La représentation classique d'un chargement tectonique long-terme à vitesse constante produisant une sismicité récurrente est bousculée depuis plusieurs années par de nouvelles observations.Ainsi, des phénomènes transitoires tels que les séismes lents, i.e., des ruptures se caractérisant par des vitesses très inférieures à des ruptures sismiques, ont été découverts principalement au niveau de l'interface de plusieurs zones de subduction.Les méthodes de détection et d'étude actuelles passent par des mesures géodésiques des déformations en surface afin de déterminer les déplacements sur le plan de faille en profondeur. Cependant, ces données se heurtent à des problèmes de résolutions temporelles ou spatiales, ou encore à une connaissance limitée des structures profondes.Dans cette thèse, nous proposons de détecter ces épisodes transitoires via la sismicité. En effet, l'apparition de ces phénomènes suggère une augmentation locale et temporaire du chargement pouvant amener le plan de faille, si celui-ci se situe dans la zone sismogénique, plus fréquemment au seuil limite de rupture des roches et provoquer ainsi une augmentation du taux de sismicité lié à ce chargement.Afin d'étudier cette sismicité, nous présentons un modèle statistique permettant de séparer de manière probabiliste la sismicité en deux termes: un terme de sismicité de fond et un terme d'interaction entre les séismes.À partir de cela, nous pouvons déterminer les niveaux d'augmentations de cette sismicité de fond et mettre en avant les épisodes anormaux de sismicité pouvant correspondre à des épisodes transitoires.Après avoir développé et indiqué les limitations de ce modèle, nous proposons de l'appliquer à deux secteurs en subduction propices à des épisodes de déformation lente: les îles Aléoutiennes et le Japon.Finalement, nous nous intéressons au cas particulier du volcan Kilauea qui dispose également d'épisodes transitoires récurrents et bien caractérisés.Nous montrons, à travers ces cas d'études, qu'il est possible de relier l'augmentation du taux de sismicité avec des informations sur le forçage asismique lors de ces épisodes de glissement lent. Ainsi, la détection des épisodes transitoires de déformation par l'utilisation de la sismicité est une voie possible dans l'étude systématique de ces phénomènes. / The classical representation of constant long-term accumulated stress producing earthquakes is greatly affected by new observations.Transient aseismic phenomena such as slow slips, characterized by low rupture velocities, have been discovered in many subduction areas. Detection methods currently use geodetic measurements of ground deformations to determine displacements on the fault plane in depth. However, these geodetic data encounter many problems as spatial and temporary resolution or limited knowledge of structures at depth, as well as decaying resolving power at depth.In this thesis, we propose another method to detect transient phenomena using seismicity. To do so, we use the fact that these transient episodes increase locally the stress loading on active faults. Episodes of aseismic loading can thus cause changes in seismicity dynamics, if they occur in the proximity of faults close enough to failure.We here develop, and test, a statistical model based on a probabilistic separation of the seismicity rate in two quantities: a background aseismic rate and a term of earthquakes interaction. With these quantities, we produce a method to calculate increases of background seismicity and to discriminate seismic swarms, i.e., seismic sequences that do not obey usual mainshock-aftershock patterns.We make use of this method in two subduction areas, in the Aleutian Arc system and in Japan, where transient phenomena occur. We also investigate how this method could be applied in the context of the Kilauea volcano, where SSEs are known to occur.We show, with these studies, a possible way to relate the seismicity rate of transient episodes with the magnitude of the slow slip. An empirical law is found in the case of the Boso slow slip events, that fully model the activation of the earthquake swarm.

Ce mémoire d'habilitation décrit ma recherche effectuée en vue de mieux comprendre le mécanisme des tremblements de terre. Les ondes sismiques sont les principales données qui donnent accès à cette information, et mes travaux sont donc en lien direct avec les observations des capteurs sismiques (ou géodésiques) capables de détecter ces ondes. Les qualité, quantité et type de données disponibles m'ont conduit à aborder cette thématique sous trois angles différents, qui recoupent les trois chapitres de ce mémoire. A l'échelle mondiale, les capteurs large-bande du réseau global permettent une étude systématique et homogène de tous les séismes dont la magnitude est suffisante pour générer des ondes clairement analysables. Cette magnitude seuil est de l'ordre de 5.5-6 lorsque l'on analyse les ondes de volume se propageant dans la Terre. Par ailleurs, ces données sont accessibles en temps réel, ce qui permet d'obtenir des informations rapides sur les séismes, à condition que des techniques d'analyse automatisées soient mises en place. Ce double intérêt de l'approche globale -systématisme et rapidité- est développé dans le Chapitre I de ce mémoire. L'échelle mondiale trouve ses limites lorsqu'on s'intéresse aux détails du processus de rupture. Alors que les données mondiales sont suffisantes pour imager les caractéristiques moyennes de source (mécanisme au foyer, profondeur, magnitude de moment, fonction source), elles ne permettent généralement pas d'extraire avec précision les informations internes à la rupture sismique (distribution de glissement, vitesse de rupture locale). Pour ce faire, il est nécessaire d'utiliser des données plus proches de l'événement sismique, et de développer des techniques d'analyse adaptées à chaque configuration (analyses en réseau, analyses comparées entre le séisme principal et l'un de ses précurseurs...). Par ailleurs, et contrairement à l'échelle globale - où les données large-bande sont les données " reines " de l'analyse de la source -, l'analyse à distance plus proche permet et/ou requiert de diversifier les données utilisées. Cela peut passer par l'utilisation des capteurs accélérometriques, ou par la nouvelle utilisation des capteurs GPS en tant que sismomètres. Le Chapitre II s'intéresse à cette thématique de résolution fine des propriétés de source, avec un intérêt particulier pour la détermination de la vitesse de rupture. La mise en évidence récente des vitesses de rupture supershear (plus rapides que les ondes de cisaillement) et de leurs conséquences constituent un point important de ce chapitre. Enfin, il est intéressant de replacer la rupture sismique dans le cadre plus large des conditions qui stimulent ou inhibent son déclenchement. Dans cet esprit, je présente dans le Chapitre III des éléments de réponse venant de l'observation continue de la zone de subduction Equatorienne. Cette observation - incluant capteurs large-bande, accéléromètres, et GPS - se déroule depuis 2008 dans le cadre du projet ANR ADN, soutenu par l'IRD et en collaboration avec l'Institut de Géophysique à Quito. Nous montrerons dans ce chapitre comment l'occurrence de séismes lents sur l'interface de subduction est un facteur déclenchant de la sismicité.