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Les différents signes précurseurs
En 1980, une étude a recensé les signes précurseurs détectés de façon certaine avant un tremblement de terre (ou qui ont été observés a posteriori ).
|
Type de signe précurseur |
Nombre de cas observés |
1 |
Déformation de la surface du sol |
19 |
2 |
Inclinaison et déformation |
84 |
3 |
Secousses prémonitoires |
73 |
4 |
Pente de la courbe de fréquence des séismes |
11 |
5 |
Microchocs |
3 |
6 |
Mécanisme au foyer |
6 |
7 |
Glissement de faille continu (fluage) |
2 |
8 |
Rapport des vitesse des ondes longitudinale et transversales |
27 |
9 |
Variation dans la vitesse des ondes longitudidale et des ondes transversales |
11 |
10 |
Anomalies magnétiques |
2 |
11 |
Courants telluriques |
13 |
12 |
Résistivité électrique |
17 |
13 |
Variation de la teneur en radon |
9 |
14 |
Variation de la composition chimique de la nappe phréatique |
2 |
15 |
Niveau de la nappe phréatique |
- |
16 |
Anomalies du débit des puits de pétrole |
3 |
Total |
|
282 |
(étude de E.F. Savarensky et I.L. Nersesov dans La protection contre le risque sismique Rapport Unesco, 1980)
Depuis 1980, les efforts se sont intensifiés avec la définition de zones tests, avec en particulier en France le programme de recherche de l'INSU : le
Méthode des lacunes sismiques: probabilité d'un séisme majeur en Californie
On a étudié en 1988 les différents segments de failles actives afin de déterminer la probabilité et la localisation d'un séisme majeur pour la période 1988-2018 grâce à la méthode des lacunes sismiques.
Probabilités estimées pour la période 1988-2018:
|
Segment de faille |
Date du dernier séisme |
Magnitude prédite |
Récurrence estimée (années) |
Probabilité d'occurence entre 1988 et 2018 (%) |
Niveau de fiabilité
(A=le plus probable) |
Faille de San Andréas |
North Coast |
1906 |
8 |
303 |
<10 |
B |
San Fransisco Peninsula |
1906 |
7 |
169 |
20 |
C |
Southern Santa Cruz |
1906 |
6.5 |
136 |
30 |
E |
Central creeping |
-- |
-- |
-- |
<10 |
A |
Parkfield |
1966 |
6 |
21 |
>90 |
A |
Cholame |
1857 |
7 |
159 |
30 |
E |
Carrizo |
1857 |
8 |
296 |
10 |
B |
Mojave |
1957 |
7.5 |
162 |
30 |
B |
San Bernardino |
1812 (?) |
7.5 |
198 |
20 |
E |
Coachella Valley |
1660-1680 |
7.5 |
256 |
40 |
C |
Faille d'Hayward |
Northern East Bay |
1836 (?) |
7 |
209 |
20 |
D |
Southern East Bay |
1868 |
7 |
209 |
20 |
C |
Faille de San Jacinto |
San Bernardino Valley |
1890 (?) |
7 |
203 |
20 |
E |
San Jacinto Valley |
1918 |
7 |
184 |
10 |
C |
Anza |
1892 (?) |
7 |
142 |
30 |
D |
Borrego Mountain |
1968 |
6.5 |
189 |
<10 |
B |
Faille d'Imperial |
Imperial |
1979 |
6.5 |
44 |
50 |
C |
(D'après U.S. Geological Survey Open-File Report 88-398, 1988)
Graphique des probabilités estimées :
Graphique des probabilités estimées :
(U.S. Geological Survey Open-File Report 88-398, 1988)
Ce schéma résume les données du tableau précédent sous forme du graphique:
La faille principale est la faille de San Andréas. Le petit segment de faille au Nord-Est de la faille de San Andréas est la faille de Hayward et les deux petits segments de failles au Sud-Est de San Andréas sont les failles d'Imperial et de San Jacinto.
La magnitude attendue pour chaque séisme est indiquée au sommet de chaque barre verticale, dont la hauteur est proportionnelle à la probabilité d'occurence d'un séisme majeur. Ainsi la barre centrale qui correspond au segment de Parkfield a une probabilité de 90% et la petite barre au Nord correspondant au segment de North Coast a une probabilité de 10%.
On peut remarquer que les magnitudes attendues sont toutes supérieures à 6. On n'étudie donc ici par cette méthode que les lacunes concernant les séismes majeurs.
Cette étude date de 1988.
