{"id":17662,"date":"2020-08-14T07:25:30","date_gmt":"2020-08-14T11:25:30","guid":{"rendered":"https:\/\/antilla-martinique.com\/?p=17662"},"modified":"2020-08-14T07:25:30","modified_gmt":"2020-08-14T11:25:30","slug":"alerter-de-larrivee-dun-tsunami-grace-aux-ondes-sismiques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/antilla-martinique.com\/en\/alerter-de-larrivee-dun-tsunami-grace-aux-ondes-sismiques\/","title":{"rendered":"Alerter de l\u2019arriv\u00e9e d\u2019un tsunami gr\u00e2ce aux ondes sismiques"},"content":{"rendered":"

Le s\u00e9isme de Sumatra en 2004 a donn\u00e9 un coup d\u2019acc\u00e9l\u00e9rateur au d\u00e9veloppement de m\u00e9thodes d\u2019alerte tsunami\u00a0: c\u2019\u00e9tait la premi\u00e8re fois qu\u2019un tremblement de terre d\u2019une telle ampleur \u00e9tait mesur\u00e9 par un r\u00e9seau de sismom\u00e8tres modernes, avec des donn\u00e9es ouvertes et disponibles en temps r\u00e9el. La rupture sismique \u00e9tait d\u2019une dimension tellement importante qu\u2019il a fallu plusieurs heures pour d\u00e9terminer sa\u00a0<\/span>magnitude<\/a>\u00a0(sa taille).<\/span><\/p>\n

Lorsqu\u2019un s\u00e9isme a lieu sous l\u2019oc\u00e9an, le plancher oc\u00e9anique se d\u00e9place, ce qui peut engendrer un tsunami. Mais les ondes sismiques se propagent beaucoup plus rapidement dans la Terre solide qu\u2019un tsunami ne se d\u00e9place en pleine mer \u2013 au moins 40\u00a0fois plus vite, si on consid\u00e8re les ondes les plus rapides. On peut donc d\u00e9tecter ces ondes\u00a0avant\u00a0que le tsunami n\u2019atteigne la c\u00f4te, et obtenir rapidement une information sur le caract\u00e8re \u00ab\u00a0tsunamig\u00e9nique\u00a0\u00bb du s\u00e9isme. L\u2019occurrence d\u2019un tsunami peut ensuite \u00eatre v\u00e9rifi\u00e9e par des bou\u00e9es en pleine mer mesurant la hauteur des vagues.<\/p>\n

Au premier ordre, l\u2019ampleur d\u2019un tsunami est contr\u00f4l\u00e9e par la localisation, la taille et la g\u00e9om\u00e9trie de la rupture sismique. Parmi les diff\u00e9rentes approches employ\u00e9es pour l\u2019alerte au tsunami, un signal sismique appel\u00e9\u00a0phase W<\/a>\u00a0permet d\u2019\u00e9valuer rapidement ces param\u00e8tres. Ce signal, de tr\u00e8s grandes longueurs d\u2019onde, est particuli\u00e8rement sensible \u00e0 la magnitude du s\u00e9isme et nous donne une information robuste sur la source sismique en 20 ou 30\u00a0min, m\u00eame si la Les syst\u00e8mes d\u2019alerte au tsunami ont v\u00e9ritablement \u00e9t\u00e9 test\u00e9s pour la premi\u00e8re fois lors du m\u00e9gas\u00e9isme de Tohoku au Japon en mars 2011. Cet \u00e9v\u00e9nement d\u2019une magnitude comparable au s\u00e9isme de Sumatra en 2004 a g\u00e9n\u00e9r\u00e9 un tsunami majeur. Une premi\u00e8re alerte au tsunami a \u00e9t\u00e9 d\u00e9clench\u00e9e rapidement par l\u2019agence m\u00e9t\u00e9orologique du Japon, laissant au moins cinq\u00a0minutes pour \u00e9vacuer les c\u00f4tes les plus proches. Une estimation plus robuste de la taille du s\u00e9isme a \u00e9t\u00e9 obtenue en 20\u00a0minutes, permettant\u00a0d\u2019\u00e9vacuer les c\u00f4tes<\/a>\u00a0sur plusieurs pays autour de l\u2019Oc\u00e9an Pacifique. L\u2019alerte a permis de r\u00e9duire l\u2019impact du tsunami. Le nombre de victimes li\u00e9 au s\u00e9isme japonais est ainsi 10\u00a0fois inf\u00e9rieur au bilan humain lors du s\u00e9isme de Sumatra en 2004.<\/p>\n

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Vue a\u00e9rienne d\u2019Ishinomaki, au Japon, d\u00e9vast\u00e9e par le s\u00e9isme de Tohoku et le tsunami qui s\u2019ensuivit.<\/span>\u00a0Lance Cpl. Ethan Johnson\/US Marine Corps<\/a><\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Alerter en quelques secondes de l\u2019arriv\u00e9e de secousses sismiques<\/h2>\n

