Où sera le prochain séisme ?

Jocelyn Guilbert, Bruno Feignier, Rémy Bossu

Description

Où sera le prochain séisme ? Après chaque tremblement de Terre, les médias, la population questionnent, en vain, les sismologues. Et, disons-le sans détour, pas plus que nos collègues nous n’apporterons de réponse à cette interrogation.

Les séismes ont toujours fasciné par leur imprévisibilité et les destructions qu’ils occasionnent. Mais pourquoi la prédiction, le Graal de la sismologie résiste-t-elle tant aux efforts des scientifiques ? Quelles sont les stratégies mises en place pour progresser vers cet objectif ultime ?

Cet ouvrage vise à offrir à un large public un panorama simple de la sismologie en ce début de XXIe siècle, sans aucune formule mathématique mais sans occulter la complexité des problématiques traitées.

Nous présenterons les techniques d’observation des séismes, les méthodes d’analyse des données, les grands défis actuels de cette jeune science ainsi que les applications non sismologiques de la sismologie, de la détection des essais nucléaires à l’analyse d’explosions accidentelles.

Seront aussi présentés les métiers de la sismologie, les séismes causés par les activités humaines, notamment l’exploitation des gaz de schistes et la communication avec le public à l’heure d’Internet et des réseaux sociaux. Et bien entendu, le lecteur trouvera les réponses à toutes les questions qu’il se pose sur les séismes, quelles sont leurs causes, qu’est ce que la magnitude, combien sont détectés chaque année… et même l’empreinte sismique de la victoire Italienne de la coupe du monde de foot de 2006 !

Sujets

• Sciences de la nature
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• Earth Sciences
• Sciences et techniques
• Science
• Sciences de la Terre

Informations

• Publié par: EDP Sciences
• Date de parution: 14 novembre 2016
• Nombre de lectures: 0
• EAN13: 9782759828760
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 2 Mo

Extrait

Rémy Bossu, Jocelyn Guilbert et Bruno Feignier
Où sera le prochain séisme ?
Défis de la sismologie au XXI e siècle
Copyright

© EDP Sciences, Les Ulis, 2016
ISBN papier : 9782759820375 ISBN numérique : 9782759828760
Composition numérique : 2022
http://publications.edpsciences.org/
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Présentation

Où sera le prochain séisme ? Après chaque tremblement de Terre, les médias, la population questionnent, en vain, les sismologues. Et, disons-le sans détour, pas plus que nos collègues nous n’apporterons de réponse à cette interrogation.
Les séismes ont toujours fasciné par leur imprévisibilité et les destructions qu’ils occasionnent. Mais pourquoi la prédiction, le Graal de la sismologie résiste-t-elle tant aux efforts des scientifiques ? Quelles sont les stratégies mises en place pour progresser vers cet objectif ultime ?
Cet ouvrage vise à offrir à un large public un panorama simple de la sismologie en ce début de XXI e  siècle, sans aucune formule mathématique mais sans occulter la complexité des problématiques traitées.
Nous présenterons les techniques d’observation des séismes, les méthodes d’analyse des données, les grands défis actuels de cette jeune science ainsi que les applications non sismologiques de la sismologie, de la détection des essais nucléaires à l’analyse d’explosions accidentelles.
Seront aussi présentés les métiers de la sismologie, les séismes causés par les activités humaines, notamment l’exploitation des gaz de schistes et la communication avec le public à l’heure d’Internet et des réseaux sociaux. Et bien entendu, le lecteur trouvera les réponses à toutes les questions qu’il se pose sur les séismes, quelles sont leurs causes, qu’est ce que la magnitude, combien sont détectés chaque année… et même l’empreinte sismique de la victoire Italienne de la coupe du monde de foot de 2006 !
Table des matières Préambule 1. Quelques notions essentielles ! Qu est-ce qu un séisme, qu est-ce qu une faille ? Quelle est la cause des séismes ? La tectonique des plaques Epicentre et hypocentre Plan de faille Glissement et type de failles Magnitude Longueur de rupture, glissement et moment sismique Ondes sismiques, fréquence et période Études des ondes sismiques Zone de subduction Rebond élastique, cycle sismique, temps de retour et déformations Couplage, zone de subduction et aléa Lacune sismique Aléa sismique et réglementation Vulnérabilité et risque sismique Les principaux métiers de la sismologie 2. Comment écouter les séismes ? Mesurer les séismes Mesurer les mouvements du sol depuis l espace Du capteur aux antennes de capteurs 3. La routine du sismologue Réseaux de surveillance, localisation et magnitude Bulletin et alerte sismique Alerte aux tsunamis Du séisme à son impact Le traitement opérationnel du séisme de T hoku 4. Information et éducation des citoyens Alerte précoce et information rapide après un séisme Communiquer sur l aléa sismique et pendant une crise sismique 5. La sismologie sans les séismes ! La surveillance des essais nucléaires Analyser les explosions accidentelles ou terroristes La sismicité générée par les activités humaines À l écoute d autres phénomènes 6. Les grands chantiers actuels de la sismologie Exploiter toute la richesse du signal sismique (big data) Étude du bruit de fond Multiplets et détéctions des petits séismes Retournement temporel et étude de la rupture des grands séismes Glissements lents Précurseurs et laboratoires naturels Et demain alors ? Annexe La sismicité de la France en quelques phrases Glossaire
Préambule

Carte de la sismicité mondiale. La sismicité délimite les principales plaques tectoniques. La couleur représente la profondeur des séismes. Les séismes les plus profonds sont localisés dans les zones de subduction où leur profondeur peut atteindre 700 km. © CSEM.

