Qu’est-ce que la Ceinture de feu
La Ceinture de feu n’est ni une faille unique ni un bord de plaque unique. C’est une chaîne de zones de subduction, reliées par quelques failles transformantes, qui fait environ les trois quarts du tour de l’océan Pacifique. Sur une carte des limites des plaques, elle apparaît comme une ligne rouge orangé presque continue de limites convergentes le long du pourtour du Pacifique.
La ceinture concentre une grande part de l’activité géologique de la planète. On cite couramment qu’environ 75 % des volcans actifs de la Terre s’y trouvent, et qu’environ 80 à 90 % des séismes du monde s’y produisent. Les chiffres exacts dépendent de la façon dont on compte volcans et séismes, mais aucune autre ceinture de la Terre n’en approche. Les données volcaniques de notre carte le confirment : les cinq pays qui comptent le plus de volcans sont les États-Unis (165), le Japon (116), la Russie (104), l’Indonésie (101) et le Chili (90), et chacun possède un long tronçon de la ceinture.
Les plaques qui forment la ceinture
Au centre se trouve la plaque pacifique, la plus grande plaque de la Terre. Le long de ses bords nord et ouest, elle s’enfonce sous ses voisines au niveau d’une série de fosses profondes. Dans le Pacifique oriental, ce sont plutôt de petites plaques océaniques nées à la dorsale du Pacifique Est qui plongent : la plaque de Nazca, la plaque de Cocos, la plaque de Rivera et la plaque Juan de Fuca.
Les plaques chevauchantes forment le bord extérieur. Dans les Amériques, ce sont la plaque sud-américaine, la plaque nord-américaine et la plaque caraïbe. En Asie et dans le Pacifique occidental, on trouve notamment la plaque d’Okhotsk, la plaque de l’Amour, la plaque philippine, la plaque de la Sonde, la plaque australienne et un ensemble de microplaques comme la plaque des Tonga et la plaque des Kermadec.
Pourquoi tant de grands séismes et de volcans
Les zones de subduction produisent les plus grands séismes de la Terre. Là où une plaque plonge sous une autre, les deux sont bloquées l’une contre l’autre le long d’une immense faille faiblement inclinée appelée mégachevauchement. Les contraintes s’accumulent pendant des siècles et se libèrent quand des centaines de kilomètres de faille glissent d’un coup. Comme la Ceinture de feu est surtout faite de zones de subduction, elle concentre la plupart des grands séismes de la planète et bon nombre de ses tsunamis.
Ces mêmes panneaux plongeants alimentent les volcans. En descendant, un panneau libère de l’eau dans le manteau chaud situé au-dessus, et cette eau abaisse le point de fusion de la roche. Le magma remonte et édifie un arc volcanique un peu en retrait de chaque fosse. Le magma d’arc est épais et riche en gaz, si bien que les volcans de la Ceinture de feu sont sujets à des éruptions explosives, comme celles du mont Saint Helens en 1980 et du Pinatubo en 1991.
Un tour de la ceinture
Le Chili et les Andes
Le tour commence au sud-est. Le long des côtes du Chili et du Pérou, la plaque de Nazca s’enfonce sous l’Amérique du Sud au niveau de la fosse du Pérou-Chili. PB2002 indique une convergence moyenne d’environ 7,8 cm par an le long d’environ 4 300 km de zone de subduction, l’une des vitesses les plus élevées de la ceinture. Il en résulte les Andes, une chaîne de hauts volcans édifiée au bord d’un continent. Le Chili a connu à lui seul le séisme de Valdivia de 1960 (M9.5), le plus grand jamais mesuré, et le séisme du Maule de 2010 (M8.8). Le Pérou a subi un séisme de M8.4 en 2001. Plus au nord, la côte de l’Équateur et de la Colombie a été frappée par un séisme de M8.8 en 1906.
L’Amérique centrale et le Mexique
Au large de l’Amérique centrale, la plaque de Cocos s’enfonce sous l’Amérique du Nord et la plaque caraïbe au niveau de la fosse d’Amérique centrale, avec une convergence d’environ 6,2 cm par an par rapport à l’Amérique du Nord dans PB2002. Une ligne de volcans traverse le Guatemala, le Salvador, le Nicaragua et le Costa Rica. Au Mexique, les plaques de Cocos et de Rivera alimentent la ceinture volcanique transmexicaine.
L’interruption californienne et les Cascades
Entre le Mexique et l’Oregon, la subduction s’interrompt. La plaque pacifique y coulisse contre l’Amérique du Nord le long de la faille de San Andreas, une limite transformante. La subduction reprend dans les Cascades (Cascadia), où la plaque Juan de Fuca s’enfonce sous le nord-ouest des États-Unis et le sud-ouest du Canada à environ 4,0 cm par an. Les volcans des Cascades, dont le mont Saint Helens et le mont Rainier, la dominent. La zone de subduction des Cascades a produit son dernier grand séisme, d’une magnitude d’environ 9, en 1700.
