L’aléa et le risque sismiques
Un séisme est dû au déplacement rapide en profondeur des deux compartiments d’une faille. C’est un phénomène bref (de quelques secondes pour les séismes faibles à modérés à quelques minutes pour les séismes très forts) qui génère des ondes sismiques. Lorsqu’elles arrivent en surface, ces ondes génèrent des vibrations du sol qui sont responsables de la plupart des dommages aux structures (immeubles, maisons, ponts, infrastructures). Les séismes causent chaque année dans le monde des destructions importantes et des pertes humaines considérables (les effondrements de bâtiments sont responsables de la majorité des pertes humaines et économiques). Le risque sismique est très fort dans certaines régions du monde comme le Japon, le Chili ou la Californie. En Europe ce sont la Grèce, la Turquie et l’Italie qui sont les plus menacées.
L’aléa sismique probabiliste décrit, pour chaque site, l’amplitude des vibrations du sol ayant une certaine probabilité d’être dépassée dans le futur. Le risque sismique décrit les conséquences économiques et humaines estimées de tremblements de terre potentiels.
Le risque sismique
Le risque sismique dépend essentiellement de deux facteurs :
- l’amplitude de la vibration du sol (appelée l’aléa sismique),
- la fragilité du bâtiment (appelée la vulnérabilité des structures),
- et bien-sûr des enjeux, comme la densité de population, la présence d’une usine à risque ou d’une centrale nucléaire par exemple dans la zone. A aléa équivalent, le risque sera par exemple plus élevé pour des zones urbaines denses composées de bâtiments construits avant les années 1980 qu’en rase campagne ou dans des villes bâties dans le respect des normes parasismiques récentes.
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Consulter les fiches pédagogiques “20 fausses idées reçues sur…”
Que recouvre la notion de risques sismiques ? À quoi sert-elle ? et peut-elle nous aider appréhender les conséquence d’un seisme ? (4:10 mn) © ITI-Géosciences pour la transition énergétique, Université de Strasbourg 2021 – En savoir plus
Risque sismique en Europe. L’indice de risque sismique combine les quantités de pertes économiques annuelles moyennes et de pertes humaines annuelles moyennes, ramenées au PIB par habitant © Crowley et al. 2021
L’aléa sismique
Peut-on connaitre la vibration du sol attendue dans une zone donnée ? Une chose est sûre : s’il y a eu de gros séismes dans le passé dans une zone, il y en aura dans le futur. Pourtant, l’aléa sismique ne peut pas être déterminé avec certitude. Il est donc représenté en termes de probabilité de dépassement d’un niveau de vibration donné dans une période de temps donné.
Pour estimer l’aléa sismique, les chercheurs utilisent leur connaissance :
- des forts séismes du passé,
- des failles actives qui peuvent engendrer des séismes importants,
- de la nature des sédiments du sous-sol, qui influent sur l‘amplitude et la durée des vibrations ; dans certains contextes et si la vibration est très forte, on peut assister à des phénomènes de liquéfaction du sol (comportement presque « liquide » de matériaux gorgés d’eau lors des secousses sismiques),
- de l’activité sismique actuelle. Les séismes enregistrés par les instruments de l’infrastructure de recherche Epos-France sont une donc composante majeure des calculs d’aléa sismique nationaux.
Il arrive également que certains séismes soient générés par l’activité humaine (carrières, forages…) lorsque celle-ci provoque des changements d’état du sous-sol pouvant, par exemple, accélérer le processus de rupture d’une faille.
En savoir plus
- Voir par exemple l’article paru dans le magazine La Recherche suite au séisme du Teil survenu près de Montélimar en novembre 2019
- Ou l’article du 26 juin 2021 sur les séismes de Strasbourg publié sur le site web de l’Eost
- Consulter le site web dédié à l’aléa et au risque sismique en Europe (en anglais)
Il faut noter que le calcul de l’aléa sismique est particulièrement complexe en France métropolitaine où les séismes modérés et forts sont rares et les informations sur les failles actives difficiles à obtenir sur le terrain car les indices sont peu marqués dans la géologie. Des travaux sont menés au sein de projets nationaux dans le cadre de l’infrastructure de recherche Epos-France (projet Alceste) et de projets européens (ESHM20), pour mieux comprendre et améliorer la définition de l’aléa sismique.
En savoir plus
- Projet Alceste : caractériser l’aléa sismique probabiliste en France métropolitaine (actualité publiée le 22 mars 2022 sur le site web Résif-Epos, devenu Epos-France)
- Nouvelles évaluations de l’aléa et du risque sismique en Europe (actualité publiée le 28 avril 2022 sur le site web Résif-Epos, devenu Epos-France)
- Page Origine et effets des séismes
- Glossaire
Aléa sismique en Europe. Les zones en rouge correspondent à celles où la vibration du sol la plus importante est attendue © Danciu et al. 2021
Quel est le but de ce calcul d’aléa et comment la population est-elle protégée ?
A partir des calculs d’aléa on construit une carte réglementaire indiquant dans chaque zone les normes parasismiques à appliquer pour construire chaque type de bâtiment. Paris se trouve dans une zone de niveau 1 (aléa très faible) où les normes de construction parasismiques ne sont pas demandées. Par contre, pour des villes comme Grenoble et Nice qui sont dans une zone de niveau 4 (aléa moyen) ou pour les Antilles qui sont en niveau 5 (aléa fort), il est indispensable d’appliquer des normes parasismiques strictes pour les constructions. Grâce à ces normes, les bâtiments récents doivent pouvoir résister à un séisme futur.
Comment réduire le risque ?
- Construire en respectant les normes parasismiques.
- Renforcer les bâtiments anciens les plus importants (hôpitaux, casernes de pompiers, écoles …).
- Sécuriser les voies de communication nécessaires à la gestion de la crise (ponts, voies principales, aéroports …) .
- Se préparer à un séisme.
- Faire participer les citoyens et les jeunes (voir par exemple le site web de l’Observatoire Edumed)
- Continuer à chercher pour mieux comprendre les séismes et un jour, peut-être les prévoir…
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Responsabilité des différents organismes en France
- Les actions de prévention relèvent du domaine de responsabilités du ministère en charge de l’écologie et de ses représentations locales.
- L’alerte pour le Ministère de l’Intérieur est assurée par le Commissariat à l’Energie Atomique (CEA).
- La gestion de crise relève du Ministère de l’intérieur et des services décentralisées (les préfectures).
- Le suivi de la sismicité est assuré par différents observatoires académiques qui opèrent des réseaux sismologiques au sein de l’infrastructure de recherche Epos-France.
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Zonage sismique de la France. C’est cette carte qui impose des normes de construction différentes selon les zones.