Des anomalies gravitationnelles permettent de mieux connaitre les gros séismes en temps réel

Pour PrépaBCPST, PrépaCAPES et PrépaAgreg
Thèmes : séismes, prévention des risques

Prévoir les tremblements de terre à plus ou moins long terme est un enjeu majeur. Il n'y a pas de méthodes fiables à l'heure actuelle. De nombreuses équipes étudient ce qui pourrait être des signes avant-coureurs. Et la mesure de la propagation de la modification du champ de gravité terrestre pourrait en être un, même si son efficacité réelle à sauver des vies est encore à débattre.

Le déplacement de deux blocs le long d'une faille provoque des ondes sismiques et ces ondes modifient à leur tour le champ de gravité terrestre. Des chercheurs français et américains ont publié une étude dans Science début décembre qui montre que cette modification se propage très vite, à la vitesse de la lumière, et donc bien plus rapidement que les ondes sismiques elles-mêmes qui se déplacent entre 3 et 10 km/s (les ondes P, les plus rapides se déplacent entre 6 et 10 km/s). A 1000 km de l'épicentre, ces modifications arrivent 2 minutes avant les dangereuses ondes sismiques. 

Source : http://contractionlanthanides.blogspot.fr/2015/11/le-sismographe_18.html

 

Source : http://raymond.rodriguez1.free.fr/Textes/1s21.htm

 Or ces modifications gravitationnelles sont mesurables par les sismographes car le petit changement de gravité modifie la position d'équilibre de la masse de l'instrument et les sismographes sont assez sensibles pour détecter cela. Jusqu'en 2016, ces petites modifications étaient passées complètement inaperçues mais on peut désormais les extraire du "bruit de fond". Les chercheurs ont utilisé notamment les enregistrements du séisme de Tohoku du 11 mars 2011 de magnitude 9,3 et qui a été à l'origine d'un tsunami dévastateur et de la catastrophe de la centrale nucléaire de Fukushima. 

Les amplitudes des perturbations gravitationnelles sont très sensibles à la magnitude du séisme, ce qui permettrait d'avoir accès à cette information cruciale rapidement. La méthode a des limites car il faut que le séisme soit de magnitude supérieure à 8,5 pour être détectable. Des outils développés pour détecter les ondes gravitationnelles devraient être mis à profit pour faire baisser ce seuil. 

Pour la protection des personnes, ces modifications gravitationnelles ne vont sans doute pas assez vite. Les zones les plus dangereuses sont les plus proches de l'épicentre, justement celles où le différentiel de temps entre l'arrivée de l'anomalie gravitationnelle et des ondes sismiques sera sans doute trop faible pour permettre à des personnes d'évacuer des bâtiments. Par contre, cette méthode permettra de savoir plus précisément et rapidement la magnitude des forts séismes. Celui de Tohoku avait d'abord été estimé à 7,9 avant de corriger vers sa magnitude réelle, plus élevée. Or, comme c'est une échelle logarithmique, une petite différence peut correspondre à une puissance très différente et enclencher par les autorités des types de réponses plus appropriées (notamment vis-à-vis de l'évacuation des côtes pour les tsunamis).

D'après communiqué du CNRS.

Voir aussi cet article.