Petite mise au point sur quelques principes géologiques mis à mal par le battage médiatique autour de la catastrophe japonaise.
Par A. Berger et J.-D. Champagnac | Géologues
Depuis le séisme du Japon, et comme à chaque évènement naturel catastrophique, il faut se farcir les évidences assénées de bonne foi par des experts de café du commerce, du genre : « Ah ! ben c'est quand même pas croyable, avec la tectonique des plaques on peut quand même prévoir les tremblements de terre » ou « il n'y a eu aucun séisme majeur en France depuis 1000 ans », ou encore « personne n'imaginait qu'il pouvait y avoir un tel séisme à cet endroit ».
Une petite mise au point s'impose, maintenant que le gros du battage médiatique est retombé, sur quelques principes géologiques simples.
A Tokyo, le séisme ressenti fut de magnitude 6
FAUX. Il s'agit d'une confusion entre deux échelles : celle des magnitudes, qui correspond à l'énergie relâchée par le séisme, et l'échelle de MSK (ou l'ancienne échelle Mercali), qui attribue une intensité (notée en chiffres romains) qui correspond à la façon dont un séisme a été ressenti en un lieu donné. Une intensité de V réveille les dormeurs, une intensité de IX provoque des destructions importantes.
Dans le cas du séisme du Japon, l'intensité ressentie à Tokyo fut donc de VI voir VII sur l'échelle MSK : « les meubles sont déplacés », « quelques lézardes apparaissent sur les édifices ».
La magnitude d'un séisme, quant à elle, est une valeur absolue, indépendante de la distance à l'épicentre. Regardons ce que nous dit Wikipédia :
« La magnitude d'un tremblement de terre mesure l'énergie libérée lors d'un tremblement de terre. […] Il s'agit d'une échelle logarithmique, c'est-à-dire qu'un accroissement de magnitude de 1 correspond à une multiplication par 32 de l'énergie et par 10 de l'amplitude du mouvement.
Les médias grand public l'indiquent souvent sur l'échelle de Richter ou sur l'échelle ouverte de Richter. Ces terminologies sont impropres : l'échelle de Richter, stricto sensu, est une échelle dépassée et uniquement adaptée aux tremblements de terre californiens.
Les magnitudes habituellement citées de nos jours sont en fait des magnitudes de moment (notées Mw) […] directement reliées à l'énergie libérée lors du séisme. Des lois d'échelle relient cette magnitude de moment aux paramètres géométriques du séisme (surface rompue et quantité de glissement sur la faille). […] »
On peut prévoir les tremblements de terre
FAUX. Les connaissances géologiques, basées sur les mouvements des plaques tectoniques, sur la cartographie de failles, sur les séismes passés, ne peuvent nous renseigner que sur les probabilités de séisme.
Par exemple, on sait qu'il est plus probable d'avoir un séisme le long de la faille de San Andreas que dans le bassin parisien. Et c'est encore plus vrai pour un « gros » séisme. De même, il est possible d'identifier le long d'une faille majeure les « gaps sismiques », c'est-à-dire les zones qui ne se sont pas rompues depuis longtemps, là où les contraintes se sont le plus accumulées, et là où un séisme est le plus probable.
Pour prévoir un tremblement de terre, il faudrait connaître parfaitement, en tous points (en surface et en profondeur) :
- les contraintes accumulées partout sur la faille ;
- le couplage de la faille (la « force » avec laquelle la faille « bloque » ; si elle ne bloque pas, le mouvement est continu et il n'y a pas de séisme) ;
- la géométrie de la faille et de toutes les failles associées.
Il est possible de faire une analogie avec la climatologie : il est plus probable d'avoir un orage en août à Marseille qu'en mars à Paris, mais il n'est pas possible de dire quand auront lieu les orages longtemps à l'avance.
Malheureusement, contrairement aux orages, la prédiction à court terme (quelques jours à quelques minutes) des séismes est pour l'instant exploratoire et aucune étude n'est assez avancée pour permettre la lourde responsabilité politique d'ordonner une évacuation, ni même de publier un article dans Nature prévenant de l'imminence d'un séisme pour le prochain numéro…
Personne n'imaginait qu'il pouvait y avoir un séisme à cet endroit quand les centrales ont été construites
FAUX. Comme détaillé dans le point précédent, les zones sismiques sont connues depuis longtemps, surtout dans les régions du globe où les gros séismes sont suffisamment fréquents pour rester constamment dans les mémoires.
A l'époque où les centrales de Fukushima ont été construites (dans les années 60), la théorie de la tectonique des plaques était balbutiante (théorisée par Wegener en 1915, prouvée en 1968 par une équipe internationale).
Cette théorie, aujourd'hui incontournable, a permis d'unifier les différentes observations géologiques (localisation des séismes, anomalies magnétiques du plancher océanique, similitudes des fossiles de part et d'autre des océans, etc.), mais la sismologie n'a pas attendu l'unification permise par cette théorie pour être une science à part entière.
Dans le cas du Japon, la zone était particulièrement connue pour ses séismes fréquents, et pour le risque de séisme majeur et de tsunami. Le séisme de Kanto en 1923 (Mw=7,9), responsable de la destruction de la ville de Tokyo, a même affecté une zone située juste au sud du séisme du 11 mars dernier.
