Société

Qu’est-ce qu’un tremblement de terre ?

Le plus gros tremblement de terre jamais enregistré se déroule le 22 mai 1960 à Valdivia, au Chili. Il apparaît sur l’échelle de Richter à la magnitude de 9,5. Il est 15 h 11 min et 17 secondes, quand le mégaséisme ravage tout. L’épicentre est déterminé proche de la ville de Lumaco, au Chili. Elle se situe à environ 570 kilomètres au sud de Santiago du Chili, la capitale. Comment se forment-ils ? Pourquoi l’échelle de Richter ? Pourquoi parle-t-on de magnitude et d’intensité ? Comment se mesurent-elles ?

Un tremblement de terre, ou séisme est un phénomène sismique causé par la libération soudaine d’énergie dans la lithosphère. La croûte terrestre se divise en plusieurs plaques tectoniques. Les principales plaques sont au nombre de vingt-trois. Les failles sont décrochantes (San Andreas), verticales, obliques, inversées (Nojima)…

La formation d’un tremblement de terre

Quand la Terre tremble, c’est notre monde qui vacille. Les tremblements de terre naissent des interactions entre les plaques tectoniques. Ces mouvements, lents et imperceptibles à l’être humain, exercent une pression colossale sur les roches de la croûte terrestre. Les étapes principales de formations se divisent en quatre parties.

Premièrement, l’accumulation de l’énergie tectonique. Les plaques tectoniques sont portées par les courants de convection du manteau terrestre. Leurs avancées s’effectuent sur des millions d’années. Les zones de contact, ou failles voient les forces de compression, d’extension ou de cisaillement s’accumuler. La roche, bien qu’élastique possède une limite de résistance.

Puis, lorsque cette limite est franchie, il y a une rupture de la roche. Une énergie considérable sous forme d’ondes sismiques se propage dans toutes les directions depuis le point de rupture. Troisièmement la propagation des ondes sismiques se classe en trois catégories.

Les plus rapides, qui dilatent et compriment les roches se nomment Ondes P (Primaires). Plus lentes, les ondes S (secondaires) provoquent des mouvements de cisaillement perpendiculaires à leurs directions.

Enfin, les ondes de surface sont responsables des dégâts majeurs. Elles se propagent en surface, instaurent des vibrations verticales et horizontales.

Ils sont d’origine tectonique, causés par le mouvement des plaques, d’origine volcanique, avec l’accumulation de magma, d’origine artificielle ou humaine, comme durant le concert de Taylor Swift à Seattle.

(Crédits : samimibirfotografci/Pexels)

Les tremblements de terre sont classés selon le mouvement de plaques. Le cisaillement est le résultat d’un glissement horizontalement de l’une contre l’autre (faille de San Andreas). La collision, de plaque indienne contre la plaque eurasiatique, donne naissance à l’Himalaya. La divergence est l’éloignement de plaques. Elles créent des dorsales océaniques (médio-atlantique). Enfin, la subduction, où une plaque glisse sous une autre (ceinture de feu du Pacifique).

Les échelles de mesure (Richter, MW, MSK-64…)

Différentes échelles existent pour mesurer secousses et ondes sismiques. L’échelle dite de Richter est créée en 1935 par le sismologue américain Charles F. Richter. Elle mesure la magnitude des tremblements de terre. Bien qu’elle ne soit plus la plus utilisée, elle est la référence du grand public, car plus accessible pour les non-spécialistes.

Il existe l’échelle d’intensité de Mercalli modifiée (MMI, 1902), puis en 1935 l’échelle ouverte de Richter. Révolutionnaire, l’échelle de Richter a progressivement été remplacée par une plus moderne.

En 1979, deux chercheurs au Caltech en Californie, Thomas Hanks et Hiroo Kanamori, proposent un nouveau mode de calcul pour la magnitude d’un séisme.

L’échelle de magnitude de moment (Mw) par exemple. Plus précise pour estimer l’énergie totale libérée, surtout pour les séismes très puissants (supérieur à 7).

« La magnitude Mw (dite d’énergie, ou de moment) est reliée au moment sismique Mo du séisme. Elle fournit par essence une estimation plus précise de l’énergie libérée sous forme sismique que les autres échelles de magnitude. »

Introduite dans les années 1970, l’échelle de magnitude de moment est le standard pour mesurer la magnitude des séismes. Elle repose sur une analyse physique de l’énergie libérée. Elle prend en compte : la surface de la faille rompue, le déplacement des plaques tectoniques, la rigidité des roches. Universelle pour mesurer, quels que soient la profondeur et le type de tremblement de terre.

