​La chaîne des Apennins méridionale (Italie) figure parmi les régions d'Europe où la sismicité historique est la plus connue et étudiée. Cette région montagneuse qui serpente au centre de la péninsule italienne est restée dans les mémoires suite aux tremblements de terre dévastateurs de L'Aquila en 2009 et d'Amatrice en 2016.​

La zone avait connu des catastrophes encore plus meurtrières par le passé. Déjà en 1456 et 1688, deux tremblements de terre d'une magnitude supérieure à 7 avaient causé respectivement 70 000 et 10 000 morts selon les estimations. Malgré ces tragédies et des décennies d'études géologiques, ces grandes zones de failles restent cependant mal identifiées, voire totalement inconnues.

C'est dans le but de déterminer les sources de ces deux évènements sismiques que des équipes scientifiques Italiennes de différents instituts et universités ainsi qu'une équipe française du LSCE (CEA-CNRS-UVSQ) et de GEOPS (Université Paris-Saclay) ont collaboré pendant 2 ans.

Une méthode de recherche innovante qui permet d'estimer la source des tremblements de terre…

Le groupe de chercheurs a réalisé une étude très novatrice en utilisant une approche interdisciplinaire et multi-échelles. Cette dernière combine :

• Des investigations détaillées sur le terrain (analyses stratigraphiques, géomorphologiques, structurales et paléosismologiques) ;
• Des datations radio-isotopiques ;
• Une réévaluation de la distribution de l'intensité macrosismique à partir de sources d'archives historiques.

Les résultats de cette étude ont ainsi permis d'identifier pour la première fois la source probable pour ces deux tremblements de terre. Elle correspondrait à un système de failles normales, c'est-à-dire deux blocs rocheux qui glissent dans des sens opposés selon un plan incliné dans un contexte d'extension. Ce système de faille, qui fait environ 45 km, est composé de deux branches principales : les failles orientale et occidentale de Calore.​

… et leur temps de récurrence

L'étude a aussi fourni la première preuve d'un paléo-tremblement de terre majeur,​ il y a moins de 14 000 ans. Celui-ci aurait provoqué un déplacement de surface vertical d'au moins 0,7 m et un décalage horizontal décamétrique affectant les sédiments plus jeunes que 9000 ans.

L'étude des ruptures de surface permet d'estimer que les tremblements de terre à grande magnitude ont un temps de récurrence d'environ 1 400 ans sur cette zone de failles, la période d'activité la plus récente correspondant probablement aux séismes de 1456 et 1688.

D'autres études paléosismologiques plus détaillées sont envisagées. Ils serviront à découvrir les preuves directes de déplacements cosismiques liés aux tremblements de terre de 1456, 1688 et d'autres plus anciens. L'objectif à terme est de mieux anticiper l'impact et la récurrence de ces grands tremblements de terre pour protéger les populations du sud de l'Italie.