La Réunion face aux risques naturels

La Réunion
face aux risques naturels
gouvernance locale et coopération régionale
Reunion Island
facing natural hazards
local governance and regional cooperation
18 - 19 septembre 2006
September 18th - 19th 2006
Résumés
Abstracts
Résumés
Abstracts
Séminaire
Seminar
La Réunion face aux risques naturels :
gouvernance locale et
coopération régionale
Reunion Island facing natural hazards:
local governance
and regional cooperation
La Région Réunion et l’Université de La Réunion organisent un séminaire sur le thème
«La Réunion face aux risques naturels : gouvernance locale et coopération régionale»,
les 18 et 19 septembre 2006, à Saint-Denis de La Réunion.
The Regional Council of La Réunion and the University of La Réunion are organising
a seminar “Reunion island facing natural hazards: local governance and regional
cooperation », 18-19th September 2006, Saint-Denis, Reunion Island.
Le risque « Tsunami » et la mise en place du
Système d’Alerte aux Tsunami dans l’Océan
Indien (SATOI)
La Réunion : Laboratoire d’étude sur les
risques naturels, moyens d’intervention et
coopération régionale
4 Le risque de tsunami à La Réunion
Emile OKAL, Northwestern University – Evanston, USA
•
6 Le tsunami du 26 décembre 2004 dans l’océan Indien
et ses conséquences
Hermann FRITZ, Georgia Institute of Technology, USA
8 Tsunami en contexte volcanique insulaire
L’exemple de l’arc des Petites Antilles : événements
récents et implications
Anne LEFRIANT, Institut de Physique du Globe de Paris
10 Genèse de tsunami par avalanches et effondrement
de flanc dans les îles volcaniques : le cas de Stromboli,
Italie
Stefano TINTI, Université de Bologne, Italie
12 Aléas et tsunami liés à une éventuelle déstabilisation
du Piton de la Fournaise
Karim KELFOUN, Laboratoire Magmas et Volcans, CNRS Université de Clermont- Ferrand
14 Le Système d’Alerte et d’atténuation des effets des
Tsunamis dans l’Océan Indien (SATOI)
François SCHINDELE, Commissariat à l’Energie Atomique
16
Pan d’action post-tsunami du Ministère de
l’Enseignement Supérieur et de la Recherche
Jean-Paul MONTAGNER, Agence Nationale pour la Recherche
Le risque cyclonique
26 La modélisation des cyclones tropicaux
Samuel WESTRELIN, Météo France, Cellule Recherche
Cyclones
28 La surveillance opérationnelle des cyclones tropicaux
dans le Sud-Ouest de l’océan Indien
Philippe CAROFF, Météo France, Responsable de la division
Cyclones
30 Les conséquences du cyclone Katrina sur les côtes du
golf du Mexique et les îles barrières
Hermann FRITZ, Georgia Institute of Technology, USA
•
Le risque mouvements de terrain
32 Aide à l’élaboration de scénarios de crise dans le
domaine des risques naturels - Réflexions générales et
exemples de développement potentiel
Jean-Louis NEDELLEC, Bureau de Recherches Géologiques et
Minières de La Réunion
34 Evaluation et cartographie de l’aléa mouvements de
terrain (MVTs)
Jean-Louis NEDELLEC, Bureau de Recherches Géologiques et
Minières de La Réunion
•
Le risque volcanique
18 Pourquoi un système d’alerte tsunami est-il nécessaire
en Méditerranée et dans la partie Nord-Est Atlantique: les
plans ICG/NEAMTWS
Stefano TINTI, Université de Bologne, Italie
36
Exemples de La Réunion et des Comores. Retour
d’expériences et programmes de recherches pour une
meilleure connaissance et gestion du risque volcanique
Nicolas VILLENEUVE, Université de La Réunion
20 Le programme GEOSCOPE et le CNATOI
Geneviève ROULT, Institut de Physique du Globe de Paris
38 Les avancées de la surveillance en volcanologie
Georges BOUDON, Institut de Physique du Globe de Paris
22 Apports de la télédétection spatiale à la connaissance
du Piton de la Fournaise
Valérie CAYOL, Laboratoire Magmas et Volcans, CNRS Université de Clermont- Ferrand
Les relations Scientifiques / Protection civile /
•
Politiques / Populations
24 Le Pacific Tsunami Warning Center
François SCHINDELE, Commissariat à l’Energie Atomique
40
Le volcan Stromboli (Italie): de la gestion de
la crise éruptive 2002-2003 à la naissance d’un système
opérationnel permanent de la protection civile sur l’ile
Mauro ROSI, Université de Pise, Italie
42
Expériences en matière d’information, de
sensibilisation et d’éducation des populations : le cas du
volcan Misti au sud Pérou
Anthony FINIZOLA, Université de La Réunion - Institut de
Physique du Globe de Paris
•
Le rôle régional de la Réunion en matière de
gestion de crise
44 Le réseau régional de protection civile
Lieutenant Colonel Patrick DELFORGE, Sécurité Civile –
Préfecture de La Réunion
Le risque de tsunami à
La Réunion
Emile A. Okal
Department
of
Geological
Sciences
Northwestern University
Evanston, IL 60208, USA
[email protected]
Okal
Lors du tsunami du 26 décembre 2004, l’île de la Réunion
a souffert des dégâts excédant le million d’euros, mais se
limitant à la destruction d’embarcations de pêche ou de
plaisance et à des dommages aux infrastructures portuaires,
l’inondation verticale ne dépassant pas 2.5 m, et aucune
perte de vie humaine n’ayant été déplorée. Par contre, à
une distance épicentrale comparable, la côte somalienne a
subi des vagues de plus de 7 mètres, détruisant des dizaines
de villages et occasionnant 300 victimes. Ce contraste
souligne l’importance d’agents géophysiques subtils sur le
danger présenté par un tsunami lointain.
