157.

Baptista, M.A., Miranda P.M.A., Miranda, J.M., and Mendes Victor, L., 1998b. Constraints on the source of the 1755 Lisbon tsunami inferred from numerical modelling of historical data on the source of the 1755 Lisbon tsunami. J. Geodynamics 25: 159-174.