Une équipe internationale de chercheurs de l’Université Côte d’Azur, (Barnaby Fryer et François Passelègue, chercheurs CNRS), de l’École des Ponts ParisTech (Mathias Lebihain), et de Dalhousie University (Dmitry Garagash) vient de franchir une nouvelle étape dans la compréhension du déclenchement des tremblements de terre. Leurs travaux, publiés dans la revue Nature le 6 mai 2026, apportent un nouveau regard sur les mécanismes physiques à l’origine des séismes.
Une phase clé encore mal comprise : la nucléation des séismes
Avant de devenir un séisme, une faille traverse une phase de préparation appelée « nucléation ». Durant cette étape, la faille commence à glisser lentement avant d’accélérer brutalement vers une rupture dynamique. Les modèles classiques décrivent cette phase comme un processus progressif contrôlé par les propriétés de friction de la faille. Pourtant, les observations naturelles révèlent une grande variabilité : certains séismes sont précédés de signaux détectables, tandis que d’autres se déclenchent sans aucun avertissement apparent. Comprendre l’origine de cette diversité constitue un enjeu central en sismologie.
Le rôle déterminant des foreshocks
Pour répondre à cette question, les chercheurs ont reproduit en laboratoire le comportement de failles sismiques grâce à un dispositif expérimental permettant d’observer directement la propagation de la rupture. Leurs résultats montrent que les petites secousses précurseures qui précèdent parfois les séismes, appelées foreshocks, jouent un rôle fondamental dans la durée de la phase de nucléation qui précède les séismes. Ces foreshocks agissent comme une impulsion initiale qui met la faille en mouvement et impose une vitesse minimale de glissement. Cette vitesse contrôle ensuite toute la phase de nucléation, en déterminant sa durée et son extension spatiale.
Les expériences révèlent un lien direct entre la taille des foreshocks et la dynamique du séisme à venir. Des foreshocks de grande amplitude génèrent des vitesses de glissement plus élevées et conduisent à une transition rapide vers la rupture dynamique. À l’inverse, des foreshocks plus faibles produisent une phase de nucléation lente et prolongée. Les chercheurs expliquent également, à partir de leurs données expérimentales et théoriques, pourquoi les foreshocks ne pertubent pas systématiquement la nucléation des grands séismes.
Ces résultats montrent que le déclenchement des tremblements de terre dépend fortement des conditions initiales et notamment de l’intensité des perturbations précoces. Ils remettent en question les modèles traditionnels en soulignant le rôle central d’événements impulsifs dans le contrôle du processus de rupture.
Vers une meilleure compréhension des signaux précurseurs
En combinant leurs observations expérimentales avec un cadre théorique innovant basé sur la physique de la friction, les chercheurs démontrent que l’ensemble du processus de nucléation peut être décrit à partir d’un paramètre unique : la vitesse minimale de glissement imposée par le foreshock. Ce résultat permet de relier directement les observations de laboratoire aux séismes naturels et de mieux contraindre les propriétés physiques des failles. Cette étude offre ainsi un nouveau cadre pour interpréter les signaux précurseurs observés avant certains séismes. Elle contribue à expliquer pourquoi certaines ruptures sont précédées d’une activité détectable alors que d’autres ne présentent aucun signe annonciateur, un enjeu majeur pour l’étude et, à plus long terme, l’anticipation du risque sismique.
Ces travaux ont été réalisés dans le cadre du projet européen ERC HOPE, porté par François Passelègue (Chargé de Recherche CNRS à Géoazur).
Référence publication : Foreshock-induced slip transients set mainshock nucleation timing
https://doi.org/10.1038/s41586-026-10497-5
Laboratoires impliqués
- Université Côte d’Azur, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, IRD, Géoazur, Sophia Antipolis, France
- Laboratoire Navier, École des Ponts ParisTech, Institut Polytechnique de Paris, Université Gustave Eiffel, CNRS, Marne-la-Vallée, France
- Dalhousie University, Department of Civil and Resource Engineering, Halifax, Canada
Contacts Géoazur (UniCA, CNRS, Observatoire Côte dAzur, IRD)
Barnaby Fryer, post-doc CNRS
barnaby.fryer@geoazur.unice.fr
François Passelegue, Chargé de Recherche CNRS
francois.passelegue@geoazur.unice.fr
