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Detecting preseismic signals in GRACE gravity solutions: Application to the 2011 Tohoku Mw 9.0 earthquake / Isabelle Panet in Journal of geophysical research : Solid Earth, vol 127 n° 8 (August 2022)  

Public [article]  inJournal of geophysical research : Solid Earth > vol 127 n° 8 (August 2022) . - n° e2022JB024542 Titre : Detecting preseismic signals in GRACE gravity solutions: Application to the 2011 Tohoku Mw 9.0 earthquake Type de document : Article/Communication Auteurs : Isabelle Panet , Auteur ; Clément Narteau, Auteur ; Jean-Michel Lemoine, Auteur ; Sylvain Bonvalot, Auteur ; Dominique Remy, Auteur Année de publication : 2022 Projets : 2-Pas d'info accessible - article non ouvert / Article en page(s) : n° e2022JB024542 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] données GRACE [Termes IGN] gradient de gravitation [Termes IGN] Pacifique (océan) [Termes IGN] séisme [Termes IGN] sismicité [Termes IGN] subduction [Termes IGN] tectonique des plaques [Termes IGN] Tohoku (Japon) Résumé : (auteur) We conduct a global analysis of GRACE-reconstructed gravity gradients from July 2004 to February 2011, to test whether the deep signals preceding the March 2011 Tohoku earthquake can be detected before the event as a specific feature originating from solid Earth. First, we improve the angular resolution of the gravity gradients using two overlapping ranges of azimuthal sensitivity to investigate short-term signals of large amplitude aligned with the orientation of the Northwestern Pacific subduction. Then, we set-up a method to identify consistent solid Earth signals shared by different GRACE gravity models. Robust signals in a model are selected based on their spatial overlap and relative intensity with the signals of another model, so that their sensitivity to the GRACE data processing and ocean dealiasing product can be tested. We show that the dipolar gravity gradient anomaly before the Tohoku earthquake is nearly unique in space and time in the GRACE GRGS03 solutions. A well-resolved dipolar spatial pattern, typical of dislocations within the solid Earth and poorly sensitive to the ocean dealiasing model, is detected. In addition, the preseismic gravity gradient increase is highly consistent between the GRGS03 and CSR06 solutions, independently from their respective oceanic corrections, and can be clearly distinguished from rare anomalies of similar amplitudes all associated with the water cycle over continental areas. Our approach offers solutions for the continuous monitoring of the Pacific subduction belt to document transient slabs motions in real time from global satellite gravity fields, and their relation with shallower deformations and seismic events. Numéro de notice : A2022-605 Affiliation des auteurs : UMR IPGP-Géod+Ext (2020- ) Autre URL associée : vers HAL Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1029/2022JB024542 Date de publication en ligne : 06/08/2022 En ligne : https://doi.org/10.1029/2022JB024542 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101384 [article]

Deep mass redistribution prior to the 2010 Mw 8.8 Maule (Chile) Earthquake revealed by GRACE satellite gravity / Marie Bouih in Earth and planetary science letters, vol 584 (15 April 2022)  

Public [article]  inEarth and planetary science letters > vol 584 (15 April 2022) . - n° 117465 Titre : Deep mass redistribution prior to the 2010 Mw 8.8 Maule (Chile) Earthquake revealed by GRACE satellite gravity Type de document : Article/Communication Auteurs : Marie Bouih , Auteur ; Isabelle Panet , Auteur ; Dominique Remy, Auteur ; Laurent Longuevergne, Auteur ; Sylvain Bonvalot, Auteur Année de publication : 2022 Projets : Université de Paris / Clerici, Christine Conférence : EGU 2022, General Assembly 23/05/2022 27/05/2022 Vienne Autriche OA Abstracts only Article en page(s) : n° 117465 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes IGN] champ de pesanteur terrestre [Termes IGN] Chili [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] données GRACE [Termes IGN] gradient de gravitation [Termes IGN] jeu de données [Termes IGN] levé gravimétrique [Termes IGN] prévention des risques [Termes IGN] risque naturel [Termes IGN] séisme [Termes IGN] signal [Termes IGN] subduction [Termes IGN] tectonique des plaques Résumé : (auteur) Subduction zones megathrust faults constitute a considerable hazard as they produce most of the world's largest earthquakes. However, the role in megathrust earthquake generation exerted by deeper subduction processes remains poorly understood. Here, we analyze the 2003 – 2014 space-time variations of the Earth's gravity gradients derived from three datasets of GRACE geoid models over a large region surrounding the rupture zone of the Mw 8.8 Maule earthquake. In all these datasets, our analysis reveals a large-amplitude gravity gradient signal, progressively increasing in the three months before the earthquake, North of the epicentral area. We show that such signals are equivalent to a water storage decrease over 2 months and cannot be explained by hydrological sources nor artefacts, but rather find origin from mass redistributions within the solid Earth on the continental side of the subduction zone. These gravity gradient variations could be explained by an extensional deformation of the slab around 150-km depth along the Nazca Plate subduction direction, associated with large-scale fluid release. Furthermore, the lateral migration of the gravity signal towards the surface from a low coupling segment around North to the high coupling one in the South suggests that the Mw 8.8 earthquake may have originated from the propagation up to the trench of this deeper slab deformation. Our results highlight the importance of observations of the Earth's time-varying gravity field from satellites in order to probe slow mass redistributions in-depth major plate boundaries and provide new information on dynamic processes in the subduction system, essential to better understand the seismic cycle as a whole. Numéro de notice : A2022-280 Affiliation des auteurs : UMR IPGP-Géod+Ext (2020- ) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.epsl.2022.117465 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.epsl.2022.117465 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100288 [article]

