DÉFINITIONS

tterratrèmols(cat.), séismes (fr.), terremoti (it.), earthquakes (en.)

Rupture soudaine des couches supérieures de la Terre qui entraînant parfois des vibrations du sol. Ces vibrations peuvent occasionner l'effondrement de bâtiments et la perte de vies humaines et de biens.

DÉFINITIONS ASSOCIÉES

Dangerosité sismique  : Probabilité, en termes pas toujours strictement mathématiques, de dépasser la valeur d'un paramètre (I, a, etc.) mesurant le mouvement du sol. Cette probabilité s'applique à une zone et à un intervalle de temps déterminés. Elle est la conséquence de la sismicité et des propriétés du milieu de propagation des ondes sismiques.

Période de retour  : Inverse de la probabilité d'occurrence annuelle.

Profondeur focale  : Profondeur à laquelle se produit le séisme.

Répliques  : Secousses secondaires qui se produisent dans une même zone à la suite d'un séisme dont elles partagent l'origine.

Risque sismique  : Estimation du nombre de morts et de blessés, des dégâts sur les biens et des perturbations de l'activité économique liée à l'occurrence de séismes.

Vulnérabilité sismique  : Pour un enjeu donné, c'est la mesure des dégâts qui résultent de l'occurrence d'un séisme d'une magnitude déterminée, exprimée sur une échelle allant de 0 (pas de dégâts) à 1 (perte totale).

CARACTÉRISTIQUES

Quand les roches formant les niveaux les plus rigides de la Terre (les roches superficielles) ne supportent plus les contraintes tectoniques auxquelles elles sont soumises, elles peuvent casser en libérant de façon soudaine une grande quantité d'énergie élastique qui se propage dans la Terre sous la forme d'ondes sismiques. Ces ondes peuvent provoquer ce qu'on appelle un tremblement de terre ou séisme.

CONCEPTS DE TECTONIQUE DE PLAQUES

La Terre est comme un puzzle en mouvement. Les pièces sont les plaques tectoniques . On compte sept plaques principales et d'autres plaques secondaires plus petites. Certaines sont exclusivement océaniques comme celle du fond de l'Océan Pacifique.

Les plaques se déplacent de 2 à 20 cm par an environ. Leur mouvement est dû aux courants de convection de l' asthénosphère (couche située sous la lithosphère).

Ces plaques se renouvellent continuellement à la manière d'un escalier mécanique. Elles se forment au niveau des dorsales océaniques et disparaissent dans les zones de subduction . Dans ces zones et dans les zones de coulissement entre plaques ( failles transformantes ) se produisent de grandes tensions et des sorties de matériaux ( magma ), qui sont à l'origine des séismes et des volcans .

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Carte sismique mondiale

TIPOLOGÍA

Les séismes peuvent être classifiés selon la profondeur de l'hypocentre :

• Séisme de foyer superficiel  : hypocentre jusqu'à 60 km de profondeur.
• Séisme de foyer intermédiaire  : entre 60 et 300 km.
• Séisme de foyer profond : au-dessous de 300 km.

Les séismes superficiels sont les plus dévastateurs. Très souvent ils sont suivis de nombreuses secousses moins importantes ( répliques ) qui touchent la même zone pendant les heures ou les jours qui suivent.

On peut aussi les classifier selon leur origine :

• Séisme tectonique :
  Il se produit à la limite des plaques lithosphériques. Le mouvement entre les plaques peut rester bloqué un certain temps. Quand il reprend brusquement l'énergie est libérée sous la forme d'ondes sismiques qui se propagent rapidement dans la terre. Ces ondes ressemblent aux ondes concentriques qui se forment sur l'eau lorsqu'on y jette une pierre. Dans le cas où deux plaques entrent en collision, une des plaques passe en dessus ou en dessous de l'autre et provoque des changements dans la topographie (formant une faille). Si ce mouvement est entravé, l'énergie de tension s'accumule jusqu'au moment où le seuil de rupture mécanique des roches est atteint, alors la faille cède brutalement en libérant une grande quantité d'énergie.
  C'est le type de séisme le plus dangereux pour la population.