Depuis l'antiquité, après chaque séisme destructeur et meurtrier, les hommes essayent de connaître les causes du cataclysme afin que cela ne se reproduise plus jamais. On a ainsi successivement attribué ces phénomènes aux passages des comètes, à la disposition des astres ou encore aux conditions atmosphériques, bien sûr sans résultats.
Mais en 1950, les soviétiques décident de lancer un grand programme de recherche sur ce sujet après deux séismes particulièrement meurtriers. Ils seront bientôt suivis par les américains et les japonais dans les années 60, les chinois dans les années 70 et enfin les européens plus récemment.
Qu'est ce qu'une prédiction sismique?
C'est la recherche d'un ensemble de méthodes permettant de prévoir précisément la date, le lieu et la magnitude d'un séisme à venir. En effet, ce n'est pas du tout la même chose de prévoir un séisme de faible magnitude et un séisme de forte magnitude.
Quelles sont les différentes approches de la prédiction sismique?
On peut dans un premier temps en un lieu identifier les zones à risques en tenant compte de la nature des sols et de la tectonique générale mais aussi en recensant les catastrophes historiques. C'est une approche probabiliste du problème. Mais on peut aussi identifier des signes précurseurs susceptibles d'être liés à un séisme: c'est une approche déterministe du problème. En pratique on utilise les deux approches: on instrumente les régions classées "à risques" par une étude probabiliste afin d'y élaborer des méthodes déterministes.
Différentes équipes de chercheurs ont développé des méthodes de prédictions déterministes. Pour valider une telle méthode, une équipe doit:
· identifier des éléments précurseurs en définissant précisément les anomalies observées comme une variation des vitesses des ondes, des observations de surélevations du sol ou encore des phénomènes électromagnétiques.
· établir une corrélation entre ces anomalies et des séismes observés par la suite.
· interpréter les anomalies par des processus physiques réalistes.
· élaborer un modèle physique prédictif.
De nombreuses anomalies ont été associées à l'occurrence des séismes mais en fait aucune méthode ne vérifie vraiment les deux dernières conditions. En effet, tant qu'une théorie physique ne vient pas appuyer les observations, on ne peut exclure le facteur chance dans les prédictions faites. En plus, ces prédictions sont en général faites dans des zones où le risque sismique est fort, pour avoir de nombreuses observations. Ainsi la probabilité qu'une prédiction aléatoire, c'est à dire faite complètement au hasard, corresponde à un séisme est forte indépendamment de toute justification physique...
Pourquoi est-il si difficile de prévoir un séisme?
Nous pouvons aujourd'hui prévoir assez efficacement le temps qu'il fera mais nous ne savons toujours pas prévoir un séisme. Depuis que l'on sait comment se forme un orage et que l'on mesure les paramètres atmosphériques, on peut prédire avec précision le lieu, l'heure et la force d'un orage. Il n'en est pourtant pas de même en sismologie pour 3 raisons:
-on ne sait pas précisément quels facteurs provoquent un séisme.
-les paramètres en jeu sont très nombreux.
-alors qu'il est relativement aisé de mesurer la température ou la pression en un lieu, il est beaucoup plus délicat de déterminer les paramètres physiques des roches qui se situent parfois à plusieurs kilomètres sous nos pieds.
Quels sont les enjeux de la prédiction sismique?
Il y a plus de 150 séismes de magnitude supérieure ou égale à 6 -c'est à dire de séismes potentiellement destructeurs- à la surface du globe chaque année, les séismes ont causés plus de 150000 morts dans le bassin méditerranéen en un siècle et plus de 10% des terres émergées sont sérieusement menacées. On voit bien ici l'intérêt de prévoir les séismes à court terme afin d'organiser des évacuations.
Il reste malheureusement d'énormes difficultés à surmonter: depuis 30 ans des efforts considérables d'équipements instrumentaux ont été faits. Il y a eu pendant cette période de nombreux séismes destructeurs. Seulement quelques dizaines furent précédées de phénomènes précurseurs reconnus comme tels. Les séismes prédits ont été rares, les fausses alertes nombreuses, comme en Août 76 près de Canton où de nombreuses personnes couchèrent sous des tentes pendant deux mois en attendant avec inquiétude un séisme qui n'eut jamais lieu...
Ce manque de prédictions précises nous rappelle qu'il faut faire un effort particulier de prévention auprès des populations concernées, et établir des règles strictes en matière de constructions.
http://www.algerie-dz.com/article1592.html
L'impossible prédiction des séismes
Les scientifiques sont capables d'annoncer le réveil d'un volcan, à condition de l'avoir équipé d'instruments de mesure. Ils peuvent aussi évaluer le risque sismique de certaines régions du globe où s'affrontent les plaques de la croûte terrestre, à partir de leurs déplacements et de leur histoire.
vendredi 25 février 2005.