La disponibilit\u00e9 en temps r\u00e9el des donn\u00e9es permet le d\u00e9veloppement de syst\u00e8mes d\u2019alerte encore plus rapides pour pr\u00e9venir de l\u2019arriv\u00e9e de secousses sismiques. Ces syst\u00e8mes reposent sur le fait que les ondes les plus destructrices (les ondes de cisaillement) se propagent plus lentement que les ondes compressives qui sont de plus faible amplitude et donc g\u00e9n\u00e9ralement moins destructrices. Lorsqu\u2019un s\u00e9isme se produit, les vibrations compressives peuvent \u00eatre d\u00e9tect\u00e9es rapidement \u00e0 proximit\u00e9 de la source. Cette information peut \u00eatre transmise et trait\u00e9e presque instantan\u00e9ment pour \u00e9mettre une alerte en quelques secondes avant l\u2019arriv\u00e9e des vibrations cisaillantes plus destructrices.<\/p>\n

Comment fonctionnent les alertes pr\u00e9coces pour les s\u00e9ismes\u00a0? Les ondes P correspondent aux ondes compressives de faible amplitude. Elles se propagent rapidement et arrivent avant les ondes S cisaillantes, qui sont plus destructrices. USGS, public domain<\/figure>\n

Ces techniques d\u2019alertes pr\u00e9coces sont op\u00e9rationnelles, notamment au Japon, au Mexique, en Californie. L\u2019alerte est diffus\u00e9e via des sir\u00e8nes et des messages sur t\u00e9l\u00e9phone, \u00e0 la radio et \u00e0 la t\u00e9l\u00e9vision. Quelques secondes suffisent pour prendre des mesures basiques de protection\u00a0: s\u2019\u00e9loigner des fen\u00eatres, se mettre sous une table, arr\u00eater les trains automatiquement pour pr\u00e9venir le risque de d\u00e9raillement, stopper les op\u00e9rations chirurgicales, etc.<\/p>\n

Avec une telle rapidit\u00e9, les estimations de la magnitude du s\u00e9isme peuvent parfois \u00eatre impr\u00e9cises. Pour les plus gros s\u00e9ismes, la faille peut rompre pendant plusieurs minutes et il faut alors d\u00e9clencher l\u2019alerte avant m\u00eame que la rupture soit termin\u00e9e. Cette limite est associ\u00e9e \u00e0 un\u00a0d\u00e9bat d\u2019actualit\u00e9<\/a>\u00a0en sismologie\u00a0: est-il possible de d\u00e9terminer la taille d\u2019un s\u00e9isme avant m\u00eame que la rupture soit termin\u00e9e\u00a0? Tous les grands s\u00e9ismes commencent par une petite rupture, quasiment ponctuelle, qui grandit pour se propager sur de grandes distances.\u00a0Plusieurs \u00e9tudes r\u00e9centes<\/a>\u00a0sugg\u00e8rent que la croissance des ruptures est identique pour les grands et les petits s\u00e9ismes. Certaines diff\u00e9rences semblent appara\u00eetre apr\u00e8s cette phase initiale de croissance car la rupture met un certain temps \u00e0 s\u2019arr\u00eater. Ces observations sugg\u00e8rent qu\u2019il est possible d\u2019estimer rapidement la magnitude d\u2019un s\u00e9isme avant que la rupture soit totalement termin\u00e9e.<\/p>\n

Une culture historique des donn\u00e9es ouvertes en sismologie<\/p>\n

Encore faut-il avoir acc\u00e8s aux donn\u00e9es en temps r\u00e9el, pour faciliter les applications op\u00e9rationnelles sur le terrain, comme les alertes sismiques ou le dimensionnement rapide des op\u00e9rations de secours suite \u00e0 un fort s\u00e9isme.<\/p>\n

Le d\u00e9ploiement du r\u00e9seau sismologique mondial s\u2019est fait dans les ann\u00e9es\u00a01960, \u00e0 la suite des discussions sur l\u2019arr\u00eat des tests nucl\u00e9aires \u00e0 la fin des ann\u00e9es\u00a01950\u00a0: il a \u00e9t\u00e9 financ\u00e9 pour permettre la d\u00e9tection d\u2019essais souterrains. Bien au-del\u00e0 de la surveillance nucl\u00e9aire, ce r\u00e9seau a permis l\u2019acquisition de donn\u00e9es n\u00e9cessaires \u00e0 la recherche fondamentale en sismologie. Il comportait notamment un syst\u00e8me de distribution ouvert garantissant un acc\u00e8s aux donn\u00e9es sur demande. Le r\u00e9seau sismologique mondial permet aujourd\u2019hui de caract\u00e9riser plusieurs milliers de s\u00e9ismes tous les ans.<\/p>\n

\"\"Carte de la sismicit\u00e9 globale depuis 1964. Chaque point correspond \u00e0 un s\u00e9isme. La couleur repr\u00e9sente la profondeur du s\u00e9isme.<\/span>\u00a0International Seismological Center<\/a>,<\/span><\/p>\n