L’Alaska et les Aléoutiennes
Le long du sud de l’Alaska et des îles Aléoutiennes, la plaque pacifique s’enfonce sous la plaque nord-américaine au niveau de la fosse des Aléoutiennes. Cet arc présente un palmarès exceptionnel de grands séismes : le séisme du Prince William Sound de 1964 (M9.2), le séisme des îles Rat de 1965 (M8.7), et des séismes de M8.6 en 1946 et 1957. Le séisme de l’île Unimak de 1946 a provoqué un tsunami qui a frappé Hawaï.
Le Kamtchatka et les îles Kouriles
De l’autre côté de la mer de Béring, la plaque pacifique s’enfonce sous la plaque d’Okhotsk au niveau de la fosse des Kouriles-Kamtchatka. PB2002 indique une convergence moyenne d’environ 8,7 cm par an le long de leur limite commune, entièrement en subduction. Le Kamtchatka compte certains des volcans les plus actifs de la Terre, et la région a connu un séisme de M9.0 en 1952 et un séisme de M8.8 en 2025.
Le Japon
Le Japon se trouve à la jonction de quatre plaques. Dans PB2002, le nord-est du Japon repose principalement sur la plaque d’Okhotsk et le sud-ouest sur la plaque de l’Amour, même si beaucoup de manuels les simplifient en plaques nord-américaine et eurasienne. La plaque pacifique plonge dans la fosse du Japon, qui s’est rompue lors du séisme de Tohoku de 2011 (M9.1). La plaque philippine plonge dans la fosse de Nankai au sud-ouest, source du séisme de Nankai de 1946 (M8.3). Le mont Fuji se dresse près de la jonction de ces plaques.
Les Philippines et Taïwan
Au sud du Japon, la plaque pacifique plonge sous la plaque philippine et la petite plaque des Mariannes le long des fosses d’Izu-Bonin et des Mariannes. La fosse des Mariannes abrite le point le plus profond des océans. De l’autre côté de la plaque philippine, Taïwan et les Philippines marquent sa convergence avec les plaques de l’Asie continentale : la plaque du Yangtsé à Taïwan et la plaque de la Sonde aux Philippines. PB2002 indique une convergence moyenne d’environ 10 cm par an le long de la limite entre plaques philippine et de la Sonde. Mindanao a connu un séisme de M8.3 en 1918, et Taïwan en a connu un en 1920.
L’Indonésie et la Nouvelle-Guinée
En Indonésie, la plaque australienne s’enfonce sous la plaque de la Sonde au niveau de la fosse de la Sonde (ou de Java), à environ 5,8 cm par an dans PB2002. Le Krakatoa et le Tambora se trouvent sur cet arc. La partie occidentale de l’arc, au large de Sumatra, fait face à l’océan Indien plutôt qu’au Pacifique : certaines cartes font donc s’arrêter la Ceinture de feu dans l’est de l’Indonésie, d’autres y incluent Sumatra. L’est de l’Indonésie et la Papouasie-Nouvelle-Guinée forment un dédale de microplaques, dont la plaque de la mer de Banda, la plaque de la mer des Moluques et la plaque de Bismarck Sud.
Les Tonga, les Kermadec et la Nouvelle-Zélande
La ceinture s’oriente ensuite vers le sud-est à travers les îles Salomon et le Vanuatu, jusqu’aux fosses des Tonga et des Kermadec. À la fosse des Tonga, la plaque pacifique converge avec la plaque des Tonga jusqu’à environ 26 cm par an, le mouvement relatif le plus rapide de tout PB2002. Les Tonga ont été le théâtre de la violente éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en 2022.
La ceinture s’achève en Nouvelle-Zélande, que PB2002 répartit entre les plaques pacifique, australienne et des Kermadec. La plaque pacifique plonge sous l’île du Nord, alimentant les volcans de la zone volcanique de Taupo, tandis que la faille alpine fait traverser l’île du Sud à la limite sous la forme d’une faille transformante.
Les plus grands séismes de la Ceinture de feu
Sur les neuf séismes de M8.7 ou plus de nos données depuis 1900, huit se sont produits sur la Ceinture de feu du Pacifique :
- 1960, Valdivia, Chili, M9.5
- 1964, Prince William Sound, Alaska, M9.2
- 2011, Tohoku, Japon, M9.1
- 1952, Kamtchatka, Russie, M9.0
- 1906, Équateur-Colombie, M8.8
- 2010, Maule, Chili, M8.8
- 2025, Kamtchatka, Russie, M8.8
- 1965, îles Rat, Alaska, M8.7
Le neuvième est le séisme de Sumatra-Andaman de 2004 (M9.1), du côté de l’océan Indien de l’arc de la Sonde. Explorez-les tous sur la carte des séismes, et consultez la carte des volcans pour les arcs qui bordent ces mêmes fosses.