• Séisme volcanique :
  Provoqué par l'activité souterraine d'un volcan en éruption. Il ne se produit pas forcement en même temps que l'éruption volcanique.

• Séisme d'effondrement :
  Petit tremblement de terre provoqué par l'effondrement du plafond d'une mine ou d'une caverne souterraine. Un glissement de terrain peut aussi être à l'origine d'un séisme de ce genre.

• Séisme d'explosion :
  Produit par l'explosion d'artefacts chimiques ou nucléaires.

SÉISMES DANS LE BASSIN MÉDITERRANÉEN

Activité sismique dans la région Europe-méditerranéenne pendant la période 1973-2002 ayant une magnitude m_b >3.0 du catalogue USGS/NEIC PDE

MESURE ET ÉVALUATION

Pour mesurer les séismes on utilise des instruments appelés sismographes qui génèrent un sismogramme.

Les facteurs ayant une influence sur la dynamique d'un séisme sont la magnitude, la profondeur de l'hypocentre, le degré de solidité des constructions et la réaction du terrain aux ondes sismiques. La réaction du terrain dépend de la composition des roches et de la présence d'aquifères, ce qui est mesuré à travers une variable géologique nommée microzonage .

Effets du séisme

L' intensité est un concept différent de la magnitude. Elle s'exprime en nombres romains. L'intensité n'est pas basée sur les registres du sismographe mais sur l'effet occasionné par le tremblement de terre sur les structures ainsi que sur les sensations perçues par la population. L'intensité d'un séisme sur la surface de la Terre est la force ressentie en ce point, elle se mesure par les dommages sur les constructions et sur le paysage. Cette forme de mesure est donc assez subjective. Pour établir l'intensité on utilise des registres historiques, des témoignages… L'échelle a été inventée par G. Mercalli et peut se résumer ainsi  :

I Peu de gens le ressentent.

II Peu de gens le ressentent et quelques objets suspendus peuvent osciller.

III À l'intérieur d'un bâtiment, beaucoup de monde le ressent comme un léger tremblement d'une durée estimable.

IV Tout le monde le ressent à l'intérieur. Les vitres vibrent.

V Presque tout le monde le ressent, tant à l'intérieur comme à l'extérieur. Des objets tombent.

VI Tout le monde le ressent. Quelques meubles lourds se déplacent et la population s'affole.

VII Tout le monde le ressent et prend la fuite. Quelques petits dégâts sur les constructions.

VIII Certaines constructions peu préparées s'effondrent partiellement. Des cheminées tombent.

IX Les constructions s'effondrent. Le sol s'ouvre.

X Apparition d'importantes fissures sur le sol. Coulées de boue.

Nonobstant, cette échelle a été modifiée.

I Seuls les sismographes le perçoivent.

II Quelques personnes peuvent le ressentir si elles se trouvent dans les étages élevés des grands immeubles.

III Quelques personnes peuvent le ressentir si elles se trouvent à l'intérieur de bâtiments. Les objets suspendus bougent légèrement.

IV La plupart des gens peuvent le ressentir s'ils se trouvent à l'intérieur de bâtiments, et quelques personnes peuvent le ressentir à l'extérieur. Les objets suspendus bougent et les fenêtres, les portes et les meubles vibrent.

V Tout le monde le ressent, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur. Les objets légers tombent, les portes et les fenêtres claquent. Dégâts légers dans des constructions de type A (1) .

VI Frayeur généralisée. La vaisselle peut se briser, les objets tombent, les meubles lourds se déplacent. Dégâts modérés dans des constructions de type A, légers pour le type B (1) . La terre se fissure légèrement, il y a risque de glissements de terrain, le niveau de l'eau dans les puits peut changer.

VII La plupart des gens sont terrorisés. Dégâts sévères et même destruction totale dans des constructions de type A, dégâts modérés pour le type B et légers pour le type C (1) . Il y a des glissements de terrain, des changements de débit dans les sources et dans les puits.

