Les nouvelles découvertes sur les séismes en Turquie et Syrie
Les séismes font partie des phénomènes naturels les plus puissants, laissant des traces indélébiles tant sur l’urbanisme que dans les âmes humaines. Malgré les effondrements et fissures visibles à la surface, ce qui se passe dans les profondeurs de la Terre reste un grand mystère. Ce qui échappe souvent à notre observation ce sont les « déformations cachées », qui se produisent loin des lignes de failles principales et qui n’ont pas encore reçu l’attention qu’elles méritent dans les études sismiques.
Des chercheurs de l’Université King Abdullah pour les sciences et la technologie (KAUST), en collaboration avec d’autres, ont cherché à combler cette lacune à travers des études approfondies sur les deux séismes survenus rapidement près de la frontière entre la Syrie et la Turquie le 6 février 2023, avec des magnitudes de 7,8 et 7,6. Dans une étude publiée dans la revue Nature Communications, ils ont révélé de nouveaux secrets concernant ces déformations qui se produisent en dehors des failles principales et leur rôle crucial dans l’interprétation de l’intensité des séismes et des risques futurs.
La dynamique des séismes
Les grands séismes se produisent lorsque deux plaques tectoniques soudainement collées se déplacent. Au lieu de glisser lentement l’une à côté de l’autre, ce glissement soudain, qui se produit sur une échelle de mètres en quelques secondes, provoque des dégâts considérables à la croûte terrestre.
Habituellement, les pires dommages d’un séisme se produisent le long de la ligne de faille, où le tremblement de terre se déclenche. Cependant, dans ce cas, les séismes ont causé des destructions majeures dans des zones éloignées de la ligne de faille. La mesure précise de ces dommages est essentielle pour estimer les taux de glissement de la faille et les cycles sismiques. Pourtant, la plupart des études de cas sur les grands séismes ont largement sous-estimé ces dommages éloignés.
Une estimation élargie de l’ampleur des dommages
Selon Jihong Liu, chercheur postdoctoral à KAUST et principal auteur de l’étude, « les études précédentes ont suggéré que la largeur de la zone de dommages dans la croûte terrestre n’atteint que quelques centaines de mètres à partir des bords des plaques, tandis que notre étude sur les séismes de Kahramanmaraş, près de la frontière entre la Syrie et la Turquie, montre que la zone de dommages peut s’étendre jusqu’à 5 kilomètres de la faille elle-même. »
Le groupe a utilisé des données d’images provenant de « satellites radar à synthèse d’ouverture » pour mesurer les dommages éloignés de la faille principale causés par les séismes, en utilisant des images prises avant et après les événements sismiques.
La technique des satellites radar
Les satellites radar à synthèse d’ouverture sont des technologies spéciales qui scannent la surface de la Terre depuis l’espace, permettant aux chercheurs d’observer de petits mouvements dans le sol, même de quelques millimètres. En comparant les images avant et après les séismes, les scientifiques ont pu identifier les zones qui ont bougé et les endroits où les bâtiments se sont effondrés. Cela a permis aux chercheurs de cartographier les dommages de manière exhaustive, même dans des zones reculées difficiles d’accès.
Liu souligne que « les satellites radar ont révolutionné l’étude des zones sismiques, nous permettant de visualiser et d’analyser de vastes régions en profondeur sans avoir besoin d’observations sur le terrain. »
Applications des résultats
Liu explique que « le taux de glissement sismique est une mesure qui détermine la quantité de mouvement de la faille au fil du temps. Il est calculé en mesurant la quantité de glissement qui s’est produite à chaque extrémité de la faille sur une période donnée. Si des séismes se produisent sur des milliers d’années, le glissement accumulé peut être mesuré puis divisé par le temps pour obtenir le taux de glissement annuel. »
Cependant, ce calcul peut sous-estimer le glissement réel si les dommages en dehors de la faille principale ne sont pas pris en compte. La zone de dommages en dehors de la faille peut s’étendre jusqu’à 5 kilomètres et conduire à une sous-estimation du taux de glissement d’environ un tiers.
Personnalisation des évaluations sismiques
Pour remédier à ce problème, il est possible d’améliorer les estimations du taux de glissement en mesurant le glissement à des distances supérieures à 5 kilomètres de la faille principale pour obtenir une image plus précise des dommages. Les dommages en dehors de la faille doivent également être intégrés dans les calculs, où le glissement perdu en raison des dommages externes est estimé et ajouté aux mesures précédentes.
Une meilleure estimation du taux de glissement permettra de prévoir plus précisément l’ampleur des futurs séismes, ce qui contribuera à améliorer l’évaluation des risques sismiques et à déterminer l’intervalle entre les séismes passés et futurs.
Les implications pour l’urbanisme
Les résultats de cette étude auront un impact direct sur la planification urbaine dans les zones proches des failles sismiques. En incluant les dommages en dehors de la faille dans les modèles sismiques, les planificateurs peuvent anticiper l’intensité des séismes avec plus de précision, ce qui contribue à renforcer la résilience des infrastructures face à ces catastrophes naturelles.
Jihong Liu met en garde que « négliger les dommages en dehors de la faille pourrait aboutir à une sous-estimation de l’ampleur des séismes prévus ou à un retard dans leur timing de manière inexacte. »
Amélioration des prévisions sismiques
Yan Klinger de l’Université de Paris Ville, co-auteur de l’étude, souligne l’importance des résultats obtenus, en notant qu’il est nécessaire d’évaluer les dommages éloignés de la faille, qui peuvent atteindre jusqu’à 50 % dans certains cas. Il affirme que « l’évaluation de ces dommages peut contribuer à améliorer l’estimation du taux de glissement, ce qui entraîne une meilleure estimation du temps de répétition des grands séismes. »
Cependant, Klinger semble moins enthousiaste que son collègue Jihong Liu quant à leur impact sur la planification urbaine, ajoutant que « cela peut ne pas avoir un grand effet, car les déformations en dehors des failles sont considérées comme dispersées et non concentrées. »
Évaluation de la méthodologie
Erhan Altunel, chercheur à l’Université d’Eskişehir Osmangazi en Turquie, qui n’a pas participé à l’étude, a salué l’utilisation de la technologie radar à synthèse d’ouverture pour évaluer les dommages en dehors des failles, considérant cela comme une avancée significative dans l’évaluation des risques sismiques. Il a expliqué que cette technique, lorsqu’elle est appliquée immédiatement après les séismes, fournit des données précises sur les fissures secondaires autour de la faille principale.
Bien que ces données puissent contribuer à améliorer les modèles de prévision sismique, Altunel s’accorde avec Klinger pour dire que leur impact sur la planification urbaine ne sera pas considérable. Il a aussi noté que l’estimation selon laquelle environ 35 % du glissement se produit en dehors de la faille est précise, en particulier pour les séismes de Turquie en 2023.