O ù sera le prochain séisme ? À l heure où nous rédigeons les dernières lignes de ce livre, la région d Amatrice en Italie vient d être frappée le 24 août 2016 par un séisme dévastateur de magnitude 6,2. Un nouveau séisme meurtrier à moins de 50 km du séisme de l Aquila qui détruisit la ville 7 ans plus tôt ! Alors où sera le prochain ? Tokyo, Istanbul ? Ces villes connaîtront un violent tremblement de terre à l avenir, mais quand, nul ne le sait ! Répondre à cette question est le défi ultime de la sismologie du XXI e siècle. D ici là, il y en aura bien d autres à relever, bien d autres sur lesquels les sismologues aujourd hui travaillent sans relâche.
Ce livre n est pas une introduction à la tectonique des plaques, ni à l histoire détaillée de la sismologie, cette science encore jeune, et encore moins un cours !
Notre ambition est autre : présenter la sismologie telle qu elle est en ce début de XXI e siècle dans le contexte français où, à l exception notable des Antilles, aléa et risque sismique restent modérés, illustrer ses avancées récentes, ses apports à la société dans des domaines parfois inattendus, et les questions auxquelles elle se confronte. Le texte se veut accessible à tous, sans recours aux équations, comme lors des discussions que peut avoir un sismologue avec ses amis ou ses proches.
Le panorama offert fait la part belle à la surveillance et l observation des séismes, et aux thématiques situées à l interface entre la sismologie et la société, des domaines au c ur de nos propres parcours professionnels et rarement traités dans les ouvrages scientifiques.
Un premier chapitre présente les principales notions et définitions nécessaires à la compréhension de cet ouvrage. Certains pourront se passer de sa lecture, et chacun pourra y revenir si nécessaire. Comme pour l ensemble du livre, les exemples ou explications plus pointus sont présentés dans des encarts afin de laisser le choix au lecteur d approfondir ou non les notions en question.
Nous passerons ensuite à la description de ce qu est un séisme,son observation, l interprétation des données, les différents usages, quelquefois surprenants, des techniques issues de la sismologie. Nous traiterons de la surveillance des séismes et des tsunamis sur Terre, en mer ou depuis l espace, des challenges de l information du public à l ère d Internet et des réseaux sociaux où l information est partagée en quelques secondes de San Francisco à Istanbul, de Tokyo à Santiago ainsi que du rôle grandissant des citoyens dans la surveillance sismologique : la sismologie citoyenne. Enfin, nous parlerons de ces séismes causés par les activités humaines, exploitations d hydrocarbures, mise en eau de grands barrages, de la surveillance des essais nucléaires en passant par la sismologie au service de la justice et des grandes thématiques actuelles de la recherche en sismologie.
Historiquement, la sismologie a toujours été une science proche de la société. Jusqu au déploiement des réseaux modernes de surveillance, elle était essentiellement basée sur les observations des citoyens, ou leurs témoignages recueillis par les gazettes, retranscrits dans les relevés paroissiaux. D ailleurs, l étude des écrits historiques, l analyse des mythes et légendes demeurent une activité incontournable encore aujourd hui : mieux connaître le passé pour mieux anticiper l avenir. Mais voilà, depuis une cinquantaine d années, l accès à de nombreux enregistrements a peu à peu cantonné les sismologues à leur laboratoire et distendu ce lien avec la société. Gageons que ce livre puisse contribuer à sa manière à le rétablir, amener certains d entre vous à approfondir ce sujet passionnant et, qui sait, susciter des vocations.
1. Quelques notions essentielles !

A vant d explorer la sismologie du XX e siècle, revenons ensemble sur des notions essentielles à un voyage agréable et instructif à travers cet ouvrage. Dans ce chapitre, vous trouverez des définitions sur lesquelles vous pourrez, si nécessaire revenir en cours de lecture ainsi qu une description des principaux métiers de la sismologie. L objectif n est pas de couvrir l ensemble du phénomène« séisme », un chapitre n y suffirait pas mais de se concentrer sur les notions essentielles à la compréhension des chapitres suivants. Un glossaire reprend, à la fin de cet ouvrage les notions décrites dans ce chapitre.
Qu est-ce qu un séisme, qu est-ce qu une faille ?
Un séisme, ou tremblement de terre, est le résultat du glissement brutal de deux masses rocheuses l une par rapport à l autre le long d une faille (Figures 1 et 2). On parle de rupture sismique.
Figure 1 | Vue aérienne de la faille de San Andreas en Californie. Cette faille apparaît comme une cicatrice dans le paysage. Lors d un séisme, le glissement se produit sur une portion de faille plus ou moins grande en fonction de la magnitude (voir paragraphe Magnitude, p. 18) du séisme. Le long de cette section, les masses rocheuses situées de part et d autre de la faille se déplacent horizontalement l une par rapport à l autre pendant le séisme générant des vibrations qui se propagent dans la Terre. © Ikluft.

Figure 2 | La plupart des ruptures sismiques se produisent en profondeur et demeurent invisibles en surface. Le séisme de Spitak en Arménie en 1988 a provoqué l escarpement visible sur l image, le bloc de droite se soulevant par rapport au bloc de gauche. Cet escarpement reste visible aujourd hui sur plusieurs kilomètres de long. © brgm.

Quelle est la cause des séismes ?
Un séisme se produit sur une faille lorsque les forces appliquées sur celleci dépassent la résistance mécanique liant les deux pans de la faille. Même si, comme nous le verrons, cer