L\u2019acc\u00e8s libre aux observations favorise la standardisation des moyens de mesure, de traitement et de partage des donn\u00e9es. Au Japon par exemple, les donn\u00e9es sismologiques ont pendant longtemps \u00e9t\u00e9 acquises et trait\u00e9es ind\u00e9pendamment par diff\u00e9rentes organisations. Suite au s\u00e9isme de Kobe en 1995, qui a caus\u00e9 des d\u00e9g\u00e2ts importants, un\u00a0projet d\u2019ampleur<\/a>\u00a0a \u00e9t\u00e9 mis en place pour am\u00e9liorer les moyens d\u2019observation. Aujourd\u2019hui, le Japon poss\u00e8de l\u2019un des r\u00e9seaux sismologiques les plus denses au monde, avec plusieurs centaines de capteurs sismologiques fournissant des donn\u00e9es de qualit\u00e9 et publiquement accessibles. Ces observations sont utilis\u00e9es par l\u2019agence m\u00e9t\u00e9orologique japonaise pour la surveillance de l\u2019activit\u00e9 sismique et l\u2019alerte sismique.<\/p>\n

Des capteurs \u00e0 bas co\u00fbt permettent de multiplier les mesures et d\u2019impliquer les citoyens<\/h2>\n

Le d\u00e9veloppement de sismom\u00e8tres \u00e0 bas co\u00fbt permet aujourd\u2019hui une v\u00e9ritable d\u00e9mocratisation de la sismologie, qui devient une science participative. Ces capteurs sont g\u00e9n\u00e9ralement des\u00a0acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tres<\/a>\u00a0bas\u00e9s sur des\u00a0syst\u00e8mes micro-\u00e9lectro-m\u00e9caniques<\/a>\u00a0de taille extr\u00eamement r\u00e9duite, et permettent le\u00a0d\u00e9ploiement de r\u00e9seaux citoyens<\/a>, d\u00e9ploy\u00e9s chez les particuliers. Ces acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tres sont \u00e9galement pr\u00e9sents dans beaucoup d\u2019ordinateurs et de smartphones et peuvent \u00eatre\u00a0utilis\u00e9s<\/a>\u00a0pour d\u00e9tecter des secousses sismiques. Bien qu\u2019ils soient beaucoup moins sensibles que des sismom\u00e8tres conventionnels, les capteurs \u00e0 bas co\u00fbt ont une v\u00e9ritable utilit\u00e9 pour caract\u00e9riser les mouvements associ\u00e9s aux s\u00e9ismes proches\u00a0: les donn\u00e9es produites directement par les particuliers peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour le suivi de sismicit\u00e9 et pour l\u2019alerte<\/p>\n

Sismom\u00e8tre bas-co\u00fbt &ldquo\u00a0;Raspberry Shake&rdquo\u00a0;.<\/span>\u00a0Marc Grunberg\/\u00c9cole et Observatoire des Sciences de la Terre<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

L\u2019am\u00e9lioration des moyens observationnels a r\u00e9volutionn\u00e9 notre compr\u00e9hension des failles et des s\u00e9ismes. La combinaison de donn\u00e9es sismologiques avec les m\u00e9thodes de g\u00e9od\u00e9sie spatiale (syst\u00e8mes de positionnement<\/a>\u00a0comme les GPS,\u00a0interf\u00e9rom\u00e9trie radar<\/a>) a mis \u00e0 jour de nouveaux processus de d\u00e9formation tectonique. Si les tremblements de terre sont les manifestations les plus visibles de l\u2019activit\u00e9 des failles, on sait aujourd\u2019hui qu\u2019il existe des\u00a0s\u00e9ismes lents<\/a>, pendant lesquels la faille glisse pendant plusieurs jours voire plusieurs mois sans g\u00e9n\u00e9rer d\u2019ondes sismiques. Ces d\u00e9formations transitoires sont souvent associ\u00e9s \u00e0 une superposition de petits craquements enregistr\u00e9s par les sismom\u00e8tres. Dans certains cas, ces \u00e9v\u00e8nements semblent pr\u00e9c\u00e9der l\u2019occurrence de grands s\u00e9ismes ou des effondrements majeurs de caldeira volcaniques.<\/p>\n

Bien qu\u2019on soit tr\u00e8s loin de parler de pr\u00e9vision des s\u00e9ismes, ces observations sugg\u00e8rent qu\u2019il est possible de d\u00e9tecter de faibles changements lors de la pr\u00e9paration des grands tremblements de terre. L\u2019am\u00e9lioration des r\u00e9seaux sismologiques et g\u00e9od\u00e9siques est fondamentale pour comprendre ces ph\u00e9nom\u00e8nes et limiter l\u2019impact des s\u00e9ismes sur nos soci\u00e9t\u00e9s.<\/p>\n

Cet article fait partie de la s\u00e9rie \u00ab\u00a0Les belles histoires de la science ouverte\u00a0\u00bb publi\u00e9e avec le soutien du minist\u00e8re de l\u2019Enseignement sup\u00e9rieur, de la Recherche et de l\u2019Innovation. Pour en savoir plus, visitez le site\u00a0Ouvrirlascience.fr<\/a>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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