Pendant des siècles, des témoins ont rapporté avoir vu un inexplicable phénomène avant, pendant ou après un tremblement de terre : d’étranges lumières dans le ciel.

Image d’entête : Lumières de tremblement de terre sur le lac Tagish (Alaska)

par exemple, juste après un tremblement de terre qui a frappé la Nouvelle-Zélande, en 1888, il y a eu des témoignages "d’apparitions lumineuses” et de “lueurs extraordinaires " visibles pendant plusieurs heures. Elles ont également été repérées en 1930, lors d’un tremblement de terre à Idu, au Japon, visible jusqu’à 110 km de l’épicentre. Parmi les dizaines de tremblements de terre qui auraient produit ces étranges lumières, leurs qualités varient considérablement : les gens ont rapporté avoir vu des fusées blanches, ou des orbes flottants ou des flammes vacillantes aux couleurs de l’arc-en-ciel. Les lumières apparaissaient parfois pendant quelques secondes, mais d’autres fois elles planaient dans le ciel durant quelques minutes ou des heures.

Ces signalements ont été considérés comme apocryphes (à l’authenticité non établie) jusqu’à ce qu’une série de photographies de lumières étranges, obtenue lors d’un tremblement de terre en 1965 à Nagano, au Japon, pour que les scientifiques reconnaissent la validité du phénomène. Depuis, ils ont été capturés avec une plus grande fréquence et même en vidéo, comme cette séquence enregistrée 30 minutes avant un tremblement de terre qui a frappé la province du Sichuan en Chine en 2008 :

Mais pour les scientifiques, d’accepter que les lumières de tremblement de terre existent présente un nouveau problème : Comment les expliquer ?

Au cours des dernières décennies, une variété d’hypothèses ont été proposées. Certaines ont suggéré que les mouvements tectoniques des roches, qui comprennent du quartz, pourraient générer un champ piézoélectrique qui produit des éclairs de lumière. D’autres ont proposé que le stress tectonique permet temporairement aux roches de conduire l’énergie électromagnétique, déclenchant des changements dans la charge magnétique de l’ionosphère, le niveau supérieur de l’atmosphère. Mais il est extrêmement difficile de tester l’une de ces hypothèses, car les tremblements de terre sont imprévisibles et les conditions sont très difficiles à reproduire en laboratoire.

Aujourd’hui, dans une étude (lien plus bas) une équipe de scientifiques conduite par Robert Thériault, un géologue du ministère des Ressources naturelles du Québec, a utilisé une autre stratégie pour déterminer la réponse, ils ont analysé les circonstances géologiques de 65 tremblements de terre à partir de l’an 1600 qui ont produit des témoignages d’apparition de lumière pour déterminer ce que ces évènements avaient en commun.

D’après Robert Theriault :

Nous avons construit une assez grande base de données des tremblements de terre avec les lumières de séismes qui se sont produits dans le monde entier. Et finalement, lorsque nous avons commencé à les observer, nous avons trouvé un modèle vraiment frappant.

Dans le monde, environ 95 % de l’activité sismique se produit à la frontière entre deux ou plusieurs plaques tectoniques. Mais la grande majorité des lumières de tremblement de terre (85 %) ont eu lieu en association avec un séisme au sein d’une plaque tectonique sur des sites du rift continental, une catégorie qui ne représente que 5 % de tous les tremblements de terre. En outre, la plupart des 15 % restants ont eu lieu avec des tremblements de terre provoqués par deux plaques glissant l’une contre l’autre (une faille transformante), à la différence d’une plaque poussée sous une autre (une zone de subduction).

Les scientifiques ont constaté que les lumières de séismes apparaissent de façon disproportionnée avant ou pendant les tremblements de terre, plutôt qu’après. Ils n’ont pas encore d’explication pour les inhabituels modèles de localisation de ces lumières, mais ils pensent qu’ils peuvent expliquer cette tendance dans le temps.

Leur modèle, développé au cours des dernières années par le coauteur de l’étude, Friedemann Freund de l’Université d’Etat de San José (Californie), implique aussi des roches conductrices d’énergie vers la surface, mais pas jusqu’à l’ionosphère.

Dans certains types de roche, Freund a montré dans des expériences de laboratoire que ce stress peut briser les paires d’atomes d’oxygène chargés négativement qui sont liés ensemble dans des liaisons peroxydes.

Lorsque cela se produit, les ions oxygène sont libérés et peuvent s’infiltrer à travers des fissures dans la roche, en direction de la surface. À ce moment-là, selon l’hypothèse, les groupes à forte densité, de ces atomes chargés, vont ioniser des poches d’air, formant un gaz chargé (un plasma), qui émet de la lumière.

Les contraintes tectoniques s’accumulent progressivement pendant une longue période avant d’être libérées dans un tremblement de terre. Leur modèle, qui repose sur cette contrainte/ stress pour créer des lumières (plutôt que sur une réelle activité sismique) pourrait expliquer pourquoi les lumières apparaissent souvent des minutes, des heures ou même des jours avant un tremblement de terre.

En conséquence, disent-ils, ces lumières de tremblement de terre pourraient être plus qu’un intrigant phénomène, ils pourraient être un indicateur essentiel, pour certains, que la terre est sur ​​le point de commencer à trembler. Selon Thériault, si vous voyez des lumières visibles dans le ciel et que vous vivez dans une zone sismique, cela pourrait être le signe avant-coureur qu’un tremblement de terre se rapproche.

L’étude publiée dans Seismological Research Letters : Prevalence of Earthquake Lights Associated with Rift Environments.