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Séismes et tsunamis : vingt cinq ans de coopération scientifique franco-japonaise

Siegfried Lallemant · Saison 2011-2012 · ·

Le séisme du 11 mars 2011 et le tsunami qui a suivi nous ont rappelé en frappant le Japon combien nos sociétés restent vulnérables face aux manifestations les plus extrêmes des forces de la nature. A partir de son expérience de coopération scientifique avec le Japon dans le domaine de l’exploration des fosses de subduction depuis l’essor des technologies modernes (sismiques, submersibles, forages profonds, …), Siegfried Lallemant, professeur des universités au laboratoire Géosciences et Environnement de l’université de Cergy-Pontoise propose de faire le point sur ce que nous savons ainsi que sur les grands programmes internatio- naux en cours dans ce domaine.

1. Les séismes, générateurs de tsunamis

Les tsunamis prennent naissance dans l’apparition de failles situées au fond des océans, qui font remonter un bloc qui, en soulevant une très grande masse d’eau, créée une vague qui se propage dans deux directions, vers la côte et vers l’océan. Cette onde est de faible amplitude dans les masses profondes des océans. Mais, la période restant constante et la vitesse diminuant par freinage, la longueur d’onde devient plus courte et l’amplitude s’accroît. Le phénomène du tsunami – qui signifie « port-vague » en japonais, autrement dit « la vague qui détruit le port » – est connu depuis longtemps dans la culture japonaise et est même à la source de nombreuses légendes.

2. Magnitude et énergie

La magnitude, qui permet de mesurer l’énergie dissipée par les séismes, est une mesure logarithmique. Il y a donc un lien entre le nombre des séismes et leur magnitude : pour une période donnée, si l’on a un certain nombre de séismes de magnitude importante, il est possible de prédire le nombre de séismes plus petits. Cependant, sur un siècle, seuls trois séismes de magnitude importantes ont capitalisé à eux trois la moitié de l’énergie dissipée sur le globe. On constate également que plus les séismes ont une magnitude forte, plus les tsunamis sont importants, même si le taux de variation est très important.

3. Le Japon, terrain d’étude privilégié

Le Japon est une nation très ancienne qui a une tradition d’archivage des événements sismiques très enracinée. Certaines archives remontent même aux années 800. En outre, cette région du monde est caractérisée par trois zones de subduction qui se téléscopent autour d’une même île. Le Japon est donc une zone d’étude importante. Siegfried Lallemant raconte comment, dès 1984, il participe à un programme de recherche franco-japonais, le programme Kaiko, au Japon. A cette époque, la France est un pays leader en matière de technologie océanographique. Ce programme visait précisément à élaborer une carte détaillée des fonds marins nippons.

4. Etudes sur la région de Tokai

Siegfried Lallemant présente les études qui ont été menées dans le Japon Sud, zone qui rassemble le plus d’informations historiques du fait de la présence de capitale. Les recherches ont porté sur la partie orientale de la fosse de Nankai, qui, n’ayant pas connue de rupture sysmique dans le dernier cycle du XXe siècle, présentait un risque de séisme assez grand. Ces études ont notamment montré que la zone sismogène se termine par des failles importantes. Le risque de tsunamis y est donc fort, compte tenu des mouvements verticaux qui peuvent survenir. Siegfried Lallemant évoque ensuite le grand programme Nantroseize, qui a porté sur la zone dans laquelle est survenue un grand séisme en 1944.

5. Retour sur le séisme de mars 2011

En guise de conclusion, Siegfried Lallemant s’interroge : pourquoi le Japon nord a-t-il connu un séisme – prédit de personne – aussi fort il y a un an, dans la région de Tohoku ? La raison tient à ce que, si la faille sismique se meut très vite, elle va moins facilement déclencher la transmission de ce movuement à la masse d’eau. Au contraire, si ce mouvement est un peu plus lent, la transmission sera meilleure. Paradoxalement, ce ne sont pas les séismes les plus rapides qui produisent le plus de tsunamis. C’est en tous cas le nez de la subduction, là ou se fait l’affrontement entre les deux plaque, qui a le plus d’influence sur le tsunami et qui mérite le plus d’être étudiée.

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