VIII Panique générale. Destruction et effondrement des constructions de type A, dégâts sévères et quelques effondrement pour le type B, dégâts modérés ou même sévères pour le type C. Les murs s'effondrent, des éboulements et des glissements de terrain se produisent, de larges fissures apparaissent sur le sol, le débit des cours d'eau change.

IX Panique générale. Effondrement des constructions de type A, destruction pour le type B, dégâts sévères et quelques destructions pour le type C. Les rails de chemin de fer se courbent, les routes se coupent. De nombreuses fissures apparaissent sur le sol, des éboulements et des glissements de terrain se produisent. Apparition de liquéfactions (extrusion d'eau, de sable et de boue).

X Effondrement de la plupart des constructions de type A et de quelques constructions de type B, nombreuses destructions et quelques effondrements pour le type C. Des barrages et des ponts sont sérieusement endommagés. Apparition d'ondulations des rails de chemins de fer et des routes. De larges fissures apparaissent sur le sol accompagnées d'importants glissements de terrain et de formation de lacs.

XI Dégâts importants dans tous les bâtiments, routes hors-service, conduits souterrains détruits, déformations importantes du sol avec de grandes fissures et de nombreux glissements de terrain.

XII Toutes les structures sont détruites ou sévèrement endommagées. Changements de la topographie, grandes fissures avec d'importants déplacements, détournement des rivières et formation de lacs.

 

(1) ypes de constructions :

1. Murs en maçonnerie sèche, en argile, en pisé ou en briques crues.
2. Murs en brique, en blocs de béton, en maçonnerie de béton, ou mixtes en maçonnerie et bois.
3. Structure métallique ou en béton armé.

EXEMPLES ET CAS RÉELS DE SÉISMES

Parmi les 800.000 séismes enregistrés en moyenne chaque année dans le monde, seul un dixième provoque des graves conséquences. Le tremblement de terre le plus dévastateur connu eut lieu en 1556 en Chine, à Shaanxi, où il provoqua la mort de 830.000 personnes. Le premier séisme dont il existe des références historiques eut lieu en 1177 av. J.-C. en Chine.

Par ailleurs, et d'après des registres archéologiques, on pense qu'un tremblement de terre frappa les murailles de Jéricho. On sait aussi qu'en 365 un tremblement de terre tua 50.000 personnes à Alexandrie (Égypte).

Séismes ayant atteint la plus grande magnitude depuis l'utilisation des sismogrammes :

- Au Chili, le 22/05/1960, magnitude Richter: M_W = 9,5

- En Alaska le 28/03/1964, magnitude Richter : M_W= 9,2

MMESURES DE PRÉVENTION

CARTOGRAPHIE

Afin d'étudier la sismicité en Catalogne on élabore les Bulletins Sismologiques ( Butlletins Sismològics ) qui sont le résultat des données enregistrées par les sismographes du réseau sismique de la Catalogne.

La définition d'une carte de risque sismique pour une zone donnée est un des résultats de l'étude de l'aléa sismique.

PLANS D'URGENCE

Le plan de protection civile pour le risque sismique a été présenté récemment (le 5 mai 1995).

CRITÈRES D'ACTIVATION

Alerte

La phase d'alerte du Plan est activée dans les situations suivantes :

• Quand le CECAT informe de l'activation du Sismicat en phase d'alerte dans la zone où se trouve la commune.

• Quand le séisme a été largement perçu par la population.

• Quand le séisme a provoqué des blessés légers.

• Lors de la réalisation des tâches permettant le retour à la normale après une situation d'urgence.

Urgence

La phase d'urgence du Plan est activée dans les situations suivantes :

• Quand le CECAT informe de l'activation du Sismicat en phase d'urgence dans la zone où se trouve la commune.

• Quand le séisme a provoqué des dégâts empêchant l'occupation des bâtiments et/ou des habitations.

• Quand le séisme a provoqué des blessés.

• Quand le séisme entraîne des désordres publics à cause de l'affolement de la population.