Enfin, au moment de la construction des centrales, les deux plus gros séismes de notre histoire moderne ont eu lieu au Chili (1960, Mw=9,5) et en Alaska (1964, Mw=9,2). On savait donc, dès les années 60, que des séismes de Mw>9 étaient possibles et pouvaient affecter les zones périphériques de la plaque pacifique.
La puissance du séisme du Japon est absolument unique
FAUX. Pour impressionnant qu'il soit, le séisme du Japon semble être le quatrième plus gros depuis le début du XXe siècle (le plus récent étant celui de Sumatra en 2004, Mw=9,1).
En d'autres termes, c'est un phénomène très fréquent à l'échelle géologique et même humaine (les estimations données ici sont basiques, et basées uniquement sur une fréquence de quatre séismes de magnitude supérieure à 9 par siècle) : plus de 80 séismes de cette magnitude ont eu lieu depuis le début de notre ère. Plus de 600 depuis la fin de la dernière période glaciaire et, si on extrapole encore, plus de 80 000 séismes de cette magnitude ont pu être ressentis par les hommes et les mammouths laineux depuis le début du Quaternaire…
Personne n'envisageait qu'un séisme Mw>9 pouvait avoir lieu au Japon
FAUX. Les deux questions précédentes relevant de l'histoire mondiale de la sismologie, elles peuvent être facilement détournées en se disant : « On sait maintenant que les séismes extrêmes (Mw>9) existent mais on ne pensait pas que c'était possible au Japon. »
Pourtant, en dehors des considérations historiques et nucléaires, l'étude approfondie du mécanisme des plaques dans le monde nous apporte beaucoup d'éléments pour prévoir les zones à risques.
Pour provoquer un séisme d'une telle magnitude, il faut plusieurs paramètres :
- une vitesse de convergence entre les deux plaques très importante (Chili, 8 cm/an ; Alaska, 5,5 cm/an ; Sumatra, 6 cm/an) ;
- une longueur de faille de plusieurs centaines de kilomètres ;
- un glissement sur la faille qui est bloqué la plupart du temps.
Dans la moitié nord du Japon, la convergence est de 8 cm/an, la zone de subduction fait plus de 2 000 km de long et il n'y avait pas eu de séisme majeur depuis plusieurs siècles. Tous les éléments sont donc réunis pour envisager qu'un tel séisme puisse se produire à cet endroit.
Si cela fait plusieurs siècles qu'il n'y a pas eu de séisme majeur, deux hypothèses pouvaient être envisagées :
- la zone de subduction glisse sans frottement et les 8c m/an de convergence sont absorbés chaque année sans produire de séismes. Cela paraît peu probable car la zone est sismiquement très active ;
- la zone de subduction est complètement bloquée et encaisse chaque année 8 cm/an de convergence. C'est plus ou moins l'énergie libérée lors d'un séisme de Mw=7. Comme il faut 32 fois plus d'énergie pour produire un Mw=8 et 1 000 fois plus d'énergie pour un Mw=9, on peut en déduire que plusieurs siècles de blocage ne sont pas loin de correspondre à l'énergie libérée lors du séisme du 11 mars.
En recoupant les connaissances actuelles sur la dynamique des plaques, les observations lors des trois autres séismes extrêmes et l'histoire sismique du nord du Japon, il était possible d'imaginer un séisme d'une telle ampleur à cet endroit. C'est plus facile à dire après-coup, mais l'hypothèse ne pouvait certainement pas être écartée, surtout pour construire des centrales nucléaires.
On ne pouvait pas imaginer un tsunami d'une telle puissance
FAUX. Le Tsunami, engendré à la suite du séisme, a formé des vagues estimées à plus de 15mètres de hauteur dans les secteurs les plus exposés de la côte est du Japon.
On peut lire régulièrement dans les articles qu'une telle puissance n'était pas imaginable. Pourtant, suite aux précédents séismes de magnitude supérieure à 9, on a observé des vagues atteignant largement les hauteurs constatées au Japon (25 m en 1960 au Chili, 15 m en 1964 en Alaska et 20 m en 2004 en Indonésie). On sait donc que les séismes les plus importants depuis cinquante ans sont tous à l'origine d'un tsunami majeur qui a dévasté les côtes proches de l'épicentre.
Pire, au Japon, le séisme d'Hokkaido-Nansei-Oki en 1993 (Mw=7,8), est à l'origine d'un important tsunami qui a dévasté les côtes de l'île d'Okushiri et qui a atteint la cote maximale de 31m ! Les autorités japonaises ont depuis construit une digue le long d'une grande partie des côtes pour protéger les villages et les ports.
Il est donc difficile d'imaginer que les japonais, à la pointe de la recherche et de la modélisation sur les tsunamis, n'aient pas évalué les risques sur l'ensemble de leurs côtes suite à ces évènements catastrophiques.
Lire la suite ici : http://www.rue89.com/planete89/2011/03/28/dix-idees-fausses-sur-le-seisme-et-le-tsunami-au-japon-197252
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