Questions fréquentes sur l’enregistrement et l’analyse des séismes

• Comment fonctionne un sismomètre ?
• Y a t-il d’autres outils que les sismomètres pour identifier un séisme ?
• Les informations diffusées en temps réel sur les séismes évoluent parfois sensiblement. Pourquoi ?
• Quelle est la différence entre magnitude et intensité ?
• A partir de quelle magnitude les secousses sismiques peuvent-elles être enregistrées ?
• L’échelle de Richter a-t-elle une limite supérieure ?

Comment fonctionne un sismomètre ?

Le sismomètre est un instrument capable de mesurer les mouvements du sol, exprimé en vitesse (mètres par seconde) ou en accélération (mètres par seconde au carré).

Les ondes sismiques produisent des oscillations du sol dans les 3 directions de l’espace. Un sismomètre comprend donc 3 capteurs : le premier mesure le mouvement vertical et les deux autres mesurent les mouvements horizontaux dans les directions Nord-Sud et Est-Ouest. Contrairement aux anciens instruments purement mécaniques, les sismomètres modernes utilisent l’électromagnétisme. Pour simplifier : ils utilisent une masse sur laquelle est fixé un aimant. Cette masse aimantée est mobile. Un second ensemble est formé d’une bobine fixée au bâti du sismomètre, lui-même solidaire du sol.

Lorsque le sol bouge, le bâti et la bobine se déplacent donc de la même façon. Cela provoque un mouvement relatif entre eux et la masse aimantée. Celle-ci, en oscillant à l’intérieur de la bobine, crée un courant électrique proportionnel à l’intensité du mouvement du sol. Ce courant est transmis à un numériseur, qui le transforme en un signal numérique lisible par un ordinateur. A partir de là, les spécialistes peuvent analyser le mouvement mesuré.

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• Instruments et techniques de la sismologie
• Découvrir des photos et vidéos des instruments Epos-France sur la médiathèque Hal-EPOS-FRANCE

Y a t-il d’autres outils que les sismomètres pour identifier un séisme ?

Oui, des capteurs GPS installés de manière permanente en un point permettent d’obtenir les déplacement du sol avant, pendant et après un séisme et sont donc des mesures complémentaires très importantes. On utilise aussi l’imagerie satellitaire qui permet de comparer des images prises avant et après le séisme dans différentes bandes de fréquence. Cela permet de mesurer où et dans quelle mesure le sol s’est déformé après un séisme. On peut également aller directement sur le terrain pour voir la trace de la faille. Mais ces techniques ne fonctionnement que si le séisme est important et proche de la surface. Pour les autres séismes, la sismologie reste l’outil principal, voire unique.

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• Page Instruments et techniques de la sismologie
• Page Instruments et techniques de la géodésie
  

Les informations diffusées en temps réel sur les séismes évoluent parfois sensiblement. Pourquoi ?

Les localisations évoluent en fonction du traitement effectué par les analystes sismologues. La première localisation résulte des procédures de détection/localisation automatique des séismes. Elle est vérifiée et éventuellement corrigée par une ou des localisations manuelles : une préliminaire, faite dans la journée ouvrée suivant l’occurrence du séisme, et parfois une deuxième intégrant des données complémentaires et/ou un traitement plus précis.

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Organisation de la surveillance des séismes en France

Quelle est la différence entre magnitude et intensité ?

Si on fait le parallèle avec une ampoule, la magnitude correspond à la puissance de l’ampoule et l’intensité à la lumière qu’elle diffuse à un point donné. Il n’existe pas de relation directe entre magnitude et intensité. Deux séismes de même magnitude peuvent avoir des intensités différentes, par exemple s’ils se sont produits à des profondeurs différentes.

La magnitude est une valeur calculée traduisant la quantité d’énergie libérée lors d’un séisme. C’est une grandeur intrinsèque du séisme. Elle ne dépend pas du lieu auquel on l’évalue. L’intensité sismique, elle, est une évaluation du mouvement du sol en un lieu à partir des effets produits par le séisme : ressentis par l’homme (réveil, chute d’objets…), dégâts aux constructions, modification du paysage. On parle alors d’effets macrosismiques. L’intensité d’un séisme dépend du lieu d’observation. Elle décroît en général avec la distance par rapport à l’épicentre du séisme, mais elle est également influencée par la structure géologique locale du sous-sol (sables, roches consolidées, bassins sédimentaires…).

A partir de quelle magnitude les secousses sismiques peuvent-elles être enregistrées ?

La limite inférieure de détection des signaux sismiques dépend de la précision des instruments et de leur proximité avec l’hypocentre du séisme. En ce qui concerne la France, grâce à l’installation d’un réseau permanent de près de 200 stations sismologiques couvrant l’ensemble du territoire métropolitain, le seuil de détection est situé autour de 1, voire 0 dans certaines zones avec une forte densité d’instruments.

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• Instruments et techniques de la sismologie
• Instrumentation Epos-France (Site web de l’infrastructure de recherche Epos-France)

L’échelle de Richter a-t-elle une limite supérieure ?

L’échelle de Richter n’a pas de limite puisqu’elle traduit l’énergie libérée par un séisme et que cette énergie est théoriquement illimitée. En pratique, le plus grand tremblement de Terre observé était d’une magnitude de 9.5 sur l’échelle de Richter et s’est produit au Chili en 1960. L’échelle de Richter est progressivement abandonnée.