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Il y a un an, le séisme de Tohoku secouait le Japon

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Le 11 mars 2011, il y a un an, le Japon subissait le pire tremblement de terre qu'il n'ait jamais connu, avec une magnitude de 9. Cet événement est le résultat de circonstances géologiques exceptionnelles qui ont bouleversé les connaissances scientifiques dans le domaine de la sismologie.

Le séisme de Tohoku a été suivi de nombreuses répliques dont 56 de magnitude supérieure à 6. © domaine public

Il y a un an, le 11 mars 2011, la Terre tremblait à l'est du Japon. Baptisé séisme de Tōhoku, du nom de la province la plus proche de l'épicentre, avec sa magnitude 9, ce tremblement de terre est le plus important que le pays n'ait jamais connu. Le tsunami qu'il a provoqué, une vague d’environ 15 mètres, a dévasté la côte est de l'île de Honshu et particulièrement la province de Fukushima, menant à la pire catastrophe nucléaire de tous les temps, après Tchernobyl. Si les dégâts matériels et humains de ce tremblement de terre et de ses conséquences sont exceptionnels, le contexte géologique l'est tout autant.

Typiquement, au niveau d'une zone de subduction, un séisme se produit lorsqu'une plaque lithosphérique plonge sous une autre. Un mouvement de glissement brutal s'opère, provoquant un rapide déplacement d'une plaque par rapport à l'autre. Les secousses se répercutent rapidement le long de la faille de subduction et des répliques moins importantes se produisent.

Subduction des différentes plaques, sous l'archipel nippon. © CNRS - d'après Jolivet, 1995

Fukushima : des conditions géologiques exceptionnelles

La géologie du Japon est particulièrement propice à ce type de tremblement de terre. Les multiples îles de l'archipel ont été formées à la frontière de quatre plaques qui plongent les unes sous les autres. Schématiquement, la Philippine passe sous la Nord-Américaine, l'ensemble recouvrant la Pacifique, donc plus lourde.

Mais le 11 mars 2011 (la première secousse a d'ailleurs eu lieu deux jours plus tôt), les événements ne se sont pas déroulés comme lors d'un tremblement de terre classique. Ce qui s'est produit a ainsi bouleversé les connaissances sur le sujet.

Le Japon se situe à la rencontre de quatre plaques lithosphériques qui plongent les unes sous les autres, créant des zones de subduction. Le 11 mars 2011, la plaque Pacifique a brusquement glissé vers l'ouest. La longueur de la faille concernée, entre 400 et 500 km, est exceptionnellement grande. © Idé

Prévoir les séismes ?

Contrairement à un épisode sismique normal, les petites répliques n'ont pas eu lieu le long de la faille, mais autour de l'épicentre, de façon plutôt désordonnée et inattendue. En outre, ces observations remettent en cause les certitudes concernant d'autres failles, qui pourraient réagir bien différemment de ce qui est attendu par les scientifiques.

Aurait-il été possible de prévoir l'événement du 11 mars ? La région est très étudiée par les sismologues. Le dense réseau de surveillance a montré que la plaque Pacifique ne se déplaçait pas à vitesse normale. Le mouvement semblait être arrêté, ce qui pouvait laisser entendre qu'un séisme géant était prêt à se déclencher.


Les séismes de l'année 2011. On constate que leur nombre augmente bien plus vite après l'événement du 11 mars 2011, à cause de toutes les répliques du séisme de Tōhoku. © StoryMonoroch, YouTube

En attendant le Big One

La faille, hétérogène, est probablement composée de zones fluides qui facilitent le mouvement des plaques, et de zones davantage rugueuses qui l'empêchent. Ceci pourrait expliquer d'une part la force du séisme (l'énergie emmagasinée par les zones qui ne glissent pas est soudainement libérée) et d'autre part le schéma inhabituel des répliques. Une région d'environ 100.000 km² s'est ainsi brusquement déplacée de plus de 50 mètres.

Afin de mieux comprendre ce qui s'est passé et d'espérer un jour pouvoir prévoir ces tremblements de terre, des équipes scientifiques étudient les différentes failles à risque autour de l'archipel. Le Chikyū, navire de forage nippon, va ainsi poser des capteurs dans la faille du Japon, à l'origine de l'épisode du 11 mars 2011, afin de découvrir les circonstances exactes de l'événement.

En attendant, les Nippons sont toujours sous la menace du Big One, le séisme gigantesque qui aura lieu non loin de Tokyo, au niveau de la fosse de Nankai, dans un futur proche à l'échelle des temps géologiques...