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Les risques sismiques
Origine
Les séismes résultent de la rupture de roches résistantes provoquée par le
brusque glissement de deux compartiments terrestres le long d'un plan de faille.
Ils sont pour la plupart causés par les mouvements des plaques lithosphériques
qui se déplacent les unes par rapport aux autres à la surface du globe. Quand
celles-ci s'affrontent le long de leurs marges, les roches impliquées dans le
mouvement, au voisinage de la zone de friction, se déforment progressivement de
façon élastique jusqu'au point de rupture. Le séisme se produit lorsque les
roches déformées se cassent, libérant de manière quasi instantanée l'énergie
emmagasinée sous la contrainte.
Localisation des séismes
Ainsi, même si certains tremblements de terre dévastateurs peuvent se
produire à l'intérieur des plaques, loin de leurs marges, plus de 95% de l'énergie sismique libérée à la
surface de la Terre l'est aux limites de plaques : à l'axe des dorsales
médio-océaniques, dans les failles transformantes, dans les zones de subduction
ou dans les zones de collision continentale.
Les zones du monde où les populations sont le plus exposées sont :
<blockquote>
- le domaine de convergence Afrique-Eurasie-Inde, correspondant à la
fermeture de l'ancienne Thétys et englobant le pourtour de la Méditerranée, la
région Iran-Pakistan-Afghanistan, l'Asie Centrale, le nord de l'Inde et la
Chine
- les domaines de subduction circum-Pacifique englobant l'Amérique du
Nord-Ouest, l'Amérique Centrale et l'Amérique du Sud à l'est, et le Japon,
Taïwan, les Philippines, l'Indonésie et la Papouasie à l'ouest
- les arcs volcaniques tels que les Antilles et les Caraïbes
- les domaines émergés de coulissage entre plaques, tels que la Californie
par exemple </blockquote>
La plupart de ces zones (à l’exception notable des zones de collision
Himalayenne et Alpine) sont en domaine côtier, d’où la nécessité de conduire des
actions en mer.
Nature des failles
Lorsque les frontières de plaques sont matérialisées par des failles bien
définies (c'est le cas par exemple de la faille de San Andreas en Californie),
les séismes s'y produisent de façon récurrente, avec des constantes de temps de
l'ordre de quelques dizaines à quelques centaines d'années, correspondant au
temps qu'il faut pour accumuler les contraintes jusqu'au point de rupture.
En revanche, lorsque les limites de plaques sont moins nettes (par exemple
quand deux continents entrent en collision), la déformation du sol se produit
sur des bandes de plusieurs centaines de kilomètres. La sismicité est alors
diffuse et complexe à étudier. Elle se répartit non pas sur quelques failles
majeures, mais sur plusieurs centaines de failles modestes, et est caractérisée
par des constantes de temps de l'ordre du millénaire ou davantage. C'est le cas
du Bassin Méditerranéen, qui nous intéresse tout particulièrement.
Prévention
A défaut de prévoir la date et le lieu des séismes, on peut au moins agir pour en limiter les dégâts.
C'est le rôle de la prévention contre le risque sismique. Cela passe par
:
- une bonne évaluation de l'aléa
sismique,
- des constructions
adaptées assorties à des plans d'urbanisme répondant à des règles
para-sismiques,
- le renforcement du bâti ancien,
- la mise en place de
plans d'urgence efficaces.
Les 3 derniers points sont d'ordre politique, juridique et technique. Le
premier est par contre d'ordre scientifique, et il est capital : il conditionne
toutes les autres mesures à prendre.
Rôle des organismes de recherche
Evaluer l'aléa sismique consiste à déterminer la probabilité d'occurrence et
les caractéristiques d'un séisme dépassant un certain niveau en un endroit
donné. Ce travail comporte deux étapes. La première, dite de sismo-tectonique,
passe par l'interprétation de la sismicité historique (laquelle permet de
retrouver la localisation et les magnitudes des séismes anciens), l'analyse de
la sismicité instrumentale et l'identification des failles actives sur le
terrain. La deuxième étape, dite de microzonage sismique, consiste à estimer les
caractéristiques du mouvement du sol en un site donné, compte tenu de la
magnitude et de la distance du séisme attendu.
Dans les zones de collision continentale, où la sismicité est diffuse et
répartie sur un grand nombre de failles avec des constantes de temps de l'ordre
de plusieurs milliers d'années, les failles actives sont encore très mal
connues. En France et dans les régions frontalières, par exemple, les failles
qui ont joué lors des séismes de Bâle (1356), de Catalogne (1428) ou de Lambesc
(1909) n'ont pas été trouvées. Ceci implique notamment que la sismicité
instrumentale ne suffit pas à évaluer l'aléa sismique. Les études de sismicité
doivent être complétées par des études géologiques sur le terrain pour
cartographier les failles.
Des études en mer
Dans les zones côtières (par exemple sur le pourtour méditerranéen) ou pour
les ouvrages en mer (tels que des plate-formes pétrolières), les programmes
terrestres d'évaluation de l'aléa sismique doivent être complétés par des
programmes marins, avec des actions intégrées comprenant nécessairement :
- des études fines de sismique, de bathymétrie et d'imagerie haute
résolution. Il s'agit d'une étape indispensable, la seule qui puisse permettre
de détecter les failles actives. C'est également le moyen de déterminer les
caractéristiques de la géologie superficielle.
- des études de micro-sismicité instrumentale, visant à améliorer la
résolution des réseaux terrestres existants.
- des études locales de modélisation (micro-zonage sismique) visant à
déterminer l'effet de la géologie superficielle au voisinage du site étudié.
Le séisme algérien de Boumerdès (21/05/2003) de magnitude 6,8 a provoqué plus
de 2000 morts. Son foyer se situait en mer, au large d'Alger. Ceci montre la
nécessité de conduire des études en mer pour identifier les failles actives et
évaluer l'aléa sismique.
Des campagnes scientifiques françaises devraient avoir lieu en 2005-2006 pour
étudier le contexte géotechnique et géologique de ces glissements de terrain, ce
qui devrait faire de l'Algérie un des chantiers prioritaires des prochaines
années. L'Ifremer y est associé.
En conclusion
La surveillance sismique sous-marine opérationnelle - permanente et en temps
réel - ne se pratique qu'au Japon. Les investissements y sont colossaux, à la
hauteur des risques encourus (le séisme de Kobé en 1995 fit 5000 morts et 100
milliards d'euros de dégâts).
En France métropolitaine, le risque sismique est faible. Mais la
concentration urbaine, notamment en Provence-Alpes-Côtes d'Azur, aggrave les
risques. Et la probabilité d'un important séisme touchant la Guadeloupe ou la
Martinique n'est pas nulle. Une simulation du séisme du 8 février 1843 qui fit
environ 3000 morts en Guadeloupe, aurait conduit en 1972 à 100 000 morts.
Combien en 2004 ?
Peut-on prévoir les séismes ? S'il s'agit de déterminer la date et le lieu
précis du prochain séisme, la réponse est négative dans l'état actuel des
connaissances. En revanche, la prévision à moyen terme permet d'estimer la
probabilité d'occurrence des séismes en un endroit donné. Bien que
modeste, cette démarche est importante car elle
constitue un préalable à toute politique de prévention contre les risques
sismiques.
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