Dans ce contexte, nous donnons une évaluation du
risque posé par des tsunamis transocéaniques à la Réunion
sur la base de scénarios possibles ou probables dans les
décennies à venir. Sur le pourtour de l’Océan Indien, on
peut retenir trois zones principales capables d’engendrer
un mégaséisme approchant ou dépassant la magnitude 9 :
le Sud de Sumatra, le contact Andaman-Birmanie, et la zone
de subduction du Makran sur la côte pakistanaise. Les deux
premières zones sont généralement considérées comme
subissant un surcroît de contraintes dû aux dislocations
imparties en 2004 et 2005 à Sumatra (Nord), devenant
ainsi dangereusement «mûres» pour un séisme futur qui
pourrait atteindre la taille catastrophique des évènements
historiques de 1833 (sumatra Sud) et 1762 (Birmanie),
récemment identifiés et estimés à des magnitudes M ≥ 9 par
des méthodes géologiques. La zone du Makran a, elle, subi
un très fort séisme (M = 8) en 1945, dont la faille est bordée,
à l’Est comme à l’Ouest par des segments comparables
ayant rompu en 1851 et 1765. Cette géométrie suggère
l’éventualité d’une rupture simultanée des trois segments,
le séisme résultant atteignant la magnitude 9, dans une
région qui semble subir unséisme majeur tous les 100 ans.
La
simulation
hydrodynamique
du
tsunami
transocéanique pour chacun de ces scénarios confirme
la directivité à la source de la vague, dans la direction
perpendiculaire à la faille sismique, ainsi que l’influence
focalisatrice de certaines structures bathymétriques. Si le
tsunami d’Andaman-Birmanie subit une rapide atténuation
hors de la Baie du Bengale, la Réunion se trouve exposée
dans les deux autres cas de figure à des amplitudes
sensiblement supérieures à celles observées en 2004,
qui pourraient donner lieu localement à des inondations
verticales dépassant 5 m, mettant en péril vies humaines
et infrastructures.
L’expérience du tsunami de 2004 au Port de la Réunion
mais aussi à Toamasina (Madagascar) et Salalah (Oman)
a montré que les zones portuaires sont vulnérables à des
effets différés pouvant se produire jusqu’à six heures après
l’arrivée des vagues principales, au cours desquels des
navires de fort tonnage ont brisé leurs amarres et dérivé
de manière incontrôlable dans les eaux portuaires. Ces
phénomènes seraient dûs à la mise en résonance des ports
par des composantes à courtes périodes (typiquement 100
à 300 s) de l’onde de tsunami, dont l’arrivée tardive est,
en théorie, parfaitement prévisible. Il est donc impératif
d’étudier, pour chaque zone portuaire, les fréquences
d’oscillations propres des bassins, qui conditionnent les
délais d’arrivée des ondes les plus nocives et donc les
durées d’alerte pour un tsunami lointain.
Finalement, en l’absence d’une sismicité locale de
magnitude suffisante (M ≥ 6) à déclencher un tsunami
destructeur à l’échelle régionale, la Réunion est exposée
à un risque peuvent engendrer localement des vagues
gigantesques, qui avaient atteint 15 m en 1998 en PapouasieNouvelle-Guinée.
5
Figure 1.
Le tsunami du 26 décembre
2004 dans l’océan Indien et ses
conséquences
Hermann M. Fritz(1)
Jose C. Borrero(2)
Costas E. Synolakis(2)
Emile A. Okal(3)
(1) Civil & Environmental
Engineering, Georgia Institute of
Technology, Savannah, GA, USA
(2) Civil & Environmental Engrg,
Univ. of Southern California, Los
Angeles, CA, USA
(3) Geological Sciences,
Northwestern University,
Evanston, IL, USA, emile@earth.
northwestern.edu
On Sunday December 26th, a great earthquake with
a moment magnitude of 9.0 – or possibly greater (Stein
and Okal, 2005) – occurred off the North tip of Sumatra,
Indonesia. Large tsunamis were generated and severely
damaged coastal communities in countries along the
Indian Ocean, including Indonesia, Thailand, Sri Lanka,
India, Maldives and Somalia (Fig.1). The tsunami death toll
reached 300,000.