Migrating pattern of deformation prior to the Tohoku-Oki earthquake revealed by GRACE data / Isabelle Panet in Nature geoscience, vol 11 n° 5 (May 2018)  

Public [article]  inNature geoscience > vol 11 n° 5 (May 2018) . - pp 367 - 373 Titre : Migrating pattern of deformation prior to the Tohoku-Oki earthquake revealed by GRACE data Type de document : Article/Communication Auteurs : Isabelle Panet , Auteur ; Sylvain Bonvalot, Auteur ; Clément Narteau, Auteur ; Dominique Remy, Auteur ; Jean-Michel Lemoine, Auteur Année de publication : 2018 Projets : 1-Pas de projet / Clerici, Christine Article en page(s) : pp 367 - 373 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] champ de pesanteur terrestre [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] données GRACE [Termes IGN] Japon [Termes IGN] risque naturel [Termes IGN] séisme [Termes IGN] subduction [Termes IGN] tectonique des plaques Résumé : (auteur) Understanding how and when far-field continuous motions lead to giant subduction earthquakes remains a challenge. An important limitation comes from an incomplete description of aseismic mass fluxes at depth along plate boundaries. Here we analyse Earth’s gravity field variations derived from GRACE satellite data in a wide space-time domain surrounding the Mw 9.0 2011 Tohoku-Oki earthquake. We show that this earthquake is the extreme expression of initially silent deformation migrating from depth to the surface across the entire subduction system. Our analysis indeed reveals large-scale gravity and mass changes throughout three tectonic plates and connected slabs, starting a few months before March 2011. Before the Tohoku-Oki earthquake rupture, the gravity variations can be explained by aseismic extension of the Pacific plate slab at mid-upper mantle depth, concomitant with increasing seismicity in the shallower slab. For more than two years after the rupture, the deformation propagated far into the Pacific and Philippine Sea plate interiors, suggesting that subduction accelerated along 2,000 km of the plate boundaries in March 2011. This gravitational image of the earthquake’s long-term dynamics provides unique information on deep and crustal processes over intermediate timescales, which could be used in seismic hazard assessment. Numéro de notice : A2018-118 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1038/s41561-018-0099-3 Date de publication en ligne : 09/04/2018 En ligne : https://doi.org/10.1038/s41561-018-0099-3 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=89558 [article]

Geological structures control on earthquake ruptures: The Mw7.7, 2013, Balochistan earthquake, Pakistan / A. Vallage in Geophysical research letters, vol 43 n° 19 (15 October 2016)  

Public [article]  inGeophysical research letters > vol 43 n° 19 (15 October 2016) . - pp 10155 - 10163 Titre : Geological structures control on earthquake ruptures: The Mw7.7, 2013, Balochistan earthquake, Pakistan Type de document : Article/Communication Auteurs : A. Vallage, Auteur ; Yann Klinger, Auteur ; R. Lacassin, Auteur ; Arthur Delorme, Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 10155 - 10163 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes IGN] déformation verticale de la croute terrestre [Termes IGN] Pakistan [Termes IGN] séisme [Termes IGN] structure géologique [Termes IGN] subduction Résumé : (auteur) The 2013 Mw7.7 Balochistan earthquake, Pakistan, ruptured the Hoshab fault. Left‐lateral motion dominated the deformation pattern, although significant vertical motion is found along the southern part of the rupture. Correlation of high‐resolution (2.5 m) optical satellite images provided horizontal displacement along the entire rupture. In parallel, we mapped the ground rupture geometry at 1:500 scale. We show that the azimuth of the ground rupture distributes mainly between two directions, N216° and N259°. The direction N216° matches the direction of preexisting geologic structures resulting from penetrative deformation caused by the nearby Makran subduction. Hence, during a significant part of its rupture, the 2013 Balochistan rupture kept switching between a long‐term fault front and secondary branches, in which existence and direction are related to the compressional context. It shows unambiguous direct interactions between different preexisting geologic structures, regional stress, and dynamic‐rupture stress, which controlled earthquake propagation path. Numéro de notice : A2016--179 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS+Ext (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1002/2016GL070418 Date de publication en ligne : 09/10/2016 En ligne : https://doi.org/10.1002/2016GL070418 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91807 [article]

