MODÈLE PREM (Preliminary Reference Earth Model)

Du modèle PREM à la tomographie sismique

De nombreux modèles de référence à une dimension se sont succédé au cours du xx^e siècle et le PREM (Preliminary Reference Earth Model) représente l’étape ultime de cette démarche. Son point fort est d’avoir intégré différents types de données sismiques ainsi que de nouveaux paramètres, dits anisotropes, permettant d’exprimer la différence de vitesse des ondes P et S selon leur direction de propagation. Mis au point par Adam Dziewonski (université Harvard, Massachusetts) et Don Anderson (Caltech, Californie), le modèle PREM a été publié en 1981. Il ne devait constituer qu’une étape vers un modèle définitif. Finalement, il a franchi l’épreuve du temps en demeurant la référence pour nombre de scientifiques.

Évidemment, la structure de la Terre ne se limite pas à ses seules propriétés radiales. À une profondeur donnée, elle est aussi caractérisée par des anomalies de température et de composition chimique et minéralogique. Appelées « hétérogénéités latérales », elles vont modifier les vitesses des ondes sismiques. Ce sont elles qui reflètent la dynamique et l’activité internes de notre planète qui, sans elles, serait une planète morte. Mais, pour imager en trois dimensions ces anomalies, il faut partir d’un modèle de référence à une dimension, et le PREM reste le plus utilisé. Les modèles en trois dimensions – obtenus à partir de la tomographie sismique, méthode fondée sur le temps de parcours des ondes sismiques – se sont développés à partir des années 1990 et constituent un progrès majeur pour les sciences de la Terre.