Near Field – Sumatra, Indonesia
The highest runup values were recorded near the
earthquake epicenter along the west coast of Aceh Prvoince
on Sumatra Island. Tsunami runup values were measured to
be in excess of 30 m in the area of Lhok-Nga (Borrero, 2005).
Tsunami waves capsized the 100 m cargo ship Sinar Andalas,
which was fully loaded with 10’000 tons of cement at the
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
Figure 1. MOST-tsunami model simulation: maximum
offshore wave heights [cm] (Titov et al. 2005).
Fritz
After the Indian Ocean tsunami survey teams were
deployed to determine local flow depths, run-up heights,
inundation distances, sediment erosion and deposition, and
eyewitness acounts. The author was a survey team member
on surveys on Sumatra Island (Indonesia), Sri Lanka, the
Maldives, Somalia, Oman and Madagascar. Typical flow
depth measurements are shown in Fig.1.
Figure 1. Flow depth measurements: (a) wash-out damage
on steel frame structures at the La Farge cement factory in
Lhoknga (Sumatra, Indonesia); (b) clothing rafted into trees
by the Indian Ocean tsunami in Hambantota (Sri Lanka).
time. Waves also inundated the LaFarge Cement factory,
debris traces indicating 16 m of flow depth at a distance of
300 m from shore (Borrero et al, 2006). The massive washout damage at the La Farge cement factory in Lhoknga on
Sumatra’s West Coast is shown in Fig. 1a. In Banda Aceh, on
the northern tip of Sumatra Island, the tsunami flow depths
were measured up to 10 m at the shoreline with inundation
extending to 3 km inland.
Mid-Indian Ocean – Sri
Lanka, the Maldives
Sri Lanka at a distance of
1600 km from the earthquake
epicenter reported the 2nd
highest death toll behind
Sumatra Island. The east,
south and southwest coasts
of Sri Lanka were similarly
impacted due to the tsunami
wave
refraction
around
the island. In Sri Lanka,
the highest runup heights
of more than 10m were
measured on the southeast
coast in the towns of Yala and
Hambantota. Runup values
and overland flow depths
were generally in excess of
4 m around the Island (Liu et
al. 2005).
third of the distance from the epicenter (Liu et al., 2005).
In contrast the maximum flow depths in Hambantota along
Sri Lanka’s Southeast coast roughly doubled the few flow
depth measurements in Xaafuun (Somalia). The measured
inundation distances of up to 700m are somewhat shorter
than in Sri Lanka.
Figure 4. Massive
structural damage
in Xaafuun (the
eastern most town
on the African
Continent):
a
destroyed mosque
and classic washout failure on
cement
stone
houses.
Borrero, J.C. (2005). Field Data and Satellite Imagery of Tsunami Effects in Banda Aceh, Science, 308 (5728):1596.
Borrero, J.C. (2005). Field Survey of Northern Sumatra and Banda
Aceh, Indonesia after the Tsunami and Earthquake of 26 December
2004, Seismol. Res. Letts., 76:312-320.
Borrero, J.C., C.E. Synolakis, H.M. Fritz (2006). Field Surveys northern Sumatra after the Tsunami and Earthquake of 26 December
2004. Earthquake Spectra 22(S3):S93-S104.
The bulk of the Maldives
at a distance of 2500 km
from the epicenter were
Figure 3.
completely
submergened
during the main tsunami waves. In the Maldives, the
maximum tsunami heights only reached up to 4 m above
sea level on Vilufushi Island (Fritz et al. 2006). Although the
terrain elevations of the entire island chain are lower than 2
m, the tsunami had limited impact on the Maldives, because
of the characteristic bathymetry with deep ocean channels
separating the individual atoll. The human loss (82) was
orders of magnitude smaller than in Sri Lanka, and a third of
the death toll that was reported in Somalia along the same
ray path but on steep shores (Fritz and Borrero 2006).
Far-Field – Somalia
Numerical simulations of the tsunami propagation
across the Indian Ocean (Fig. 1) show areas of tsunami waves
focusing (Titov et al., 2005). One such area is the northern
coast of Somalia. The Puntland coast in northern Somalia
was by far the area hardest hit to the west of the Indian
Subcontinent by the December 26, 2004 tsunami (Fritz and
Borrero, 2006). The run-up heights of 5 to 9m are in the same
order of magnitude as observed in Sri Lanka, which is at a
Fritz, H.M., J.C. Borrero (2006). Somalia field survey of the 2004 Indian Ocean Tsunami. Earthquake Spectra 22(S3):S219-S233.
Fritz, H.M., C.E. Synolakis, B.G. McAdoo (2006). Maldives field survey
of the 2004 Indian Ocean. Earthquake Spectra 22(S3):S139-S154.
Okal, E.A., H.M. Fritz, P.E. Raad, C.E. Synolakis, Y. Al-Shijbi, M. AlSaifi (2006). Oman Field Survey after the December 2004 Indian Ocean
Tsunami. Earthquake Spectra 22(S3):S203-S218.
