0:005:12 du matin
À cinq heures et 12 minutes, par un matin de printemps de 1906, San Francisco dormait encore. Puis, sans prévenir, le sol s'est mis à onduler. Pendant environ une minute, toute la ville a tremblé. Des bâtiments se sont effondrés, des conduites de gaz se sont rompues, et des incendies ont brûlé pendant trois jours.
0:16Ce qui s'est passé sous San Francisco ce matin-là se produit partout sur la planète. Quelque part sur Terre, le sol tremble assez fort pour être ressenti à peu près toutes les cinq minutes. La plupart de ces séismes sont faibles. Quelques-uns changent le cours de l'histoire.
0:30Dans ce cours, nous allons partir du tout début, avec quatre questions. Qu'est-ce qui fait trembler le sol ? Pourquoi les séismes frappent-ils là où ils frappent ? Comment les mesure-t-on ? Et qu'est-ce qui détermine l'ampleur des dégâts qu'ils causent ?
0:48Le blocage, puis la rupture
Pour comprendre ce matin-là, commençons par le sol lui-même. L'enveloppe extérieure de la Terre n'est pas d'un seul bloc. Elle est fragmentée en plaques géantes qui s'emboîtent comme les morceaux d'une coquille d'œuf fêlée. Les plaques sont toujours en mouvement, mais lentement, de quelques centimètres par an seulement. C'est à peu près la vitesse à laquelle poussent vos ongles.
1:06Là où deux plaques se rencontrent, leurs bords ne glissent pas en douceur. Ils s'accrochent l'un à l'autre et se bloquent, tandis que les plaques continuent d'avancer. La roche le long du bord se déforme lentement, comme une règle que l'on pousse par un bout. Année après année, elle emmagasine de l'énergie.
1:20Finalement, la roche ne peut plus résister. Elle se rompt le long d'une fracture appelée faille, et les deux côtés se décalent brusquement l'un par rapport à l'autre. Toute cette énergie accumulée s'échappe sous forme d'ondes qui traversent le sol. Ce glissement soudain, c'est un séisme.
1:35C'est ce qui s'est passé en 1906. La faille de San Andreas a glissé sur près de 300 milles, soit environ 480 kilomètres. Les routes et les clôtures qui la traversaient ont été arrachées. Par endroits, le décalage entre les deux côtés a atteint 20 pieds, soit environ 6 mètres.
1:53Un géologue nommé Harry Fielding Reid a comparé des relevés topographiques effectués avant et après le séisme. Ils montraient que le sol s'était lentement déformé pendant des décennies, puis était brusquement revenu en place, comme un ressort qu'on relâche. Il a appelé cela le rebond élastique. C'est encore ainsi que les scientifiques expliquent les séismes.
2:13Où ils frappent
Placez tous les séismes sur une carte, et un motif saute aux yeux. Ils s'alignent le long des bords des plaques. Le bord le plus actif fait le tour de l'océan Pacifique : la ceinture de feu, à laquelle un cours entier est consacré. Les plaques se rencontrent de trois façons, et chacune fait trembler le sol à sa manière.
2:29Là où les plaques s'écartent, comme en Islande, la croûte s'étire et se fissure, et des blocs de roche s'effondrent. Ces séismes sont généralement peu profonds et assez faibles.
2:40Là où les plaques coulissent latéralement l'une contre l'autre, le sol est brusquement secoué d'un côté à l'autre. La plupart de ces failles se trouvent sous la mer. Mais sur la terre ferme, comme la faille de San Andreas, elles peuvent être très dangereuses, car elles passent près des villes.
2:54Là où les plaques se poussent l'une contre l'autre, l'une glisse généralement sous l'autre, dans ce qu'on appelle une zone de subduction. Les deux peuvent se bloquer l'une contre l'autre sur une immense surface. C'est là que se produisent les géants. Tous les séismes de magnitude 9 ou plus jamais mesurés ont frappé une zone de subduction.
3:11Là où deux continents se poussent l'un contre l'autre, aucun des deux ne s'enfonce. La croûte se plisse plutôt et s'élève en montagnes, comme l'Himalaya. Certains des séismes les plus meurtriers sur la terre ferme ont frappé le long de cette bande, du Pakistan à la Chine.
3:25Quelques séismes frappent loin de tout bord de plaque. Au cours de l'hiver 1811-1812, une série de puissants séismes a secoué le centre des États-Unis, autour de New Madrid, dans le Missouri. Ils sont rares, mais ils montrent que les bords des plaques n'expliquent pas tout.
3:44La mesure des secousses
Chaque séisme commence en un point souterrain, là où la faille se rompt en premier, souvent à moins de 20 kilomètres de profondeur. La rupture se propage ensuite rapidement le long de la faille. Le point de la surface situé juste au-dessus du point de départ est l'épicentre : le point sur une carte des séismes. Les ondes se propagent dans toutes les directions, comme des ronds dans l'eau d'un étang.
4:04Des instruments appelés sismomètres enregistrent ces ondes, et elles arrivent toujours dans le même ordre. Viennent d'abord les ondes P, qui poussent et tirent la roche. Ce sont les plus rapides, et elles sont généralement douces. Ensuite, les ondes S secouent la roche de haut en bas ou d'un côté à l'autre. Enfin arrivent les ondes de surface, qui roulent le long du sol. Ce sont les ondes S et les ondes de surface qui provoquent les secousses les plus fortes.
