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A la recherche des séismes en France

Dossier - Qu'est-ce qui fait trembler la terre ?
DossierClassé sous :géologie , Incontournables , faille

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Dans ce dossier, Olivier Bellier traite des tremblements de terre. Il évoque le « moteur » des tremblements de terre (ou séismes) et leur lien avec la tectonique des plaques, modèle qui aujourd’hui explique l’ensemble de la dynamique et de la vie interne de la Terre. Puis il aborde les différents « outils » qui permettent d’étudier les séismes et les failles qui les génèrent. Après avoir évoqué la prise en compte du risque sismique en traitant rapidement les notions de prévision et de prévention, il évoque la « vie sismique » de la France, pour finalement focaliser la fin de ce dossier sur la sismicité de la Provence, domaine à sismicité relativement élevée eut égard à la sismicité modérée de la France.

  
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Environ mille quatre cents villes et villages de France vivent avec la menace d'un tremblement de terre. Le risque n'est donc pas nul ! Il est primordial par conséquent de connaître les zones où se produisent, se sont produits et se produiront les séismes.

Les séismes du présent et du passé : séismicités  instrumentale et historique (Figure 12)


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Figure 12 - Répartition de la sismicité instrumentale (à gauche) et historique (à droite). Les points représentent la localiation des séismes en surface (épicentres) à la verticale du foyer (lieu du séisme en profondeur). Pour la carte de sismicité historique (gauche) plus les cercles sont grands plus l’intensité du séisme est élevée. Ces deux cartes permettent d’illustrer parfaitement et de manière très similaire, mais pour des fenêtres temporelle différente, la répartition de la sismicité de la France sur les zones de déformation récentes (exemple : les Alpes et les Pyrénées) (© cartes – documents IRSN).

La séismologie qui est la science des séismes, le séisme correspondant à un mouvement bref du sol (quelques secondes à quelques minutes), dû à l'arrivée d'ondes élastiques transmises dans le globe à partir d'un point appelé foyer, localisé sur une faille. L'enregistrement, graphique ou numérique, des séismes se fait par le biais d'un capteur appelé sismographe, ou sismomètre. Les sismomètres mécaniques furent mis au point à la fin du siècle dernier, mais c'est dès 1892, date à laquelle le premier sismographe fut installé à Strasbourg, que le territoire métropolitain fut surveillé. Depuis, le nombre de capteurs ne cesse d'augmenter, à une vitesse presque exponentielle en quelques dizaines d'années. Ces stations, 150 environ, réparties sur le territoire métropolitain, sont administrées sous forme de réseaux régionaux et nationaux, sous l'égide d'organismes tels que le CEA (Comissariat à l'Énérgie Atomique), le CNRS (Centre National de Recherche Scientifique), l'IRSN (Institut pour la Radio-protection et la Sûreté Nucléaire), etc. Elles permettent une surveillance en temps réel du territoire et des zones limitrophes. Ces réseaux sont chargés en cas de forte secousse de prévenir les autorités chargées de l'organisation des secours et permettent aujourd'hui de localiser avec une précision de l'ordre de 5 km la majorité des séismes de magnitude supérieure à 2. Ces derniers, imperceptibles par l'homme, correspondraient à une rupture ayant lieu sur une faille de 100 m maximum avec un déplacement insignifiant. Plus de 16 000 séismes ont pu être localisés en France depuis 1962, la répartition de ses séismes montre que 90 % de l'énergie sismique est libérée dans nos régions de déformation, soit associées aux chaînes de montagnes "jeunes", les Pyrénées et les Alpes, soit associées à des dépressions récentes telles que le fossé Rhénan. Toutefois, les marges continentales (Mer Ligure, Manche, Golfe de Lion) ainsi que les massifs anciens (Massifs Central et Armoricain)  sont affectés par une séismicité non négligeable et insoupçonnable avant l'avènement de la sismicité instrumentale.

Mais, cette surveillance croissante ainsi que cette « écoute » instantanée du « bruit » sismique ne permet pas de prévoir les séismes et ne permet d'appréhender que partiellement le comportement sismique d'un territoire, d'où la nécessité d'élargir la fenêtre d'observation de la sismicité, en France, comme ailleurs. C'est le rôle de la sismicité historique. De nombreux organismes (EDF (Electricité de France), IPSN (Institut pour la Protection et la Sûreté Nucléaire), BRGM (Bureau de Recherche Géologique et Minière), AFPS...) se sont associés afin de recenser les principaux tremblements de Terre ayant ébranlé la France, essentiellement au cours du dernier millénaire (cf. site sisfrance : www.sisfrance.net). Ce travail, de fourmis... consiste à aller fouiner dans les archives nationales, régionales et locales des descriptions écrites pouvant se rapporter à des dégâts produits par des séismes. Ces recherches de témoignages sur les tremblements de terre du territoire métropolitain, conservés dans notre patrimoine littéraire, ont permis d'établir une base de données fiable qui recense plus d'un millier de séismes d'intensité épicentrale supérieure ou égale à V. Bien que rares et d'énergie modeste comparée aux séismes de l'Ouest des États-Unis ou du Japon, les séismes de notre histoire tels que les séismes d'Arette ou de Lambesc montrent que la France n'est pas à l'abri de séismes destructeurs. Les plus gros séismes mis en évidence par la séismicité historique sont de magnitude légèrement supérieure à 6.

Dans ce contexte et du fait de l'expansion de l'urbanisme associée au développement d'industries à risque telles que les industries chimiques ou nucléaires, une secousse même modeste peut avoir des conséquences considérables. La terre est vieille de 4,5 Milliards d'années et ses cycles d'évolution géologique peuvent couvrir des millions d'années. Or, le séisme important, le plus ancien pour lequel nous disposons d'informations suffisantes est le séisme de Bâle en 1356. De ce fait, la quête documentaire de la sismicité historique est louable voir indispensable, mais elle n'est pas suffisante pour savoir si à l'échelle du million d'années la France a subi de plus gros séismes que ceux recensés par l'analyse historique. En d'autre terme, n'y a-t-il pas eu et ne peut-il pas y avoir en France de séisme encore plus fort que ceux recensés dans l'histoire millénaire de nos tremblements de terre ?  Le réponse est probablement, non, car le temps de retour des grands séismes en domaine continental est généralement de plusieurs milliers d'années. En toute rigueur, seules la géologie des tremblements de terre et la « paléosismicité » peuvent donc répondre à cette question. En effet, pour appréhender la séismicité antérieure, inaccessible de "mémoire d'homme", une seule méthode : explorer dans les couches géologiques des témoignages ou des empreintes d'événements sismiques.