Figure 4. Map of Somalia’s Puntland coast with bathymetry
contours, the GPS-track of the expedition with surveyed
locations and the maximum measured tsunami flow depths
and run-up heights.
The human loss was limited primarily because the
Puntland coast is one of the least populated coastlines
along the shores of the Indian Ocean. The bulk of Somalia’s
300 casualties occurred in the low lying town of Xaafuun.
The highest runup heights were observed further south in
Eyl and Bandarbeyla. Significant structural damage was
observed in all surveyed towns. This is in sharp contrast to
the far field tsunami impact observations along the Arabian
Peninsula in Oman (Okal et al. 2006) and on the Island of
Madagascar (Okal et al. 2006).
Okal, E.A, H.M. Fritz, R. Raveloson, G. Joelson, P. Pančošková, G.
Rambolamanana, G., Madagascar Field Survey after the December
2004 Indian Ocean Tsunami. Earthquake Spectra 22(S3):S263-S283.
Liu, P.L.-F., P. Lynett, J. Fernando, B.E. Jaffe, H.M. Fritz, B. Higman,
R. Morton, J. Goff, C.E. Synolakis (2005). Observations by the International Tsunami Survey Team in Sri Lanka, Science 308 (5728):1595
Stein, S., and E.A. Okal (2005). Size and speed of the Sumatra earthquake, Nature, 434:580-582.
Titov, V.V., Rabinovich, A.B., Mofjeld, H.O., Thomson, R.E., González, F.I. (2005). The Global Reach of the 26 December 2004 Sumatra
Tsunami, Science 309 (5743), 2045–2048.
Références
7
Tsunami en contexte
volcanique insulaire
L’exemple de l’arc des Petites Antilles : événements récents et implications
Anne Le Friant(1)
Georges Boudon (1)
Philippe Heinrich (2)
Jean-Christophe Komorowski
(1)
Sara Bazin (3)
François Beauducel (4)
(1)
Institut de Physique du Globe de
Paris & CNRS, Equipe volcanologie,
Case 89, 4 Place Jussieu, 75252
Paris Cedex 05, France.
(2)
Laboratoire de Détection et de
Géophysique, CEA, Bruyères-LeChâtel, France.
(3)
Observatoire
Volcanologique
et Sismologique de Martinique,
Institut de Physique du Globe de
Paris, Fonds St Denis, Morne des
Cadets, Martinique, France.
(4)
Observatoire
Volcanologique
et Sismologique de Guadeloupe,
Institut de Physique du Globe de
Paris, Gourbeyre, Le Houëlmont,
Guadeloupe, France.
[email protected].
Le Friant
L’activité volcanique est généralement le premier
danger auquel on pense sur les îles volcaniques quelque
soit le contexte géodynamique dans lequel elles se trouvent
(arc insulaire, points chauds…). En revanche, bien que les
tsunamis semblent moins fréquents et dangereux comparés
à l’activité volcanique, leurs conséquences peuvent être
catastrophiques sur ces îles ou la majeure partie de la
population vit le long des côtes. Les tsunamis peuvent
êtres générés par : 1/ des séismes qui se produisent en
mer (avec ou non des glissements sous-marins associés)
; 2/ l’entrée en mer de matériel volcanique tel que des
avalanches de débris qui résultent des déstabilisations
de flancs des volcans ou des écoulements pyroclastiques
associés à l’activité explosive des volcans ; 3/ des éruptions
volcaniques sous-marines à faible profondeur entraînant
l’écroulement partiel de l’édifice ; 4/ des glissements sousmarins non-volcaniques.
Si l’on prend l’exemple de l’arc des Petites Antilles,
plusieurs tsunamis historiques se sont déjà produits tel
que récemment le 21 novembre 2004 lors d’un séisme de
magnitude 6.3 qui s’est produit près des îles des Saintes au
large de la Guadeloupe, l’épicentre du séisme étant situé
entre le sud de la Guadeloupe et l’île de la Dominique.
C’était le séisme historique le plus important dans cette
zone. Les études de terrain complétées par des enquêtes
auprès de la population ont permis de caractériser le petit
tsunami associé à ce séisme et qui s’est propagé le long
des côtes de l’archipel des Saintes, du Sud de la BasseTerre et du nord de la Dominique. La recherche des dépôts
de tsunamis passés est un travail délicat car la probabilité
de les conserver est extrêmement faible et nécessite
des conditions exceptionnelles. En effet, ces dépôts sont
caractérisés soit par la présence de bois cassés ou de
troncs amenés par la mer dans des zones habituellement
non recouvertes par l’eau, soit par la présence de coraux
cassés mélangés à des sables grossiers et à des galets,
retrouvés à des altitudes anormales. Ces dépôts sont par
conséquents de nature très friable, facilement érodables
et peuvent disparaître très rapidement si ils ne sont pas
piégés dans une cavité ou immédiatement recouverts par
des écoulements pyroclastiques. Le séisme de 2004 a ainsi
fourni une excellente opportunité d’étudier ces dépôts, de
mesurer directement les hauteurs de run-up et les zones
d’inondations associées à cet événement. Ces données nous
ont ensuite aidés à contraindre les simulations numériques
de ces événements et devraient ensuite nous aider dans
l’évaluation des risques dans la région. Pour la partie
simulation numérique, nous utilisons un modèle numérique
qui a été développé au Laboratoire de Géophysique du
CEA et qui simule la propagation de tsunamis. Ce modèle,
rapide en temps calcul, permet une utilisation adaptée à
l’évaluation des risques. Il a déjà été utilisé pour simuler
différents tsunamis (Heinrich et al., 1998, Piatanesi et al.,
2000).
