Évaluer le risque sismique
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La prédiction des séismes à court terme n’étant pas possible actuellement, il faut évaluer le risque qu’un séisme destructeur se produise pour protéger efficacement une région par des constructions adaptées et pour préparer la population : c’est le domaine de la prévention sismique.
Qu'est-ce que le risque sismique ?
Ce qui intéresse les spécialistes en matière de prévention sismique ce sont les dégâts dans les bâtiments que peuvent causer les séismes. Il faut donc évaluer dans chaque région les dégâts les plus importants qui peuvent être causés par un séisme. Ceci revient à déterminer l’intensité macrosismique maximale que l’on peut ressentir dans la région en question. Les sismologues préfèrent en fait étudier l’accélération du sol qui est liée à l’intensité mais qui est une grandeur physique alors que l’intensité est une grandeur plus subjective. Déterminer le risque sismique en un endroit c’est donc déterminer l’accélération maximale que le sol est susceptible de subir lors d’un tremblement de terre. Cette accélération est en générale exprimée en fonction de l’accélération de la pesanteur qui vaut environ 9,8m.s-2. Cependant, on ne peut pas savoir avec précision les mouvements du sol dus à de possibles futurs séismes tant que les méthodes de prédictions ne sont pas efficaces. Les seuls éléments dont les sismologues disposent sont des statistiques sur l’occurrence et la magnitude des séismes dans une région. Ils sont donc obligés de raisonner en termes de probabilité : une évaluation de risque sismique revient à donner une accélération maximale que le sol peut subir et un pourcentage de « chance » pour que cette valeur soit atteinte au cours d’une période de référence. Par exemple, « il y a 5% de risque que le sol subisse une accélération de 0,5g (soit 5m.s-2 ou une intensité IX) dans les 50 prochaines années mais il y a 40% de risque pour qu’il subisse une accélération de 0,1g (soit 1m.s-2 ou une intensité VI) avant 50 ans ». Ensuite, en fonction de ces valeurs, on classe la zone comme étant plus ou moins « à risques » et on trace des cartes plus globales de zonage sismique recensant le risque déterminé pour chaque zone.
Comment évaluer le risque sismique ?
Pour savoir si un séisme important peut se produire dans une région, une première étape possible est d’installer un réseau de sismomètres autour de cette région et d’enregistrer la sismicité, c’est-à-dire tous les séismes même minimes qui se produisent dans cette zone, afin de connaître au mieux cette sismicité mais aussi d’estimer la magnitude maximale possible, la récurrence des séismes... Pour cela, le mieux est de faire des observations sur de très longues périodes qui doivent être d’autant plus longues que la sismicité de la zone est modérée. Cependant, enregistrer l’activité sismique pendant dix ans sans que rien ne se produise ne signifie pas qu’aucun séisme important ne se produira à plus long terme dans 50 ou 100 ans.
Pour évaluer ce risque, les scientifiques essayent de retrouver la trace de séismes anciens en travaillant en collaboration étroite avec des historiens. Ce travail permet d’évaluer la sismologie historique. Parfois, l’aide d’un archéologue peut s’avérer utile. On parle alors d’archéosismologie.
Ceci n’est malheureusement possible que dans des régions de peuplement ancien. Ainsi on dispose en Chine de 2700 années d’archives et en France on peut retrouver la trace de séismes jusqu'au XIème siècle. Mais en Californie par exemple, on n’a pas trace de séisme plus ancien que 1800 environ, date du peuplement de la région.
Lorsque l’on connaît l'histoire sismologique d’une région depuis longtemps, on peut se faire une idée de la taille des séismes susceptibles de toucher la région mais aussi de la fréquence de ceux-ci. Ceci permet, couplé avec les observations actuelles, de déterminer l’occurrence des séismes à un endroit donné. On détermine ainsi ce que l’on appelle l’aléa sismique.
Pour évaluer cet aléa, les scientifiques sont parfois obligés d’utiliser les marques laissées dans la nature par les séismes anciens. C’est une discipline appelée paléosismologie et qui consiste à reconstituer l’histoire sismologique d’une région sur la plus grande période possible, souvent de l’ordre du millier ou de la dizaine de milliers d’années.
Cela ne permet cependant pas d’évaluer directement les dégâts possibles. En effet, les ondes émises par un séisme peuvent être amplifiées par la structure des bâtiments. Des structures géologiques particulières peuvent également modifier localement l’amplitude des ondes. On parle alors d’« effets de site ». Ainsi pour établir une carte de risque définitive, il faut connaître la nature du sous-sol sur lequel est construite une ville afin de déterminer s’il peut amplifier ou non les ondes provenant d’un tremblement de terre lointain. L’étude du risque sismique global prend en compte l’instabilité des versants ou la liquéfaction des sols susceptibles de créer des mouvements de terrains à la suite d’un séisme. Mais ce risque tient aussi compte de tous les autres événements destructeurs liés aux séismes tels que les tsunamis qui sont les raz-de-marée engendrés par les séismes sous-marins. Ainsi le risque sismique prend en considération l’aléa sismique déterminé par la sismologie instrumentale et historique, l’archéosismologie ou la paléosismologie, mais aussi tous les éléments pouvant entraîner des dégâts tels que les éléments liés au sous-sol, aux bâtiments, à la topographie, etc...
À partir de toutes les informations déterminées par les scientifiques, l’administration peut « classer » une région administrative (en général un canton) dans une zone « à risques » ou non. Ceci a ensuite une importance pour les règles de sécurité face aux risques naturels comme pour les permis de construire par exemple.