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Les séismes
Publié le 26 avril 2017
La Terre est en perpétuel mouvement : elle bouge, parfois de manière brève et violente. Les séismes constituent des événements imprévisibles dont la prédiction reste inaccessible, y compris pour les plus grands experts. En France, comme dans la majorité des pays où le risque sismique existe, plusieurs organismes surveillent les mouvements de la Terre pour garantir au mieux la sécurité des populations en cas d’événements sismiques importants.
QU’EST-CE QU’UN SÉISME ?
L'écorce terrestre n'est pas homogène. Elle est constituée d’une douzaine de plaques épaisses de 10 à 80 kilomètres. Ces plaques se déplacent de quelques centimètres en moyenne par an en se frottant les unes contre les autres sous l’effet du mouvement de convection. Le mouvement de convection dans le manteau peut être comparé à un tapis roulant géant fait de roches plus ou moins visqueuses, qui peuvent entraîner les plaques en surface.
C'est ce mouvement qui entraîne le phénomène appelé « tectonique des plaques », qui fait dériver les continents. Ces déplacements provoquent la déformation de la croûte terrestre et l’accumulation de tensions dans la roche. Le séisme correspond à la libération brutale de ces tensions en un déplacement brusque du terrain le long d’une faille.
Lorsqu’il a lieu, un séisme libère de l’énergie en profondeur depuis son hypocentre qui correspond au centre de rupture le long de la faille. Il ne faut pas le confondre avec l’épicentre qui est l’endroit à la surface qui se trouve juste au-dessus de l’hypocentre.
Lors d'un tremblement de terre, une partie de l'énergie est libérée depuis l'hypocentre sous forme d'ondes sismiques. Il en existe plusieurs types: les ondes de compression (les plus rapides, qui font bouger le sol de haut en bas quand elles viennent des profondeurs de la Terre), les ondes de cisaillement (qui le font bouger latéralement) et les ondes de surface qui se propagent à la surface de la Terre et sont les plus destructrices. Suivant le type de sol rencontré, la vitesse et la direction des ondes peuvent varier.
COMMENT MESURE-T-ON UN SÉISME ?
Pour mesurer un tremblement de terre, les sismologues utilisent des sismomètres. Ces outils vont servir à enregistrer la durée et l’amplitude des ondes. Lorsque les données de plusieurs sismomètres sont croisées, il est possible de connaître la position et la puissance exacte du séisme.
Pour caractériser un séisme, deux échelles existent : la magnitude et l’intensité. La magnitude caractérise l’énergie libérée par le séisme, sur une échelle ouverte s’étendant jusqu’à 9 (et plus) pour les plus grands séismes. Plus la magnitude est élevée, plus l’énergie libérée par le séisme est importante. Dans le monde, la plus forte magnitude observée, à ce jour, est de 9,5 pour le séisme du Chili en 1960.
L’intensité va, quant-à-elle, mesurer, sur une échelle fermée allant de 0 à 12, l’importance des effets ressentis et des dommages provoqués par un séisme.
Historique
A ce jour, les cinq séismes les plus puissants de l’histoire contemporaine sont :
* Le séisme de Valvidia, au Chili, le 22 mai 1960, de magnitude 9,5 ;
* Le séisme de Sumatra, en Indonésie, le 26 décembre 2004, de magnitude 9,2 ;
* Le séisme d’Anchorage, en Alaska, le 27 mars 1964, de magnitude 9,2 ;
* Le séisme de la côte Pacifique de Tohoku, au Japon, le 11 mars 2011, de magnitude 9,0 ;
* Le séisme de Kamtchatka, en Russie, le 4 novembre 1952, de magnitude 9,0.
Et les tsunamis ?
Un tsunami est généré par un séisme sous-marin ou côtier de faible profondeur (moins de 50 km de profondeur) et d’une magnitude d’au moins 6 sur l’échelle de Richter. L’amplitude du tsunami dépend de la magnitude du séisme. On considère alors qu’à partir d’une magnitude 8, un séisme peut générer un tsunami potentiellement dévastateur au niveau d’un océan.
