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Le test nucléaire nord-coréen sous le regard des sismologues

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Les fulgurants progrès des géosciences ayant mené à la découverte dans les années 1960 de la tectonique des plaques sont en partie dus à la guerre froide. Aujourd'hui encore les réseaux de sismomètres permettent d'étudier la puissance et la localisation d'un essai nucléaire souterrain comme celui que vient d'effectuer la Corée du Nord.

En haut et en rouge, le sismogramme du test nucléaire nord-coréen de 2009 est fort semblable à celui du test de 2006 en dessous. Tout en bas, celui d'un séisme dans la même région montagneuse granitique. La différence est clairement visible. Crédit : Lamont-Doherty Earth Observatory

Une masse métallique, comme un gisement de métaux ou un sous-marin nucléaire, modifie légèrement la forme du champ magnétique de la Terre. On peut ainsi partir à la chasse à l'un ou à l'autre. Il ne faut donc guère s'étonner que d'importants crédits aient été mis à la disposition des océanographes américains pour cartographier précisément le champ magnétique au fond des océans. En effet, toute anomalie magnétique découverte par rapport à une carte de référence peut servir à repérer un éventuel sous-marin ennemi.

De même, au début des années 1960 et sous l'influence du président Kennedy, d'imposants réseaux de sismomètres furent construits, comme celui comportant 500 appareils disposés en étoile dans le Montana. De cette manière, en moins d'une journée, tout essai nucléaire souterrain est détecté et un rapport tombe sur le bureau du président des Etats-Unis mentionnant sa puissance probable et surtout sa localisation.

Les données géomagnétiques et sismologiques ainsi mises à la disposition des géophysiciens collaborant avec l'armée US se sont révélées précieuses pour découvrir l'expansion des fonds océaniques et l'existence des plaques plongeant à l'intérieur de la Terre, ainsi que les détails des différentes couches de roches du globe terrestre à l'occasion des séismes géants excitant les modes propres d'oscillations de la planète.

Lorsque la Corée du Nord a effectué un premier test nucléaire en 2006 et un second ce 25 mai 2009, il était inévitable que ceux-ci soient détectés par les sismologues travaillant au célèbre Lamont-Doherty Earth Observatory, de l'Université de Columbia. Il est d'ailleurs plus que probable que le gouvernement de la Corée du Nord attendait cette détection afin de démontrer au monde qu'il possédait bel et bien l'arme nucléaire.

L'étoile indique la localisation de l'essai nucléaire nord-coréen de 2009. Les autres symboles flanqués d'initiales indiquent des observatoires sismologiques importants. Crédit : Lamont-Doherty Earth Observatory

Une puissance mal connue

Paul G. Richards est un expert reconnu mondialement dans le domaine de la détection des essais nucléaires à l'aide des méthodes de la sismologie. Avec ses collègues, il vient d'estimer à quelques kilotonnes de TNT la puissance du test nord-coréen. En 2006, lui et son collègue Won-Young Kim avaient déjà publié dans Nature Physics un article sur le premier test de la Corée du Nord le 9 octobre de cette même année.

Pour Richards, alors qu'un doute existait pour le premier test, moins puissant, il semble exclu que le séisme d'une puissance de 4,5 à 4,7 qui s'est produit en montagne à une quarantaine de kilomètre au nord de la ville de Kilju soit causé par une explosion de nature chimique. La forme du sismogramme exclut déjà de toute façon un séisme d'origine naturel comme on peut le voir tout en bas de l'article. La proportion d'ondes P, semblable aux ondes de compression dans l'air, est en effet trop importante par rapport aux ondes S.

La puissance exacte de l'explosion est encore incertaine. Pour Kim, elle est de l'ordre de 2,2 à 4 kilotonnes (milliers de tonnes de TNT) mais pour ses collègues européens, le chiffre pourrait se situer entre 3 et 8 kilotonnes. Les sismologues russes, quant à eux, n'excluent pas une puissance comparable à celle de la bombe d'Hiroshima, c'est-à-dire 15 kilotonnes. Les stocks US et russes d'armes thermonucléaires (les bombes H) comportent des bombes dont l'explosion peut atteindre une puissance de 50 mégatonnes, soit plus de 3.000 fois celle de la bombe atomique d'Hiroshima.

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