Entre-temps la MSK-64 (fondée par Medvedev, Sponheuer et Karnik en 1964). Similaire à l’échelle de Mercalli, elle est utilisée principalement en Europe et en Asie. L’échelle de magnitude de surface (Ms), l’échelle de magnitude des ondes de volume (Mb) et l’échelle de Kanamori (magnitude énergétique). Elle sera intégrée en 1981 à la définition de l’échelle macrosismique européenne sous MSK81, avant la version EM92 pour désormais être EMS98 (page 12).

(Crédits : Mohammed Soufy/Pexels)

L’utilisation des différentes échelles en les combinant permet d’obtenir une vue détaillée et complète. L’interaction entre Richter/Mw quantifie la puissance globale. L’interaction de Mercalli et MMI, permet une analyse de l’impact sur les populations et les infrastructures. Enfin MS et Mb apportent une étude détaillée des types d’ondes.

Magnitude, intensité et dégâts

L’IRSN explique que « les médias font souvent référence à la magnitude du séisme sur l’échelle ouverte de Richter. » Pour autant, la détermination de la force des séismes se base sur deux indications : la magnitude et l’intensité. La magnitude est la mesure logarithmique de l’énergie libérée par un séisme, quand l’intensité est la valeur numérique de diverses grandeurs, exprimant l’importance, l’amplitude d’un phénomène.

La magnitude est caractéristique de l’énergie libérée par la rupture de la faille, alors que l’intensité est la résultante des secousses à un endroit donné (ressenti, dégâts…).

Le 17 janvier 1994, à Northridge en Californie (USA), un tremblement de terre de 6,7 sur l’échelle de Richter se produit à 4 h 30. Des ponts et des autoroutes sont détruits, 57 personnes sont décédées, plus de 9 000 blessés et plus de 20 milliards de dollars de dégâts.

Le 11 mars 2011, peu avant 15 h se déroule le grand tremblement de terre du Japon (東日本大震災, Higashi nihon daishinsai). Une magnitude de 9,1 sur l’échelle du moment (Mw) déclenche un tsunami. Des vagues de 40 mètres de haut ravagent la côte. Des milliers de disparus, 15 899 morts, et la catastrophe de Fukushima et de sa centrale nucléaire.

Lors de séisme supếrieur à 7 sur l’échelle ouverte de Richter, l’échelle du moment est plus précise. Elle prend en compte l’ensemble de la faille et de l’énergie totale libérée.

Un tremblement de terre dans le centre de l’Italie à L’Aquila est mesuré à 5,8 (Richter) et 6,3 par Mw. L’intensité Mercalli modifiée (MMI) oscille entre IX et X dans les zones les plus touchées.

La chine n’est pas épargnée le 28 juillet 1976 à 3 h 42. Dans l’édition de Hong Kong de l’ouvrage Modern History of China de Xu Zhongyao, « un rapport secret du gouvernement a dénombré 655 237 morts et 779 000 blessés », tandis que « les chiffres publiés plus tard par la China Earthquake Society étaient beaucoup plus bas ». Le rapport officiel a fait 242 769 morts et 164 851 blessés graves. Mesuré par l’échelle de surface à 7, 5 et XI (Extreme) sur MMI. La ville est complètement détruite.

(Crédits : Jan Schwebel/Pexels)

Le séisme du 27 mars 1964 à 17 h 36 touche l’Alaska. La magnitude relevée est de 9,2 sur l’échelle Mw. À la suite du séisme, 131 personnes sont décédées. Le tsunami perpétré se propage en Colombie-Britannique, Washington, Oregon et Californie. Des tsunamis ont causé des dégâts à Hawaï ainsi qu’au Japon. L’éruption du Krakatoa commence le 20 mai 1883 pour se terminer le 21 octobre de la même année. L’effet produit des ondes de choc qui font plusieurs fois le tour de la terre. Plus de 36 000 décès principalement dus au tsunami provoqué. Mais c’est également à 10 h 2, le 27 août la production du bruit le plus fort jamais enregistré : 310 dB.

Fidel Plume

Équilibriste des mots, j'aime à penser qu'il existe un trésor au pied de chaque arc-en-ciel. Un sourire éclaire la journée de la personne qui le reçoit. Elizabeth Goudge disait : « La gratitude va de pair avec l'humilité comme la santé avec l'équilibre. »

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