Les déstabilisations de flanc représentent une seconde
menace particulière pour les populations vivant sur les îles
car les avalanches de débris peuvent atteindre rapidement
la mer et provoquer des tsunamis parfois très dévastateurs.
Les exemples récents les plus connus sont les tsunamis liés à
l’éruption du Krakatau (Indonésie) en 1883 (36000 victimes)
ou du volcan Unzen (Japon) en 1792 (15000 victimes). De tels
événements ont des faibles probabilités d’occurrence mais
sont à l’origine de très grandes catastrophes naturelles. Le
30 décembre 2002, le petit glissement de terrain qui s’est
produit à Stromboli (20 Mm3) a lui aussi généré un tsunami
qui a en partie détruit des habitations construites le long de
la côte (jusqu’à 2 m au dessus du niveau de la mer), l’île
avait heureusement été évacuée. Dans le cas de l’arc des
Petites Antilles, des petits tsunamis ont déjà été observés
liés à l’entrée brutale en mer de produits volcaniques (5
mai 1902, Montagne Pelée (Martinique) ; 26 décembre 1997
(Sparks et al., 2002), 12 juillet 2003, 2006, Soufrière Hills
(Montserrat)). Dans le cas de Montserrat, où le volcan de
Soufrière Hills est en éruption depuis 1995, les tsunamis ont
à chaque fois étaient générés par l’écroulement du dôme
en pleine croissance. De petites vagues ont alors affecté
les côtes sud de Montserrat ainsi que les côtes nord de
Guadeloupe. De plus, depuis quelques années, en travaillant
conjointement sur les parties aériennes et sous-marines des
édifices, nous avons reconnu une quarantaine de grandes
déstabilisations de flanc sur les volcans de l’arc des Petites
Antilles, mettant en jeu des volumes du dixième de km3 à
plusieurs dizaines de km3 (Boudon et al., 2003, Deplus et al.,
2001 ; Le Friant et al., 2002, Le Friant et al., 2003, Le Friant
et al., 2004). Les déstabilisations de flanc sont beaucoup
plus fréquentes qu’on ne le pensait auparavant et peuvent
se produire de manière récurrente sur certains volcans
comme la Soufrière de Guadeloupe (8 déstabilisations dans
les 8500 dernières années). Ces événements sont donc
susceptibles de se produire à nouveau dans l’histoire future
des édifices volcaniques (Le Friant et al., 2006) et pourraient
à nouveau produire des tsunamis importants le long des
côtes de ces îles. Les tsunamis ne sont pour le moment pas
pris en compte dans l’évaluation des risques aux Antilles or
la majeure partie de la population est localisée en bord de
mer et serait donc directement exposée en cas de vague
importante. Il est donc essentiel de considérer et d’étudier
ces événements aux Antilles pour déterminer: quels grands
glissements ont provoqué des tsunamis aux Antilles ? Quelles
étaient les volumes mis en jeu ? Quelles étaient les zones
concernées et les hauteurs de vagues observées ? Quelles
seraient les zones susceptibles d’être affectées par un
tsunami lors d’une potentielle déstabilisation de flanc d’un
volcan de l’arc, en tenant compte de la stabilité actuelle
des volcans ?....
Boudon, G. Le Friant, A., Komorowski, J.C., Deplus, C., Semet, M.,
2003, Instabilité des volcans de l’arc Antillais: origine et implication
sur les risques volcaniques. Rapport quadriennal 1999-2002, CNFGG,
23ème assemblée internationale de l’UGGI, Sapporo, Japon, 2003.
Deplus, C., Le Friant, A., Boudon, G., Komorowski, J.-C., Villemant,
B., Harford, C., Ségoufin, J., Cheminée, J.-L., 2001, Submarine evidence for large-scale debris avalanches in the Lesser Antilles Arc,
Earth Planet. Sci. Lett., v. 192, 2, p. 145-157.
Heinrich Ph., Mangeney A., Guibourg S., Roche R., Boudon G. and
Cheminée J. L., 1998. Simulation of water waves generated by a potential debris avalanche in Montserrat, Lesser Antilles, Geophys. Res.
Lett., 25, 19, 3697-3700.
Le Friant, A., Boudon, G., Deplus, C., Villemant, B., 2003. Large scale
flank-collapse events during the activity of Montagne Pelée, Martinique, Lesser Antilles, J. Geophys. Res., v. 108(B1), 2055, doi:10.1029/
2001JB001624.
