La grande majorité des séismes est imperceptible et n'est détectable que par des capteurs placés sur le globe.Chaque année, il y a dans le monde environ 100 000 séismes de magnitude supérieure à 3 (M3). Ceux de M5 ne sont plus qu'un millier, et il faut attendre une décennie pour en observer un en France. Depuis un siècle, le plus gros séisme enregistré dans l'Hexagone n'a pas dépassé M6 alors que quatre séismes M8 se sont produits en Mongolie. En terme d'énergie, un séisme M8 correspond à mille séismes M6.

L'expérience de Roselend Prévoir un séisme s'avère impossible.  Lire la suite

Les séismes sont des récidivistes. Là où ils frappent, ils frapperont à nouveau. Faute de savoir quand, les scientifiques évaluent l'aléa sismique en localisant et caractérisant les zones où ils peuvent se produire. En France, l'estimation de cet aléa est délicate car la sismicité est faible, même si l'Hexagone a connu par le passé des séismes destructeurs.

Dès lors, en complément des études menées en France, les chercheurs s'intéressent au Népal et à la Mongolie , territoires à forte sismicité dont « le contexte sismique est, en certains points, comparable à celui de la France », explique Antoine Schlupp, sismotectonicien au laboratoire Risques sismiques et géologiques (RSG) du Dase, à Bruyères-le-Châtel et responsable de la collaboration avec le Centre derecherche d'astronomie et de géophysique de Mongolie. Un réseau franco-mongol de cinq stations d'observation a ainsi été installé près de la capitale, Oulan-Bator, pour affiner les connaissances sur le mécanisme des failles et les transposer à la sismotectonique française. « Quatre séismes majeurs d'une magnitude supérieure à 8 ont été recensés en Mongolie au cours du XXe siècle. Lors de chacun d'eux, des ruptures dont la longueur dépasse 200 km ont été observées en surface. Plusieurs milliers de petits séismes locaux, d'une magnitude de 1 à 5, sont détectés chaque mois, ce qui nous permet d'avoir des quantités de données », précise Antoine Schlupp. Quel que soit l'endroit, l'évaluation de l'aléa sismique tourne au jeu de piste tant la reconstitution de la mécanique terrestre nécessite de nombreux indices.
 

Traquer les séismes


Plusieurs types d'observations servent à identifier et localiser les zones actives ou les foyers potentiels. Des capteurs détectent en surface les soubresauts de la planète. Des vues aériennes et satellites permettent une analyse morpho-structurale de la croûte terrestre révélant des anomalies du paysage (rivières décalées, terrains bombés…). On peut ainsi détecter des failles actives alors qu'aucune secousse n'a été observée. Certaines restent néanmoins difficiles à repérer car non visibles en surface ou associées à de faibles vitesses de glissement. En complément, les chercheurs ont recours à la sismicité historique, c'est-à-dire aux tremblements de terre ressentis au cours des derniers siècles.

Ils utilisent également la paléosismicité pour retrouver des failles activées dans le passé (jusqu'à 250 000 ans) : ils creusent des tranchées de plusieurs mètres de profondeur dans des zones ciblées et tentent de caractériser, grâce aux couches géologiques, les “ périodes de retour ” des séismes associés. Une fois la faille repérée, son potentiel sismique est estimé : vitesse de glissement, magnitude et fréquence des séismes. Reste à déterminer, par une analyse sismotectonique, les mouvements du sol en un lieu donné en cas de secousses au niveau de la faille. Deux paramètres sont étudiés : les caractéristiques du milieu physique dans lequel les vibrations se propagent et “ l'effet de site ”, influence de la géologie et de la topographie d'un site sur les ondes sismiques. En effet, un bassin sédimentaire peut amplifier les ondes, alors qu'un terrain granitique les atténue ; les ondes sont renforcées au sommet des montagnes, mais affaiblies à leur pied.

À ces effets peut s'ajouter la réponse mécanique du sol lors d'une secousse, tel un glissement de terrain. « L'ensemble des données est intégré dans un logiciel de calcul, élaboré au sein du laboratoire RSG, afin d'estimer la probabilité d'occurrence d'un séisme et son intensité en un lieu donné », indique Antoine Schlupp. Des résultats précieux qui seront exploités, entre autres, dans le calcul du dimensionnement des installations nucléaires ou des bâtiments de génie civil afin de résister aux séismes potentiels.