C’est un ambitieux programme de recherche, baptisé Nantroseize (pour « Nankaï Trough Seismogenic Zone Experiment »), que lance le programme international de forage océanique IODP (« Integrated Ocean Drilling Program ») ¹. Soit, pour les laboratoires du CNRS qui y participent, aller regarder de près la faille sismique de Nankaï. Cette faille, qui parcourt la fosse océanique du même nom au large de la côte Pacifique du Japon, entre la péninsule de Kii et l’île de Shikoku, est le siège de séismes parmi les plus meurtriers. La première phase de ce projet va durer au moins jusqu’en 2011. Le jeu en vaut vraiment la chandelle, car pour les géophysiciens qui surveillent de près les soubresauts de l’écorce terrestre, il s’agit de comprendre comment se déclenchent les séismes, comme, par exemple, celui à l’origine du tsunami de 2005 qui a fauché des centaines de milliers de vies en quelques secondes. La réponse passe nécessairement par un vrai travail de fourmi qui doit être mené conjointement sur plusieurs fronts : la résistance des roches, l’histoire sismique de la région, la structure des couches géologiques profondes, la nature des matériaux présents, sans oublier les mouvements tectoniques à la surface du globe.
Pour réussir ce programme ambitieux, la communauté internationale s’est dotée d’un nouveau navire : le nec plus ultra des bateaux de recherche scientifique, digne des navires haut de gamme de l’industrie pétrolière, 240 mètres d’envergure, construit par le Japon et baptisé Chikyu. Son plus ? « Il est équipé d’un système appelé “riser”, explique Siegfried Lallemant, du Laboratoire de tectonique². Jusqu’à ce jour, les programmes de forages internationaux (DSDP ou ODP) ont réalisé les forages en utilisant de l’eau de mer pour la faire circuler dans les puits et évacuer les débris. De ce fait, ils n’ont guère pu dépasser 2 000 mètres de profondeur. Le riser du Chikyu permet d’injecter de la boue dont on contrôle précisément la densité et ainsi d’équilibrer les pressions élevées qui règnent aux profondeurs plus grandes. Ce système permettra d’étendre le forage avec mesures et prélèvements de roches jusqu’à des profondeurs de 6 à 7 kilomètres, le tout sous 2 000 mètres d’eau. »
Les scientifiques attendent beaucoup de ce programme de plus de douze mois de forage planifiés jusqu’à la fin 2009. Pour tout d’abord prélever des roches qui seront minutieusement examinées dans les laboratoires de recherche et mesurer les différents paramètres physiques sur la faille de Nankaï. Puis truffer l’endroit de capteurs afin de suivre l’évolution de paramètres tels que les contraintes, les déformations, les pressions de fluides, et de repérer d’éventuels signes avant-coureurs de séismes. En filigrane, pointe un espoir : être capable un jour de prédire leur survenue…
Mais pour l’heure, la seconde campagne de la mission Nantroseize est en cours. Siegfried Lallemant et ses collègues espèrent revenir avec une variété de roches provenant de failles actives et de mesures dans leur besace. Certes, prélevées sur les failles périphériques, jusqu’à 1 000 mètres de profondeur, ces roches ne seront pas encore celles de la zone sismique. Lors des futures campagnes, les chercheurs espèrent toutefois atteindre la faille majeure où se déclenchent les tremblements de terre, et installeront toute une batterie de capteurs dans les puits de forage afin de suivre en temps réel les variations de la pression, la porosité, la perméabilité, la conductivité électrique…
Le chercheur de l’université de Cergy-Pontoise travaille sur la région depuis 1984 : il sait qu’à cet endroit la plaque de la mer des Philippines s’enfonce à raison de quatre centimètres par an sous le Japon et crée l’une des zones sismiques les plus actives et meurtrières du globe, à cause de la densité de population habitant la côte. « Cette partie du littoral a toujours été très peuplée. De ce fait, l’histoire orale et écrite du Japon, qui remonte à 600 ans après J.-C., mentionne une activité sismique sur cette zone de subduction avec des catastrophes survenues environ tous les cent soixante-dix ans. Les gens se souviennent encore des deux tsunamis de 1944 et 1946 qui ont généré des vagues de plusieurs mètres de haut », explique Siegfried Lallemant. Depuis, ces tristes évènements ont attiré géologues et géophysiciens dans la région. La France et le CNRS étaient présents dès 1984 avec de nombreuses campagnes dans le cadre du programme franco-japonais Kaïko, au cours duquel les chercheurs avaient utilisé le Nautile pour explorer les fosses de subduction bordant le Japon. Cette fois-ci, ils ne seront pas moins de vingt-cinq à bord du Chikyu, composés d’un tiers de Japonais, d’un tiers d’Américains et d’un tiers d’Européens. Un joyeux mélange cosmopolite qui devrait ne pas générer de tensions : en effet, le Chikyu offre à tous le luxe de disposer de laboratoires spacieux et de cabines individuelles.

Azar Khalatbari