Le Friant, A., Boudon, G., Komorowski, J.-C., Deplus, C., 2002, L’île
de la Dominique, à l’origine des avalanches de débris les plus volumineuses de l’arc des Petites Antilles, C. R. Geoscience, v. 334, p.
235-24.
Le Friant A., Boudon G., Komorowski J-C., Heinrich, P., Semet, M.,
Potential flank-collapse of Soufrière volcano, Guadeloupe, Lesser Antilles ? Numerical simulation and Hazards? 2006, Natural Hazards, in
press.
Le Friant, A., Harford, C., Deplus, C., Boudon, G., Sparks, S., Herd,
R., Komorowski, J.C., 2004 Geomorphological evolution of Montserrat
(West Indies) : importance of flank-collapse and erosional processes,
Journal of the Geological Society, London, v. 161, p. 1-14.
Piatanesi A., Heinrich Ph. and Tinti S., 1999. The October 4, 1994
Shikotan (Kuril Islands) tsunamigenic earthquake : an open problem
on the source mechanism, Pageoph,154, 555-574.
Sparks, R.S.J., Barclay, J., Calder, E.S., Herd, R.A., Komorowski, J.C.,
Norton, G.E., Ritchie, L., Voight, B., Woods, A.W., Montserrat Volcano
Observatory, 2002, Generation of a debris avalanche and violent pyroclastic density current : the Boxing Day eruption of 26 December 1997
at the Soufriere Hills Volcano, Montserrat, dans Druitt, T.H., and Kokelaar, B.P., eds., The eruption of Soufriere Hills Volcano, Montserrat,
from 1995 to 1999, London, Geological Society Memoir, 21, 409-434.
Références
9
Genèse de tsunami par avalanche et
effondrement de flanc dans les îles volcaniques
le cas de Stromboli, Italie
Tsunami generation by avalanches and flank collapses in volcanic islands: the case of
Stromboli, Italy
Stefano Tinti (1)
Alberto Armigliato (1)
Gianluca Pagnoni (1)
Filippo Zaniboni (1)
(1)
Department of Physics, Sector
of Geophysics, University of
Bologna, Italy
Volcanic islands are known to be prone to mass
instabilities, both in the form of medium and small volume
landslides and in the form of huge sector collapses (see the
famous cases of the Minoan-era Santorini caldera collapse
in the Mediterranean and the 27 August 1883 Krakatau
explosion in the Sunda Straits that had a global character).
These may pose serious threats to the coasts of the volcanic
island itself as well as to the coasts of the entire surrounding
sea. An interesting example of such instabilities is provided
by the Stromboli volcano which forms one of the islands of
the Aeolian group, NE of Sicily, Italy. Stromboli shows a well
identified scar (the so-called Sciara del Fuoco) of a Holocene
collapse that occurred on the NW flank of the island. In
modern times the scar is affected by frequent mass failures
since it is the preferential channel of all volcanic ejecta.
On the 30th of December 2002 Stromboli was attacked
by two tsunamis, generated by two distinct landslideepisodes that took place in the northern part of the Sciara
del Fuoco, the first submarine and the second subaerial. The
seismic network recorded two main landslides, at 13:14:05
and 13:22:38 local time. The total volume of the failure,
though difficult to ascertain, was estimated by means of
bathymetric and aerophotogrammetric surveys that were
performed before and after the event: it was roughly
between 20-30 million cubic meters, with the submarine
slide being much larger than the subaerial one. Both mass
failures produced a tsunami.
Tinti
The landslides and tsunamis occurred unexpected.
The instrumental data available are insufficient to allow
a precise reconstruction of the events. To this, invaluable
contributions come from the accounts of the eyewitnesses
that were collected through specific interviews (Tinti et
al.,2005b). The tsunami waves were most violent along
the northern and north-eastern coast of Stromboli where
a maximum run-up height of about 11 m (see Figure 1) was
measured during the post-event field surveys (Tinti et al.,
2006a).
Figure 1. Runup
heights
measured in the
north-west coast
of
Stromboli
(Tinti et al.,
2006a)
The events have been studied by means of numerical
simulations that make use of two distinct models, one for
the landslide, a Lagrangian model, and one for the tsunami
propagation that is based on a finite-element technique.
Numerical simulations of the landslides and of the
consequent tsunamis provide results that are in agreement
with observations (Tinti et al., 2005a and 2006b; see Figure
2). The simulations explain how the tsunamis, that were
generated in the Sciara del Fuoco area, attack the entire
coastline of Stromboli with effect larger on the northern
coast, as observed in field surveys.
In the frame of the studies aimed at assessing the
tsunami risk in Stromboli, a very large number of possible
scenarios have been analysed with mass failures taking
place in the Sciara. The effect of the initial slide position,
volume, thickness, etc. on the tsunami generation has
been explored and posed in synoptic plots that reveal very
interesting features.
Tinti, S., Armigliato, A., Manucci, A., Pagnoni, G., Zaniboni, F., 2005a.