• Quand un effet domino déclenche d'autres urgences.

CONSIGNES À RESPECTER PAR LA POPULATION

(Extrait des consignes de Protección Civil España; Protezione Civile ed Emergenze, Regione Liguria ; http://www.ugr.es/~iag/; http://www.gva.es/auxilio/menuaux.html)

La libération d'énergie sous forme d'ondes sismiques est rarement cause directe de morts ou de blessés lors d'un tremblement de terre. La plupart des gens sont victimes de chutes d'objets dans la rue ; d'effondrements partiels ou totaux des structures ; de ruptures de vitres et de fenêtres ; de chutes d'armoires, meubles ou autres objets ; d'incendies provoqués par la rupture des réseaux de gaz et d'électricité ; ainsi que des réactions souvent marquées par l'imprudence et la panique. Tout cela peut facilement être évité en étant bien informé et préparé.

Avant le séisme

• Soyez prévoyant et faites, dans un lieu facilement accessible et connu par tous, une réserve contenant une trousse de secours, des lampes de poche, une radio à piles, des piles ainsi que quelques aliments non périssables et de l'eau dans des bouteilles en plastique.

• Abordez en famille le sujet des désastres naturels. Faites-le d'une façon sereine et sans donner des détails terrifiants, ce qui aidera à affronter ces situations avec plus de calme et de connaissances.

• Faites un plan d'action avec votre famille. Il est important que chacun sache comment agir, quels sont les risques possibles et comment couper l'électricité, l'eau et le gaz. Connaissez par cœur les numéros de téléphone de secours : Protection Civile, Police, Croix-Rouge, etc.

• Fixez solidement les objets pouvant provoquer des dommages en tombant : tableaux, miroirs, lampes, etc.

• Supervisez et renforcez (si vous l'estimez nécessaire) la structure de votre habitation : cheminées, corniches, balcons, etc.

• Tenez à jour la vaccination de tous les membres de la famille.

• Faites une réserve contenant de l'eau dans des récipients en plastique ainsi que des aliments non périssables

MESURES D'ACTION PENDANT UN SÉISME

CONSIGNES À RESPECTER PAR LA POPULATION

(Extrait des consignes de Protección Civil España ; Protección Civil Gobierno Valenciano ; Protezione Civile ed Emergenze, Regione Liguria)

* Gardez une attitude sereine et constructive, vous êtes en situation d'urgence.

* Si le tremblement de terre n'est pas fort, vous n'avez pas de raisons de vous inquiéter, il sera bientôt fini.

* Si le tremblement de terre est fort, il est primordial de garder votre calme et d'essayer de calmer les autres. Pensez aux conséquences de chacun de vos actes.

SI VOUS ÊTES À L'INTÉRIEUR D'UN BÂTIMENT

* Abritez-vous sous des structures vous protégeant des objets qui peuvent tomber, par exemple sous une table, et protégez votre tête. Les zones les plus sûres d'un bâtiment dépendent du type de construction : parasismique ou non, ancienne, à un ou à plusieurs étages… En général, l'endroit le plus sûr est sous un meuble solide.

* Ne sortez jamais de l'édifice si vous trouvez un endroit sûr où rester, les issues et les escaliers peuvent être encombrées.

* Ne prenez pas l'ascenseur, l'électricité peut se couper et vous resteriez bloqué.

* Éloignez-vous des fenêtres, des miroirs, des tableaux et des cheminées.

* Éteignez tout type de feu et surtout n'allumez aucune flamme (allumette, briquet, bougie, etc.)

SI VOUS ÊTES À L'ÉCOLE

* Rappelez-vous l'information reçue pendant les cours.

* Aidez vos camarades.

SI VOUS ÊTES DANS UN LOCAL PUBLIQUE

* Gardez votre calme et ne bougez pas, n'essayez surtout pas d'en sortir : rappelez-vous que le plus grand danger est la panique.

* Si vous vous trouvez dans un mouvement de foule, gardez vos bras allongés devant vous à hauteur de l'estomac pour garantir la respiration et protéger la cage thoracique.

