Le signal sédimentaire comme élément de caractérisation de l'activité sismique au front des Alpes, à l'Holocène

L’activité sismique récente au front des Alpes occidentales est considérée modérée, mais peu d'informations sont disponibles sur son évolution sur le temps long. Ces travaux de thèse se concentrent sur la sismicité de cette région au cours de la période holocène (11 700 dernières années). La paléosismologie lacustre est l’approche choisie pour étudier cette période de temps longue.Le lac d’Aiguebelette a été identifié comme un site privilégié pour cette étude suite à des analyses préliminaires menées en 2017. Elles indiquent la présence de nombreux dépôts instantanés dans une des fosses (dont la situation distale à l’affluent, la rend exempte des dépôts de crues) et de varves (dépôts saisonniers). Ces caractéristiques sont clés pour construire une chronique des dépôts instantanés sismo-induits. Des analyses multi-proxy sont menées sur ces sédiments en utilisant des méthodes sédimentologiques, géochimiques et paléomagnétiques. Cette approche pluridisciplinaire a permis d'extraire et de caractériser des dépôts instantanés, particulièrement des homogénites et des turbidites-homogénites, dont 32 d’entre eux sont interprétés comme sismo-induits. Un modèle d’âge basé sur des datations radioéléments et radiocarbones, ainsi que des données d'aimantation rémanente caractéristique, permet d’établir une chronique robuste de ces dépôts.Sur la période récente, la sensibilité du lac d’Aiguebelette à l’archivage des séismes est discutée sur la base de l’identification des séismes historiques qui y sont potentiellement enregistrés. Pour cela, deux méthodes sont utilisées : (1) une méthode empirique classique, l'indice du seuil de sensibilité aux séismes (ESTI), et (2) une approche plus quantitative basée sur l’exploitation d’équations de prédiction du mouvement sismique (GMPE, équations de prédiction des mouvements au sol). Il ressort de cette analyse que le lac d’Aiguebelette est plus sensible aux événements sismiques historiques modérés (VII≤Io≤VIII), dont les épicentres sont situés dans un périmètre de quelques km à dizaines de km, plutôt qu’aux événements plus forts et plus lointains. Sur la période Holocène, la chronique établie des dépôts sismo-induits permet de souligner une période de retour d'environ 3000 à 4000 ans pour les dépôts les plus épais (⩾ 4.5 cm). Ces travaux mettent en évidence les défis de l'interprétation d'une telle chronique de sismicité. La relation entre les variations du taux de sédimentation et la répartition des dépôts instantanés sur l’Holocène, n’est pas évidente. Il reste nécessaire la part d’autres phénomènes tels que les variations du niveau du lac ou encore l’évolution des caractéristiques géotechniques des sédiments. Une relation directe entre épaisseur des dépôts et l’intensité/ la magnitude des séismes n'est pas évidente à établir.A la transition Tardiglaciaire – Holocène, des dépôts instantanés majeurs et d’âges très proches sont identifiés dans les lacs d'Aiguebelette, de Paladru, d'Annecy, du Bourget et de la Thuile. Ces occurrences quasi-simultanées de dépôts instantanés à l’échelle périalpine, suggèrent une sismicité accrue à cette période. A la fin de cette dernière période glaciaire, l’hypothèse d’un lien6entre le changement climatique rapide (accompagné du retrait des glaciers) et l’augmentation régionale des taux de sismicité est proposée.Ces travaux soulignent l'importance de combiner des approches empiriques et quantitatives pour mieux comprendre la sensibilité d'un système lacustre à l'activité sismique. Ces méthodes pourront être utilisées dans d'autres contextes géodynamiques, en particulier dans des zones à forte sismicité, afin de déterminer si un système lacustre est plus sensible aux séismes locaux et modérés ou aux séismes lointains et plus forts.