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Quantified sensitivity of small lake sediments to record historic earthquakes: Implications for paleoseismology

Authors :
Wilhem , B.
Nomade , J.
Crouzet , Ch.
Litty , C.
Sabatier , P.
Belle , S.
Rolland , Y.
Revel , Michel
Courboulex , F.
Arnaud , F.
Anselmetti , F. S.
Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])
Institut des Sciences de la Terre (ISTerre)
Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)
Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)
Géoazur (GEOAZUR 7329)
Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur
COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)
Geological Institute [ETH Zürich]
Department of Earth Sciences [Swiss Federal Institute of Technology - ETH Zürich] (D-ERDW)
Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)
Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement ( LTHE )
Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble ( OSUG )
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA )
Oeschger Centre for Climate Change Research ( OCCR )
University of Bern
Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre )
Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF )
Institute of Geological Sciences
Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne ( EDYTEM )
Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Laboratoire Chrono-environnement ( LCE )
Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC )
Géoazur ( GEOAZUR )
Université Nice Sophia Antipolis ( UNS )
Université Côte d'Azur ( UCA ) -Université Côte d'Azur ( UCA ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire de la Côte d'Azur
Université Côte d'Azur ( UCA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Franche-Comté (UFC)
Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur
COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
Environnements, Dynamiques et Territoires de Montagne (EDYTEM)
Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE)
Laboratoire de Géodynamique des Chaines Alpines (LGCA)
Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre)
Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)
Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)
Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE)
Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur
Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)
Department of Earth Sciences [ETH Zürich] (D-ERDW)
Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)
Source :
Wilhelm, Bruno; Nomade, Jerome; Crouzet, Christian; Litty, Camille; Sabatier, Pierre; Belle, Simon; Rolland, Yann; Revel, Marie; Courboulex, Françoise; Arnaud, Fabien; Anselmetti, Flavio (2016). Quantified sensitivity of small lake sediments to record historic earthquakes: Implications for paleoseismology. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 121(1), pp. 2-16. Wiley 10.1002/2015JF003644 , Journal of Geophysical Research: Earth Surface, Journal of Geophysical Research: Earth Surface, American Geophysical Union/Wiley, 2016, 121 (1), pp.2-16. ⟨10.1002/2015JF003644⟩, Bulletin de la Société Géologique de France, Bulletin de la Société Géologique de France, Société géologique de France, 2016, 187 (1), pp.3-10. 〈10.2113/gssgfbull.187.1.3〉, Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 2016, 121 (1), pp.2-16. ⟨10.1002/2015JF003644⟩
Publication Year :
2016
Publisher :
Wiley, 2016.

Abstract

International audience; Seismic hazard assessment is a critical but challenging issue for modern societies. A key parameter to be estimated is the recurrence interval of damaging earthquakes. This requires the establishment of earthquake records long enough to be relevant, i.e., far longer than historical observations. We study how lake sediments can be used for this purpose and explore conditions that enable lake sediments to record earthquakes. This was achieved (i) through the compilation of eight lake-sediment sequences from the European Alps to reconstruct chronicles of mass movement deposits and (ii) through the comparison of these chronicles with the well-documented earthquake history. This allowed 24 occurrences of mass movements to be identified, of which 21 were most probably triggered by an earthquake. However, the number of earthquake-induced deposits varies between lakes of a same region, suggesting variable thresholds of the lake sequences to record earthquake shaking. These thresholds have been quantified by linking the mass movement occurrences in a single lake to both intensity and distance of the triggering earthquakes. This method offers a quantitative approach to estimate locations and intensities of past earthquake epicenters. Finally, we explored which lake characteristics could explain the various sensitivities. Our results suggest that sedimentation rate should be larger than 0.5 mm yr−1 so that a given lake records earthquakes in moderately active seismotectonic regions. We also postulate that an increasing sedimentation rate may imply an increasing sensitivity to earthquake shaking. Hence, further paleoseismological studies should control carefully that no significant change in sedimentation rates occurs within a record, which could falsify the assessment of earthquake recurrence intervals.

Details

Language :
English
ISSN :
21699003, 21699011, and 17775817
Database :
OpenAIRE
Journal :
Wilhelm, Bruno; Nomade, Jerome; Crouzet, Christian; Litty, Camille; Sabatier, Pierre; Belle, Simon; Rolland, Yann; Revel, Marie; Courboulex, Fran&#231;oise; Arnaud, Fabien; Anselmetti, Flavio (2016). Quantified sensitivity of small lake sediments to record historic earthquakes: Implications for paleoseismology. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 121(1), pp. 2-16. Wiley 10.1002/2015JF003644 <http://dx.doi.org/10.1002/2015JF003644>, Journal of Geophysical Research: Earth Surface, Journal of Geophysical Research: Earth Surface, American Geophysical Union/Wiley, 2016, 121 (1), pp.2-16. ⟨10.1002/2015JF003644⟩, Bulletin de la Soci&#233;t&#233; G&#233;ologique de France, Bulletin de la Soci&#233;t&#233; G&#233;ologique de France, Soci&#233;t&#233; g&#233;ologique de France, 2016, 187 (1), pp.3-10. 〈10.2113/gssgfbull.187.1.3〉, Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 2016, 121 (1), pp.2-16. ⟨10.1002/2015JF003644⟩
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..2e0b9220ba69a13ebf9bfc1bda4fc0c9
Full Text :
https://doi.org/10.1002/2015JF003644