En 2011, deux minutes après la survenue du gigantesque séisme sous-marin de Fukushima, les Japonais des zones côtières ont reçu un SMS sur leur téléphone les avertissant que le séisme de magnitude 8,1 serait suivi d’un tsunami.
Près d’une heure après le tremblement de terre, les vagues sont en effet arrivées. Sauf que la magnitude du séisme japonais avait été estimée à 8,1, alors qu’en réalité elle était de 9. Cela a eu des conséquences gravissimes car la population s’était préparée pour une vague de 3 mètres de haut, et non pas à ce qui a en effet déferlé sur les côtes, à savoir une vague de 15 mètres de haut.
Capter les vibrations du sol ne suffit pas
Estimer correctement la magnitude d’un grand séisme permettrait de donner une alerte fiable pour les tsunamis. Las, les systèmes d’alerte utilisés aujourd’hui sont incapables de le faire. Mais une équipe internationale (IRD-CNRS-université Côte d’Azur-Observatoire de la Côte d’Azur-Los Alamos National Laboratory-Kyoto University), dont les travaux ont été publiés dans la prestigieuse revue « Nature » le 11 mai propose un tout nouveau système d’alerte permettant d’estimer de manière instantanée la magnitude des grands séismes.
Aujourd’hui, lorsqu’un séisme se produit, des détecteurs captent les toutes premières ondes sismiques, c’est-à-dire les vibrations du sol. Mais très peu de temps s’écoule entre ces signaux et le tremblement de terre, ce qui ne permet d’avertir les populations que quelques secondes avant les secousses.
Les ondes des tsunamis, elles, se propagent beaucoup moins vite, si bien qu’il y a un délai de trente minutes à deux heures entre le séisme et le tsunami, ce qui laisse aux populations le temps de fuir. « Le problème, c’est que si la magnitude du tremblement de terre est supérieure à 7,8, le système sature et on ne peut pas avoir une meilleure estimation », explique le chercheur Quentin Bletery, qui a participé à l’étude (lire encadré ci-dessous).
Or, ce sont les séismes les plus importants qui sont à l’origine d’un tsunami généralement bien plus meurtrier que le tremblement de terre lui-même. C’est ce qu’il s’est passé le 26 décembre 2004 quand un gigantesque séisme au niveau de Sumatra d’une magnitude de 9,3 a déclenché un tsunami dévastateur qui a touché douze pays et tué plus de 230 000 personnes, en Indonésie et au Sri Lanka principalement.
À la vitesse de la lumière
Les géophysiciens qui ont participé à l’étude ont proposé d’utiliser des signaux gravitationnels, les Prompt Elasto-Gravity Signals (Pegs), qui ont l’avantage de se propager très rapidement, à la vitesse de la lumière.
Mais il fallait encore surmonter un problème majeur : la très faible amplitude des Pegs ne permet pas leur utilisation dans des systèmes d’alerte. Les chercheurs sont parvenus à contourner cette difficulté grâce à un algorithme d’intelligence artificielle qui transforme ces signaux gravitationnels en une estimation tout à fait fiable de la magnitude.
Et les tsunamis dans tout ça ? Eh bien, le tour de passe-passe est bien là : non seulement le signal gravitationnel est instantané mais, étant donné sa faiblesse, il est capté lors des tremblements de terre les plus puissants, de magnitude supérieure à 8,3, ceux-là mêmes que les sismomètres sont incapables d’évaluer.
Les résultats sont très prometteurs : les Pegs pourraient vraiment améliorer les systèmes d’alerte aux tsunamis. De quoi avoir – enfin – une efficacité sur l’évacuation des populations, la protection des aéroports mais aussi des centrales nucléaires.