Le tremblement de terre ou séisme

1. Définition et origine

Un séisme (ou tremblement de terre) est une série de vibrations du sol, plus ou moins violentes, provoquées par une rupture brutale des roches en profondeur.

Voici ce qui se passe. Sous l'effet du mouvement des plaques, les roches de la lithosphère sont soumises à des forces (compression, étirement, cisaillement). Comme un bâton que l'on plie, elles se déforment lentement et accumulent de l'énergie. Quand la force devient plus grande que la résistance de la roche, celle-ci casse d'un coup, ou une faille déjà existante rejoue : les deux blocs glissent brusquement l'un contre l'autre. L'énergie accumulée pendant des années, voire des siècles, est libérée en quelques secondes sous forme d'ondes sismiques qui se propagent dans toutes les directions.

Après le séisme principal, d'autres secousses plus faibles, les répliques, peuvent se produire pendant des jours ou des semaines.

2. Foyer, épicentre et ondes sismiques

• Le foyer (ou hypocentre) est le point, en profondeur, où commence la rupture et d'où partent les ondes.
• L'épicentre est le point de la surface situé à la verticale du foyer. C'est en général là que les secousses sont les plus fortes.
• La profondeur du foyer va de quelques kilomètres à environ 700 km.
• Les ondes sismiques sont des vibrations qui se propagent dans les roches à partir du foyer.

Il existe plusieurs types d'ondes :

• les ondes P (premières) : les plus rapides, elles arrivent en premier ; elles traversent les solides et les liquides ;
• les ondes S (secondes) : plus lentes, elles arrivent ensuite ; elles ne traversent pas les liquides (c'est ainsi qu'on a découvert que le noyau externe est liquide) ;
• les ondes de surface : les plus lentes, mais celles qui provoquent le plus de dégâts.

On enregistre les ondes avec un sismographe (ou sismomètre). Le tracé obtenu s'appelle un sismogramme.

3. Mesurer un séisme : magnitude et intensité

Il ne faut pas confondre deux mesures.

La magnitude mesure l'énergie libérée au foyer. Elle est calculée à partir des sismogrammes. Elle ne dépend pas de l'endroit où l'on se trouve : un séisme n'a qu'une seule magnitude. L'échelle la plus connue est l'échelle de Richter, proposée en 1935 par le sismologue américain Charles Richter. C'est une échelle ouverte (sans limite supérieure théorique). Quand la magnitude augmente de 1, l'amplitude des vibrations enregistrées est multipliée par 10, et l'énergie libérée par environ 30. Les plus forts séismes enregistrés dépassent la magnitude 9.

L'intensité mesure les effets du séisme en un lieu donné : ce que ressentent les habitants et les dégâts observés. Elle est notée en chiffres romains de I à XII (échelles MSK ou EMS, par exemple). Un même séisme a plusieurs intensités : forte près de l'épicentre, plus faible quand on s'en éloigne.

Sur une carte, on relie les lieux de même intensité par des lignes appelées isoséistes. Elles forment à peu près des cercles autour de l'épicentre ; l'intensité diminue quand on s'éloigne.

4. Localiser un séisme

Les ondes P et S partent en même temps du foyer, mais les ondes P vont plus vite. Plus la station est loin, plus l'écart entre l'arrivée des ondes P et celle des ondes S est grand. En mesurant cet écart dans trois stations, on trace trois cercles dont l'intersection donne l'épicentre.

5. Où se produisent les séismes ?

La grande majorité des séismes se produisent aux limites des plaques, surtout autour de l'océan Pacifique (Japon, Chili, Indonésie), en Méditerranée et le long de l'Himalaya. Mais des séismes peuvent aussi se produire à l'intérieur des plaques, là où de vieilles failles rejouent sous l'effet des forces transmises par les plaques. C'est le cas du séisme qui a frappé la région de Koumbia, dans la préfecture de Gaoual, le 22 décembre 1983 : c'est le séisme le plus fort connu en Guinée. Ces séismes intraplaques sont rares, mais ils peuvent être dangereux, car les constructions n'y sont pas prévues pour résister.

6. Conséquences et prévention

Conséquences : effondrement de bâtiments, de ponts et de routes ; incendies (fuites de gaz, courts-circuits) ; glissements de terrain ; tsunamis (vagues géantes provoquées par un séisme sous la mer) ; victimes et sans-abri.

On ne sait pas prévoir la date exacte d'un séisme. On peut en revanche réduire les dégâts :

• construire parasismique : fondations solides, murs chaînés avec des poteaux et des poutres en béton armé, bâtiments légers et symétriques ;
• établir des cartes des zones à risque et informer la population ;
• organiser des exercices d'alerte dans les écoles.