Landslides and tsunamis of December 30, 2002 at Stromboli, Italy:
numerical simulations. Bollettino di Geofisica Teorica e Applicata, 46:
153-168.
Tinti, S., Manucci, A., Pagnoni, G., Armigliato, A., Zaniboni, F., 2005b.
The 30 December 2002 landslide-induced tsunamis in Stromboli:
squence of the events reconstructed from the eyewitness accounts.
Natural Hazards and Earth System Sciences, 5: 763-775.
Tinti, S., Maramai, A., Armigliato, A., Graziani, L., Manucci, A., Pagnoni, G, Zaniboni, F., 2006a. Observations of physical effects from
tsunamis of December 30, 2002 at Stromboli volcano, southern Italy.
Bulletin of Volcanology, 68: 450-461.
Figure 2. Runup
heights
measured in the
north-west coast
of
Stromboli
(Tinti et al.,
2006a)
Tinti, S., Pagnoni, G, Zaniboni, F., 2006b. The landslides and tsunamis
of the 30th of December 2002 in Stromboli analyzed through numercal
simulations. Bulletin of Volcanology, 68: 462-479.
Références
11
Aléas et Tsunami lié à une
éventuelle déstabilisation du
Piton de la Fournaise
Thomas Giachetti(1)
Kelfoun Karim(1)
Philippe Labazuy(1)
(1)
Laboratoire Magmas et Volcans,
OPGC, Université Clermont II
– CNRS – IRD,
5, rue Kessler, 63038 ClermontFerrand
[email protected]
L’environnement sous-marin de l’île de la Réunion
présente de nombreuses évidences que de grands épisodes
destructifs, dépassant parfois la centaine de km3, ont
affecté l’île. Ces avalanches de débris ont pu donner
naissance à des tsunamis potentiellement destructeurs pour
l’île elle-même mais aussi pour les côtes avoisinantes. A
l’aide de modélisations numériques, nous avons évalué la
hauteur de vagues liées à d’éventuelles déstabilisations du
Piton de la Fournaise ainsi qu’à des déstabilisations sousmarines du plateau insulaire. Nous avons quantifié cet aléa
tsunami sur les côtes réunionnaises et mauriciennes.
Notre modèle, basé sur un moyennement vertical des
équations de conservation de la masse et de la quantité
de mouvement sur topographie réaliste, est issu du
modèle développé par Kelfoun et Druitt (2005) pour les
effondrements aériens et les écoulements pyroclastiques.
Il a été modifié pour prendre en compte deux «fluides»
(avalanche de débris et eau de mer) qui interagissent
simultanément.
Dans un premier temps, nous avons simulé d’anciennes
avalanches de débris réunionnaises afin de déterminer
le comportement rhéologique de ces événements. Nous
montrons que les lois de comportement que nous avions
déterminées pour les avalanches de débris aériennes
permettent de simuler très correctement les avalanches
sous-marines : la présence d’eau semble ne semble donc
pas avoir un rôle fondamental sur leur dynamique.
Kelfoun
Dans le scénario le plus catastrophiste, où nous avons
considéré l’effondrement de toute la zone du piton de la
fournaise comprise dans l’Enclos, soient 90 km3 de roches,
des vagues pluridécamétriques toucheraient St Denis 11
minutes après l’initiation de l’effondrement. L’eau pourrait
entrer jusqu’à 5 kilomètres à l’intérieur des terres,
touchant des villes comme St André. Des vagues encore plus
importantes pourraient toucher l’île Maurice, située dans
l’axe de l’effondrement.
K. Kelfoun and T.H. Druitt, 2005a. Numerical modelling of the emplacement of the 7500 BP Socompa rock avalanche, Chile. sous presse au
J. Geophys. Res., B12202, doi : 10.1029/2005JB003758, 2005.
Figure 1. Avalanche de débris liée à l’éventuelle
déstabilisation du Piton de la Fournaise et tsunami
associé, 300 et 1000 secondes après l’initiation de la
déstabilisation.
Références
13
Le
Système
d’Alerte
et
d’atténuation des effets des
Tsunamis dans l’Océan Indien
(SATOI)
François Schindelé (1)
Hélène Hébert (1)
(1)
Département Analyse
Surveillance Environnement
(DASE) du CEA, Bruyères-leChâtel, France
[email protected]
[email protected]
Après la catastrophe du 26 décembre 2004, la
Commission océanographique Intergouvernementale (COI)
de l’Unesco a été mandatée pour coordonner la mise en
place du Système d’Alerte et d’atténuation des effets des
Tsunamis dans l’Océan Indien. Elle a organisé plusieurs
réunions et a décidé en juin 2005 de mettre en place un
Groupe Intergouvernemental de Coordination du système
d’alerte et d’atténuation des effets des tsunamis dans
l’Océan Indien (GIC/SATOI). Ce Groupe s’est déjà réuni deux
fois, à Perth en août 2005 et à Hyderabad en décembre
2005. Plusieurs groupes de travail ont été mis en place pour
traiter les différentes composantes du système d’alerte :
l’évaluation de l’aléa et du risque et la modélisation ; la
surveillance géophysique ; la surveillance du niveau de la
mer ; la préparation et la prévention.