Le GPS dévoile les liens entre les grands séismes de subduction au Chili / Emilie Klein in XYZ, n° 146 (mars - mai 2016) 

Public [article]  inXYZ > n° 146 (mars - mai 2016) . - pp 59 - 65 Titre : Le GPS dévoile les liens entre les grands séismes de subduction au Chili Type de document : Article/Communication Auteurs : Emilie Klein, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 59 - 65 Note générale : bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] analyse diachronique [Termes IGN] Chili [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] étude d'impact [Termes IGN] positionnement par GPS [Termes IGN] séisme [Termes IGN] subduction Résumé : (auteur) Le 16 septembre 2015, le séisme de Mw 8.4 d'lllopel se produit au large des côtes Chiliennes, dans la région de Coquimbo. Dans cette région, le dernier séisme de Mw équivalente s'est produit en 1943 et on y observe une activité sismique anormale depuis 1997. Les campagnes de mesures GPS qui y sont réalisées annuellement depuis plus de 15 ans, nous ont permis d'étudier la déformation en surface associée au chargement de contraintes avant le séisme. En 2010, à 500 km ou Sud, se produit le séisme géant de Maule (Mw 8.8), dans une région elle aussi densément instrumentée en station GPS. En plus d'avoir mesuré la phase co-sismique associée à ce séisme, nous avons observé le phénomène post-sismique de relaxation viscoélastique qui se déclenche dans les couches profondes de la Terre tout de suite après le séisme. Les déformations engendrées sont mesurées encore aujourd'hui à travers tout le continent et en particulier dans la région du séisme de 2015. Dans cette étude, menée au Laboratoire de Géologie de l'École Normale Supérieure (Paris), nous retraçons deux décennies de déformations observées par GPS dans ces deux régions voisines, en essayant de comprendre les interactions entre les deux séismes. Numéro de notice : A2016-260 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=80794 [article]

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Numerical modelling of post-seismic rupture propagation after the Sumatra 26.12.2004 earthquake constrained by GRACE gravity data / Valentin O. Mikhailov in Geophysical journal international, vol 194 n° 2 (August 2013)  

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Wavelet‐based directional analysis of the gravity field : evidence for large‐scale undulations / M. Hayn in Geophysical journal international, vol 189 n° 3 (June 2012)  

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Signature des séismes dans le champ de pesanteur / Isabelle Panet in XYZ, n° 127 (juin - août 2011) 

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Absolute seafloor vertical positioning using combined pressure gauge and kinematic GPS data / Valérie Ballu in Journal of geodesy, vol 84 n° 1 (January 2010)  

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A kinematic GPS methodology for sea surface mapping, Vanuatu / Marie-Noëlle Bouin in Journal of geodesy, vol 83 n° 12 (December 2009)  

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Horizontal and vertical interseismic velocity fields in the Vanuatu subduction zone from GPS measurements: Evidence for a central Vanuatu locked zone / Nicolas Bergeot in Journal of geophysical research : Solid Earth, Vol 114 n° B6 (June 2009)    

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Coseismic and post-seismic signatures of the Sumatra 2004 December and 2005 March earthquakes in GRACE satellite gravity / Isabelle Panet in Geophysical journal international, vol 171 n° 1 (Octobre 2007)  

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Kinematics of the North American–Caribbean-Cocos plates in Central America from new GPS measurements across the Polochic-Motagua fault system / H. Lyon-Caen in Geophysical research letters, vol 33 n° 19 (Octobre 2006)  

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Interseismic and coseismic motions in GPS series related to the Ms 7.3 July 13, 1994, Malekula Earthquake, Central New Hebrides Subduction Zone / Stéphane Calmant in Geophysical research letters, vol 24 n° 23 (December 1997)  

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Contribution de la géodésie à l'étude de grands décrochements actifs associés à des zones de subduction à convergence oblique / Thierry Duquesnoy (1997)

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