Tout savoir sur les séismes
Parce qu’ils sont les résultats de mouvements et de frictions de la croûte terrestre opérés depuis des milliers voire des millions d’années, les séismes sont l’un des phénomènes naturels les plus complexes à appréhender. Entretien avec David Baumont, sismologue et président de la société d’expertise en risques géologiques et sismiques Seister.
Sur quelles données s’appuie-t-on pour évaluer l’aléa sismique ?
Évaluer l’aléa sismique, c’est tenter d’évaluer dans quelle mesure une zone est exposée à la survenue d’un séisme, avec quelle intensité et à quelle récurrence. Cela exige une compréhension fine de l’ensemble des mécanismes menant au séisme, une vision historique et actualisée de l’activité sismique sur Terre et surtout beaucoup de prudence.
C’est une science assez jeune finalement. Les premiers efforts d’instrumentation pour détecter et mesurer les séismes ont commencé au tout début du XXe siècle. Pour déterminer l’aléa sismique d’une installation nucléaire, la réglementation impose de prendre en compte les échelles de temps les plus grandes possible et donc d’étudier des séismes plus anciens sur la base d’archives écrites ou de recherches géologiques.
Comment connaît-on alors les mécanismes et effets des séismes ?
Les connaissances actuelles permettent de comprendre le processus qui mène au séisme. Tout commence au centre de la Terre où la température avoisine les 5 000 °C tandis qu’à la surface elle se situe autour de 20 °C. La Terre est vivante parce qu’elle est chaude. Mais cette grande quantité de chaleur va chercher à s’évacuer. La variation importante de température entre son centre et la surface va provoquer des mouvements très lents de la croûte terrestre et induire un ensemble de forces qui vont s’exercer, en particulier dans les zones où les grandes plaques tectoniques convergent. C’est la raison pour laquelle la plupart des séismes du globe, et les plus impressionnants, se produisent dans les zones où ces plaques se rencontrent, comme au Japon, en Californie, au Chili ou encore en Inde.
Lorsque ces forces dépassent la capacité des roches à résister, le séisme se produit. Il résulte d’un glissement brutal de deux blocs de l’écorce terrestre le long d’une faille. Cette brutalité va générer des ondes qui vont se propager et arriver en surface. Parmi les effets ressentis ou observés, il y a la vibration du sol, la déformation de surface, la liquéfaction du sol(1) ou le tsunami, lesquels peuvent endommager le bâti, les routes, et provoquer incendies ou glissements de terrain.
« Contrairement au Japon, ou plus près de nous, en Grèce ou en Italie, la France métropolitaine a une activité sismique modérée. »
La France est-elle exposée à des risques de séismes de grande intensité ?
Selon ce qu’on appelle couramment une loi d’échelle, plus la surface de la faille qui rompt pendant un séisme est grande, plus la magnitude du séisme augmente. Typiquement, pour un séisme de magnitude 4, ce qui est une magnitude faible, la longueur de faille rompue sera d’environ 1 km, quand pour une magnitude 9, elle sera de 1 000 km. Pour avoir un séisme si puissant en France, il faudrait qu’une faille traverse le territoire depuis Marseille jusqu’à Lille. Or ce n’est pas le cas.
Contrairement au Japon, ou plus près de nous, en Grèce ou en Italie, la France métropolitaine a une activité sismique modérée. Plus marquée dans les Alpes et les Pyrénées, elle est déjà moindre dans le Nord-Ouest et extrêmement faible dans le Bassin parisien(2) et le Bassin aquitain. Un à trois séismes de magnitude 6 sont ainsi ressentis sur le territoire chaque siècle sans forcément y être localisés. Et la majorité des séismes enregistrés ont des magnitudes de 2 ou 3, une intensité où les vibrations sont à peine perceptibles.
Même très faibles, ils peuvent aujourd’hui être détectés grâce à des capteurs sismiques installés partout sur le territoire qui permettent de mesurer l’accélération des mouvements du sol ou sa vitesse. Et chaque séisme, comme ceux d’Annecy en 1996 ou du Teil en novembre 2019, est l’occasion de requestionner nos façons d’évaluer l’aléa sismique et de s’assurer que les marges prises jusqu’alors sont suffisantes.
(1)Saturé en eau, certains sols peuvent perdre toute leur résistance et leur portance.
(2) Où sont situés les centres industriels de l’Andra dans l’Aube et le projet Cigéo.