TSUNAMIS ET SÉISMES DE SUBDUCTION

En moins de sept ans, trois catastrophes majeures associant séisme de grande puissance et tsunami transocéanique ont profondément marqué les esprits par le nombre de victimes et l'ampleur des dégâts générés. En 2004, un tremblement de terre de magnitude supérieure à 9 soulève un tsunami de grande ampleur sur les côtes nord de Sumatra, du sud-ouest de la Thaïlande et de l'océan indien. Le nombre de victimes dans les différents pays touchés dépasse les 220 000. En 2011, le 11 mars, la côte nord-est de l'île de Honshū au Japon est ravagée par un tsunami dévastateur dû lui aussi à un séisme de magnitude 9. On y déplore plus de 20 000 victimes et le déclenchement d'un accident nucléaire majeur à la centrale de Fukushima-Daiichi. Les données géophysiques obtenues suite à ces deux catastrophes, ainsi que sur le séisme et le tsunami du Maule au Chili en 2010, procurent une vision nouvelle des ruptures sismiques géantes de subduction et nous imposent de réviser au plan mondial notre évaluation des risques dus à ce type d'événements.

Le séisme et le tsunami d'Aceh au nord de Sumatra

Au lendemain de Noël 2004, le 26 décembre, l'Indonésie, le sud de la Thaïlande et le pourtour de l'océan Indien furent dévastés par un tsunami déclenché par un séisme de magnitude Mw 9,1 à 9,3 (le deuxième ou troisième plus puissant enregistré par des instruments modernes). L'épicentre était localisé en mer au large de la pointe nord de Sumatra (fig. 1a). Dans cette région, la plaque océanique australo-indienne passe sous la plaque eurasiatique. Elle s'enfonce en subduction le long d'une faille appelée méga-chevauchement. C'est cette faille qui a rompu en décembre 2004, puis en mars 2005 un peu plus au sud (séisme de Nias, Mw 8,7) sans cette fois provoquer de tsunami important (local et de faible amplitude). Les enregistrements des réseaux sismologiques mondiaux, ceux de l'onde de tsunami à travers l'océan indien, ainsi que les mesures de déformation par G.P.S. à l'échelle régionale, ont permis de décrire la façon dont le séisme s'est produit. L'initiation de la rupture s'est faite à l'aplomb de l'épicentre, puis s'est propagée vers le nord sur plus de 1 000 kilomètres, cassant successivement plusieurs segments de la zone de subduction. Le glissement n'est pas homogène, mais présente des pics dépassant 20 mètres sur plusieurs « aspérités sismiques » (parties de la faille où le glissement cosismique est le plus fort ; c'était probablement des « rugosités » qui opposaient une résistance importante au mouvement... jusqu'à la rupture sismique). L'ensemble du phénomène de glissement sur la faille a duré une dizaine de minutes, temps nécessaire pour qu'il se propage du sud au nord sur un millier de kilomètres. Le peu de données géophysiques en champ proche (au voisinage immédiat de la faille rompue) laisse un certain nombre d'incertitudes. En particulier, il n'est pas démontré que la faille a rompu jusqu'à la fosse, même si cela est probable au vu de des caractéristiques du tsunami. On verra que les mesures de déformation sur les séismes chiliens et japonais lèvent cette incertitude.