SI VOUS ÊTES À L'EXTÉRIEUR D'UN BÂTIMENT

* Protégez votre tête avec les bras.

* Restez loin des bâtiments, des murs, des poteaux électriques et de tout ce qui peut s'effondrer. Dirigez-vous vers des lieux ouverts. Ne courez pas, vous provoqueriez de l'affolement.

* Si vous êtes en voiture, arrêtez-vous en un lieu aussi sûr que possible (loin des ponts, des poteaux électriques et des zones d'éboulement) et n'en sortez pas.

APRÈS LE SÉISME

* Coupez tous vos réseaux (électricité, eau, gaz) pour éviter des courts-circuits et des fuites de gaz.

* Vérifiez s'il y a des blessés parmi les membres de votre famille ou chez vos voisins., Ne déplacez pas les personnes sérieusement blessées à moins que vous ayez des connaissances médicales ou qu'elles soient placées dans une zone de danger immédiat.

* Inspectez l'état des installations d'eau, de gaz et d'électricité. Communiquez les dégâts à l'entreprise concernée, n'essayez pas de les réparer vous-même. Soyez prudent avec l'électricité si vous constatez des dommages sur l'installation de gaz. Nettoyez aussi tôt que possible les restes de médicaments, de peintures ou d'autres produits chimiques dangereux qui se seraient répandus.

* Ne parcourez pas immédiatement les zones touchées, plus particulièrement les zones côtières en raison d'éventuels "Tsunamis" ou raz-de-marée.

* Ne téléphonez pas à moins que ce ne soit absolument nécessaire, vous encombreriez des lignes requises pour les cas véritablement urgents.

* Si vous devez pénétrer dans un bâtiment endommagé, restez-y le moins de temps possible et soyez très prudent avec les éventuels objets restés instables. Portez des chaussures solides pour éviter de vous blesser avec des objets coupants ou perçants. Attention aux liquides potentiellement dangereux.

* Essayez, au plus vite et dans la mesure de vos possibilités, de maintenir les rues dégagées afin de faciliter la circulation des véhicules de secours. Répondez aux appels à l'aide des organismes de sécurité et de secours. Essayez de ne pas entraver les opérations de ceux qui sont les plus qualifiées pour les effectuer. Les curieux ne font pas que déranger les secours, ils peuvent aussi être un danger.

* Après la première secousse, méfiez-vous des « répliques » : il peut y avoir d'autres secousses. Elles sont en général de moindre magnitude, mais elles peuvent provoquer des dégâts.

TSUNAMIS

Grandes vagues générées par des perturbations tectoniques des fonds océaniques. La force de la perturbation est transmise à l'eau et engendre les tsunamis (raz-de-marée). La hauteur de la vague du tsunami est régie par le principe hydrodynamique qui met en rapport la vitesse de la vague et la racine carrée de la profondeur de la mer en un point donné. La colonne de la vague est freinée en sa partie basse mais la partie supérieure continue de se déplacer et de croître jusqu'à déferler sur la côte avec une force dévastatrice.

Bien que tous les océans soient susceptibles d'expérimenter un tsunami, ces phénomènes sont plus fréquents dans l'Océan Pacifique, dont les rives sont souvent frappées par des séismes de considérable magnitude (spécialement les côtes du Chili, du Pérou et du Japon). De plus, le type de faille qui se forme entre les plaques de Nazca et la Sud-américaine , dite de subduction (une plaque qui glisse sur une autre), rend encore plus probable la déformation du fond marin et donc les tsunamis.

Néanmoins, des tsunamis dévastateurs ont eu lieu dans les Océans Atlantique et Indien, ainsi que dans la Mer Méditerranéenne. Des grands tsunamis ont accompagné les tremblements de terre de Lisbonne en 1755, celui du Paso de Mona au Porto Rico en 1918 et celui de Grand Banks au Canada en 1929. Le dernier grand tsunami eut lieu en 1960, généré par un séisme aux abords des côtes du Chili. D'autres tsunamis récents : 1975 en Hawaï ou 1964 en Alaska.