Entrent en jeu dans leur analyse trois facteurs : l'histoire tectonique de la zone étudiée ; l'intervalle de temps à peu près constant qui sépare deux séismes importants ; la surveillance de ces morceaux de faille - les "lacunes" - apparemment calmes mais accumulant en fait de l'énergie, qui, un jour, engendrera un tremblement de terre.
Malgré cela, prévoir la date et l'heure à laquelle se produira un séisme est aujourd'hui encore utopique. Certes, les experts ont connu quelques succès dans ce domaine grâce à l'observation de quelques phénomènes comme le comportement des animaux, la concentration en radon - un gaz radioactif - des eaux souterraines proches d'une faille active, le soulèvement du sol de plusieurs dizaines de centimètres à l'approche d'un tremblement de terre ou encore la détection de petits séismes précurseurs de tremblements de terre de grande ampleur. Mais ces réussites sont rarement transposables et donc exploitables.
Dans les années 1980, trois physiciens de l'université d'Athènes, Panayotis Varotsos, Kessar Alexopoulos et Kostas Nomicos, ont bien tenté d'élaborer une méthode de prédiction - appelée VAN, d'après leurs trois initiales - fondée sur la détection des anomalies électromagnétiques générées dans le sous-sol avant un séisme. Bien que les promoteurs de cette technique aient connu un certain succès, les géophysiciens s'en méfient. "Sa validité pour faire des prédictions n'a pas été prouvée à partir d'une démarche scientifique sérieuse", estime Rolando Armijo, physicien en tectonique à l'Institut de physique du globe de Paris (IPGP).
"Actuellement, précise ce spécialiste, nous essayons de détecter certains phénomènes pour voir si nous pouvons mettre en évidence des relations fiables." Des recherches sont ainsi menées sur les perturbations ionosphériques provoquées par un séisme ou un tsunami. "Les ondes de surface générées par un tremblement de terre compriment en effet l'atmosphère, en particulier sa partie ionisée, l'ionosphère", explique Philippe Lognonné, directeur du département des études s pat iales à l'IPGP. Ces ondes se déplacent du sol vers l'atmosphère à une vitesse de 350 m/s. De même, les tsunamis génèrent une onde atmosphérique de gravité qui monte plus lentement - 50 m/s - et qui perturbe la partie basse de l'ionosphère.
Dans le passé, plusieurs satellites, Cosmos-1809 et Topex-Poséidon, ont enregistré de telles perturbations. Aussi, l'IPGP, en collaboration avec la société Noveltis , le California Institute of Technology (Etats-Unis), le Commissariat à l'énergie atomique et l'Office national d'études et de recherches aéros pat iales (Onera), s'intéresse-t-il de près à ces "signatures ionosphériques". Ces organismes font pour cela appel aux signaux du réseau GPS ou à des sondeurs ionosphériques.
Ces travaux ont permis de mettre en évidence plusieurs corrélations entre séisme et atmosphère. En particulier avec le tsunami qui a suivi le séisme du Pérou en juin 2001, avec le séisme qui a frappé en novembre 2002 l'Alaska et avec celui aussi de Hokkaido Tokacho-Oki en septembre 2003. Une piste parmi d'autres. Les chercheurs attendent en effet beaucoup de l'utilisation de Nostradamus, le futur radar transhorizon de l'Onera, qui observera toute la Méditerranée. Mais , prévient Philippe Lognonné, "nous n'en sommes encore qu'au stade de la recherche fondamentale".
De son côté, le satellite Demeter, lancé en juin 2004 par le Centre national d'études s pat iale (CNES), suscite quelques espoirs. Chargé de détecter d'éventuels signaux électriques et magnétiques de la haute atmosphère liés aux séismes et aux éruptions volcaniques, cet engin a enregistré de surprenantes variations de l'ionosphère terrestre neuf heures avant le séisme qui a ravagé Sumatra. D'autres signaux précurseurs d'un séisme ont été également observés dans quatre à cinq cas.
"De tels signaux sont-ils significatifs ? On ne peut répondre avec certitude aujourd'hui. Beaucoup de travail reste à faire pour trancher. Mais cela ne pourra être fait avant la fin de la mission, prévue dans deux ans", explique Pascale Ultré-Guérard, responsable du projet Demeter au CNES. Faute de certitude, "il faut, dit-elle, rester prudent".
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