4:27Pour comparer les séismes, les scientifiques attribuent à chacun une magnitude : un nombre unique qui indique la quantité d'énergie libérée. Chaque échelon de plus sur l'échelle correspond à environ 32 fois plus d'énergie. Ainsi, un séisme de magnitude 7 n'est pas juste un peu plus fort qu'un séisme de magnitude cinq. Il libère environ 1 000 fois plus d'énergie.
4:45Vous avez peut-être entendu parler de l'échelle de Richter, la première échelle de magnitude, créée en 1935. Les scientifiques utilisent aujourd'hui une échelle plus récente, appelée magnitude de moment, qui fonctionne même pour les plus grands séismes.
4:59La magnitude décrit le séisme. L'intensité décrit les secousses : la force avec laquelle le sol a bougé en un endroit donné. Un séisme a une seule magnitude, mais de nombreux niveaux de secousses, plus forts près de la faille et plus faibles plus loin.
5:15L'intensité ne dépend pas seulement de la distance. De deux séismes de même taille, le moins profond secoue plus fort la surface. Un sol meuble, comme du sable peu compact ou des remblais, peut aggraver considérablement les secousses. C'est ce qui s'est passé dans le Marina District de San Francisco en 1989, une histoire racontée dans notre cours sur le séisme de la Série mondiale.
5:40Les bâtiments, pas les séismes
Les ingénieurs ont un dicton : ce ne sont pas les séismes qui tuent les gens, ce sont les bâtiments. En janvier 2010, un séisme de magnitude 7 a frappé juste à l'extérieur de la capitale d'Haïti, Port-au-Prince. Beaucoup de bâtiments étaient en béton et en brique mal construits, avec trop peu d'acier, et ils se sont effondrés. Plus de 100 000 personnes sont mortes.
5:59Environ six semaines plus tard, un séisme bien plus puissant a frappé le Chili. Avec une magnitude de 8,8, il a libéré environ 500 fois plus d'énergie. Les secousses ont été fortes, mais le Chili avait des normes de construction strictes, tirées des leçons de nombreux séismes meurtriers, et la plupart des bâtiments ont tenu. Environ 500 personnes sont mortes.
6:19Les systèmes d'alerte peuvent aussi aider. Comme les ondes P arrivent en premier, des capteurs proches d'une faille peuvent les détecter et envoyer une alerte avant l'arrivée des fortes secousses. Le Japon et la côte ouest des États-Unis disposent tous deux de systèmes de ce type. L'alerte ne dure parfois que quelques secondes, mais cela suffit pour ralentir les trains, ouvrir les portes des casernes de pompiers et permettre aux gens de se mettre à l'abri. Tout près de la faille, il peut n'y avoir aucune alerte.
6:45Préparez-vous avant que cela commence : fixez au mur les meubles hauts et lourds. Quand la secousse commence, baissez-vous et mettez-vous à quatre pattes. Abritez-vous : protégez votre tête et votre nuque, sous une table solide s'il y en a une à proximité. Agrippez-vous jusqu'à ce que la secousse s'arrête. Ne courez pas dehors, et évitez l'encadrement de porte : dans une maison moderne, il n'est pas plus solide qu'ailleurs.
7:05De fortes secousses peuvent entraîner d'autres dangers : des glissements de terrain sur les pentes raides, des incendies dus aux conduites de gaz rompues, et près de la côte, un tsunami. Si vous êtes près de la côte et que la secousse est forte, ou dure plus de 20 secondes environ, gagnez immédiatement les hauteurs ou l'intérieur des terres. N'attendez pas d'alerte officielle. Le séisme lui-même sera peut-être votre seule alerte.
7:27Après un grand séisme viennent les répliques : des séismes plus petits, à proximité, qui peuvent se poursuivre pendant des semaines, voire des années. Personne n'a jamais prédit de façon fiable le moment, le lieu et la taille d'un séisme majeur. Les scientifiques évaluent plutôt les probabilités. Selon la prévision officielle de la Californie, un fort séisme quelque part dans l'État est presque certain d'ici 30 ans.
7:53Trois choses
Voici donc trois choses à retenir. Premièrement, un séisme est un glissement soudain sur une faille, qui libère une contrainte accumulée lentement au fil du mouvement des plaques. Deuxièmement, la plupart des séismes frappent là où les plaques se rencontrent, et les plus grands là où une plaque glisse sous une autre. Et troisièmement, la magnitude mesure le séisme, l'intensité mesure les secousses, et ce sont les bâtiments qui déterminent l'ampleur des dégâts.
8:16Le sol sous vos pieds se déplace de quelques centimètres chaque année. Les séismes sont les moments où il rattrape son retard. Dans Séismes deux cent un, nous irons plus loin : à l'intérieur de la faille, à travers le noyau de la planète, et dans la science de la prévision. Merci d'avoir regardé Earth Explained. Abonnez-vous pour le prochain cours, et regardez la planète en direct, jour et nuit, sur EarthWatch 24-7.