ANNEXE

TECTONIQUE DE PLAQUES

La Terre est une planète dynamique. La couche rigide supérieure (Lithosphère) est constituée des plaques tectoniques. Ces plaques sont en mouvement les unes par rapport aux autres. Les marges des plaques montrent si elles divergent (dorsales océaniques et rifts continentaux), convergent (zones de subduction) ou glissent latéralement (failles transformantes).

La lithosphère (˜ 100 km d'épaisseur) est constituée par la croûte ( ˜ 7 km dans les océans et ˜ 50 km sur les continents) et par la partie la plus solide du manteau. Sous la lithosphère se trouve l'asthénosphère, couche de matériel chaud et semi-fondu capable de fluer.

Les mouvements des plaques lithosphériques rigides sont provoqués aux courants de convection existants dans l'asthénosphère. Ils expliquent l'orogenèse et d'autres phénomènes géologiques comme les activités sismiques et volcaniques qui se produisent en limite ou sur les marges de ces plaques.

La tectonique de plaques interprète la distribution des séismes sur la Terre de la façon suivante : la surface de la lithosphère terrestre est divisée en plaques (les plus importantes sont au nombre de sept) dont les bords coïncident avec les zones actives pour les tremblements de terre.

Les marges des plaques peuvent séparer deux blocs océaniques, deux blocs continentaux, ou un bloc océanique et un continental. Pour les blocs continentaux, les marges se divisent à leur tour en actives et passives. Les marges actives sont celles où la limite du continent est aussi la limite d'une plaque. Si la plaque en contact avec cette plaque continentale est de type océanique il se forme une zone de subduction où la croûte océanique s'enfonce sous la croûte continentale. Ces marges actives sont soumises à des séismes superficiels ou profonds pouvant atteindre des magnitudes très élevées.

Dans les zones de divergence entre plaques se produisent des séismes superficiels et de magnitude modérée. Ils sont généralement associés aux dorsales océaniques.

 CONCEPTS

Accélération sismique  : Accélération du mouvement du terrain produit par les ondes sismiques générées par un séisme.

Cartographie officielle  : Celle réalisée, en Espagne, par les Administrations Publiques ou sous leur direction et contrôle, en suivant les prescriptions de la Loi 7/1986 d'Ordonnance de la Cartographie.

Coordonnées hypocentrales  : Ce sont les coordonnées du foyer sismique. Elles sont données par les coordonnées epicentrales et par la profondeur focale.

Enjeux  : Population, édifices, ouvrages de génie civil, activités économiques et services publiques qui sont en danger dans une zone déterminée.

Épicentre  : Point qui résulte de la projection de l'hypocentre sur la surface terrestre.

Hypocentre  : Point où se produit le séisme.

Intensité sismique  : Degré d'une échelle qui indique les dommages et les effets d'un tremblement de terre sur les personnes, les structures et les biens situés en un lieu donné. L'échelle MSK est utilisée en Europe et elle est officielle en Espagne. Elle comporte douze degrés, exprimés en chiffres romains allant de I à XII.

Isosiste  : Ligne reliant des points à intensité sismique égale.

Magnitude  : Quantification de l'énergie libérée par un séisme basée sur la mesure instrumentale de l'amplitude des ondes sismiques. Il existe différentes échelles selon le type d'onde mesurée. L'échelle la plus utilisée est celle de Richter.

Méthode déterministe  : Méthode de calcul de la dangerosité sismique fondée sur l'hypothèse que la sismicité future sera la même que celle expérimentée par le passé.

Méthode probabiliste  : Méthode de calcul de la dangerosité sismique fondée sur l'hypothèse que la connaissance de la sismicité passée permet d'établir les statistiques définissant les phénomènes sismiques dans une zone.

Méthode de zonage  : Méthode de calcul de la dangerosité sismique dans laquelle sont considérées les sources sismogéniques, c'est à dire les zones ayant des caractéristiques sismotectoniques communes.