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

Un tremblement de terre se manifeste par une vibration du sol. La secousse peut être très brève (quelques secondes) et imperceptible - ou à peine - ou au contraire durer plus longtemps (quelques dizaines de secondes) et être très violente. Dans un environnement où les bâtiments et les infrastructures ne sont pas correctement construits et où la population n'est pas préparée, un tremblement de terre - même de force modérée - peut être dévastateur. C'est malheureusement le scénario du tremblement de terre du 12 janvier 2010 en Haïti.

Les tremblements de terre sont le résultat d'un glissement soudain le long de fractures préexistantes (failles) au sein de la croûte terrestre. Dans certains cas (pas toujours), la faille atteint la surface. L'hypocentre est le lieu où le glissement commence, sa projection à la surface est l'épicentre. Ce glissement s'accompagne de vibrations - les ondes sismiques - qui se propagent dans les roches mais dont l'amplitude diminue avec la distance. Par conséquent, les dommages ont tendance à diminuer avec la distance à l'épicentre. La magnitude mesure l'énergie libérée par le séisme pendant le temps du glissement. L'intensité mesure les conséquences du séisme en surface en termes de dommages au bâti.

L'origine des tremblements de terre est désormais bien comprise. La plupart d'entre eux sont le résultat d'un glissement soudain le long de fractures (failles) préexistantes au sein de la croûte terrestre. Ce mouvement soudain déclenche des vibrations - comme lorsqu'un élastique se casse - qui sont transmises dans les roches sur de très longues distances. Si vous êtes suffisamment proche du tremblement de terre, vous pouvez percevoir le mouvement du sol associé, qui peut être très fort. Si vous êtes plus éloigné, ou si le glissement de la faille est trop faible, vous ne le ressentirez pas forcément. Un sismomètre, qui est un appareil très sensible, pourra toutefois le détecter. L'utilisation de plusieurs sismomètres permet aux sismologues de déterminer l'emplacement et la magnitude des séismes, même ceux qui ne sont pas du tout ressentis par la population.

La croûte terrestre est découpée en un certain nombre de "plaques tectoniques" qui se déplacent les unes par rapport aux autres à des vitesses imperceptibles - mais mesurables - de quelques millimètres à quelques centimètres par an. Les tremblements de terre (cercles noirs) suivent les contours de ces plaques (lignes rouges). Ils sont le résultat des forces qui se manifestent dans ces zones de contact entre plaques, appelées "frontières de plaques". Copyright E. Calais.

Ce glissement soudain des failles est, dans la plupart des cas, le résultat des forces qui s'exercent aux frontières entre les plaques tectoniques lorsqu'elles se déplacent l'une par rapport à l'autre. Ces forces entraînent une déformation des roches, très lente et silencieuse. Les roches de la croûte terrestre se comportent comme un élastique très, très rigide qui peut supporter une quantité importante de poussée ou de traction lorsque ces forces s'accumulent au fil du temps. À un moment donné, cependant, la force est suffisamment importante pour que les roches ne puissent plus se déformer lentement : l'élastique se rompt ! Cela se manifeste par une rupture soudaine des roches, que les géologues appellent une "faille". Le glissement sur la faille génère des vibrations dans le sol : un tremblement de terre a lieu. Ces vibrations peuvent se propager à travers la Terre sur des milliers de kilomètres si la force (ou la magnitude) des séismes est suffisamment importante.

Glissement de la faille du tremblement de terre d'Haïti du 12 janvier 2010 représenté en 3 dimensions. La faille est représentée par un plan plongeant dans la terre vers le nord. Les couleurs indiquent l'importance du glissement. Il a atteint 5 mètres par endroits et a été confiné entre des profondeurs de 3 et 18 km, presque sous la ville de Léogâne. La topographie est représentée en gris. Copyright S. Sigurdsson.

La faille responsable du 12 janvier 2010 en Haïti a été rapidement identifiée et l'ampleur du glissement a été déterminée, notamment grâce à des mesures très précises du mouvement du sol effectuées à l'aide de sismomètres et de techniques de géodésie spatiale. Il mesurait environ 20 km de long et le glissement s'est produit à une profondeur comprise entre 3 et 18 km, presque sous la ville de Léogâne où les dégâts ont été particulièrement importants. La magnitude du séisme était de 7,0. Les plus grands séismes connus ont une magnitude de 9,5 au Chili en 1960, de 9,3 à Sumatra en 2004, ou de 9,1 au Japon en mars 2011. La longueur de rupture de faille correspondante était de l'ordre de 1000 km.

La prédiction des tremblements de terre est actuellement impossible, contrairement à ce que prétendent divers charlatans, dont certains cherchent à opérer en Haïti. Les recherches sérieuses, vérifiables et reproductibles sur les tremblements de terre portent actuellement sur (1) la compréhension des mécanismes physiques qui font que les roches se brisent à un moment donné, et sur quelle longueur, (2) la technologie d'alerte précoce, qui consiste à détecter l'onde P d'un tremblement de terre le plus tôt possible afin de déclencher une alerte avant que l'onde S - beaucoup plus destructrice - ne se manifeste quelques dizaines de secondes plus tard .

Ressources supplémentaires :