* Voir l'animation sur le tsunami
DÉTECTER LES SÉISMES
DANS LE MONDE
Il n’est pas possible de prédire les séismes, pas plus que de les empêcher de se produire ni de contrôler leur puissance. La seule façon de diminuer le risque est de réduire la vulnérabilité des infrastructures humaines susceptibles d’être soumises à des séismes.
De très nombreuses stations sismiques couvrent par ailleurs le globe. Elles font partie de réseaux de dimension planétaire (Iris, Geoscope…) ou de dimension régionale (tels que le réseau RESIF pour la France). Leurs données sont, en temps réel et de façon sécurisée (Internet, satellite, téléphone), mises à la disposition des organismes en charge d’émettre rapidement des alertes en cas de séisme (NEIC aux Etats-Unis, CSEM en Europe…). Ce partage des données sismiques permet aussi à ces derniers de publier des catalogues de sismicité, grâce auxquels on peut quantifier l’aléa sismique.
En France c’est le Département Analyse, Surveillance, Environnement (DASE) du CEA qui assure une mission de surveillance des séismes pour la France métropolitaine et qui alerte les autorités en cas de séisme susceptible d’être ressenti et en cas de tsunami consécutif à un fort séisme en mer, en Méditerranée, en Atlantique Nord-Est et dans le Pacifique.
Cette mission d’alerte aux tsunamis (24h/24) s’appuie sur des réseaux géophysiques robustes, garantissant un accès temps-réel et continu aux mesures, des capacités informatiques de traitement automatique des enregistrements et une expertise pour l’alerte. Elle met en œuvre du personnel dédié, travaillant 24h/24 et 7 jours sur 7.
PEUT-IL Y AVOIR DES SÉISMES EN FRANCE ?
En France, les forts séismes sont peu nombreux et ne se reproduisent que rarement au même endroit à l'échelle de la mémoire humaine. On ne peut donc avoir une image exhaustive de la sismicité potentielle d'une région à l'aide des seules données de sismicité instrumentale et historique. La France est un pays où l'aléa sismique est globalement plus faible que dans des pays comme le Japon ou, en Europe, la Grèce. Cependant, certaines régions sont plus sensibles que d'autres en métropole (Alpes, Provence, Pyrénées, Alsace). Outre-mer, les Antilles ont déjà connu et connaîtront encore des tremblements de terre dévastateurs.
COMMENT PEUT-ON SE PROTÉGER DES SÉISMES ?
En 2005, le gouvernement a lancé, sur la période 2005-2010, un programme national de prévention du risque sismique (PNPRS), dit « Plan Séisme ». Objectif : réduire la vulnérabilité de la France face au risque sismique, en favorisant une prise de conscience des citoyens, des constructeurs et des pouvoirs publics, mais aussi en mettant en place des dispositifs efficaces et en améliorant les savoir-faire et compétences existants.
La construction parasismique
Des règles existent depuis le début des années 1980 et ont été renforcées à la fin des années 1990. La signature, le 22 octobre 2010, des décrets relatifs à la prévention du risque sismique et à la définition du nouveau zonage sismique de la France marque une nouvelle étape avec un zonage plus précis et plus étendu et des règles renforcées.
Ainsi, depuis le 1er mai 2011, toutes les communes françaises relèvent d'une zone de sismicité (cinq zones en tout, de « très faible » à « forte »). Les normes s'appliquant aux maisons individuelles dépendent ainsi de l'appartenance à telle ou telle zone de sismicité. En revanche, les installations dites « sensibles » font l'objet de normes unifiées sur tout le territoire français, indépendamment de la zone de sismicité dans laquelle se situent ces installations.
QUELS SONT LES PROCHAINS DÉFIS DE LA SISMOLOGIE ?
En croisant les données du réseau mondial de détecteurs sismiques les chercheurs en sismologie cherchent à automatiser et extraire plus facilement des données d'analyse pertinentes à l'aide de supercalculateurs. En plus de ce travail, ils cherchent également à mieux comprendre le bruit environnant du manteau terrestre pour mieux connaître la structure interne de la Terre.
Des recherches sont également menées sur les séismes dits « lents » qui sont des frottements des plaques tectoniques (dans les zones de subduction) qui se traduisent par des séismes légers et progressifs sur plusieurs semaines. La compréhension de ce phénomène pourrait expliquer l'apparition de séismes plus violents voire même les prédire.
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