Plusieurs pays ont offert des équipements dont des
stations sismiques et des stations de mesure du niveau de
la mer. La France a mis en place un centre opérationnel à
la Réunion où sont réceptionnés les messages d’alerte du
PTWC et du Japon. Si nécessaire, il peut retransmettre
ces messages aux autres pays de la région. Les données
des stations sismiques du réseau Geoscope de l’océan
indien sont réceptionnées à la Réunion ainsi que celles
des stations marégraphiques du réseau mondial permanent
d’observatoires du niveau de la mer GLOSS coordonnées par
la COI. Une station marégraphique de la Réunion va être
modernisée et une autre installée sur l’île de Madagascar.
Météo-France a également mis à niveau les systèmes
de télécommunication au Kenya, à Madagascar et en
Tanzanie.
Le système d’alerte au tsunami dans l’océan indien
est composé d’un réseau de centres d’alerte nationaux où
sont transmises les données géophysiques et de mesure du
niveau de la mer.
Le Département Analyse Surveillance Environnement
du CEA a modernisé en Indonésie trois réseaux régionaux
et installé trois systèmes d’alerte aux forts séismes et aux
tsunamis TREMORS® dans trois régions différentes. Les
données d’une vingtaine de stations sismiques sont traitées
automatiquement et envoyées au centre d’alerte national
de Jakarta.
La COI a été chargée de moderniser une vingtaine
de stations du réseau GLOSS qu’elle coordonne et d’en
rajouter une dizaine, essentiellement dans les régions les
plus exposées que sont l’Indonésie, la Thailande, la Malaisie
(Figure 1).
Schindelé
Depuis avril 2005, le PTWC assure avec le centre
japonais d’alerte aux tsunamis la mission de centre
provisoire d’alerte pour l’océan indien. Il reçoit les signaux
d’une quarantaine de stations sismiques et d’une trentaine
de stations de mesure du niveau de la mer situées dans et
autour de l’océan indien. Les données de ces stations sont
envoyées à d’autres centres d’alerte nationaux. Les critères
d’alerte sont identiques à ceux
Ces équipements et systèmes de transmission et de
traitement font parti du système international d’alerte aux
tsunamis de l’Océan Indien auxquels ils contribuent à son
efficacité et à sa rapidité.
Le DASE a également mené une étude d’évaluation de
l’aléa tsunami au niveau de l’océan indien a été réalisée par
simulation numérique. Les résultats, dus à la particularité
du phénomène tsunami que les vagues partent avec une
énergie maximale perpendiculairement à la zone de rupture
du tremblement de terre , et minimales dans la direction de
la zone de rupture, expliquent pourquoi les côtes du Nord
de Sumatra, de Thailande, du Sri-Lanka, du Sud- de l’Inde
et des Maldives ont été très touchées par le tsunami, alors
que les côtes du sud de Sumatra, de Java et de l’Australie
n’ont as été affectées. En déplaçant les zones de rupture
le long des côtes de l’Indonésie, on s’aperçoit que les côtes
touchées par un éventuel tsunami concernent selon les cas
différents pays.
Les résultats montrent en particulier que certaines
parties de la zone de subduction de la sonde sont
dangereuses pour les îles Mascareignes alors que d’autres le
sont beaucoup moins (Figure 2). Ces résultats doivent être
pris en compte dans le plan de secours spécialisé tsunami
de chaque région.
H. Hébert, F. Schindelé, A. Sladen, Comprendre et prévenir les tsunamis. Les apports de la simulation numérique. Annales des Mines, n°40
« Les Catastrophes naturelles », 35-47, 2005
F. Schindelé, Alerte au tsunami, METMAR, N°210, pp 10-13, mars
2006.
F. Schindelé, H. Hébert., La surveillance des tsunamis trans-océaniques, Pour La Science, dossier N°51, pp. 66-69, 2006.
Figure 1. Carte des stations de mesure du niveau de la mer
contribuant au SATOI en août 2006 (marégraphes en rond
rouge et stations en eau profonde en triangle bleu)
Figure 2. Hauteur maximale des vagues de tsunami calculées
dans l’océan Indien pour deux séismes : à gauche celui du
26 décembre 2004 au nord de Sumatra, d’une magnitude
de 9,2, à droi e un séisme de même magnitude attendu au
sud-ouest de l’île. Les vagues les plus hautes (en rouge)
associées au premier séisme se dirigent vers l’ouest au sud
du Sri Lanka et de l’Inde, aux Maldives, et vers l’est vers
le nord de Sumatra et la Thaïlande, conformément aux
dégâts observés. Pour le second, elles se propagent vers le
sud-ouest de l’océan Indien, et frappent l’île Maurice, la
Réunion puis Madagascar.
Références
15
Plan d’action
post-tsunami du MESR
Jean-Paul Montagner(1)
Institut de Physique du Globe, 4
place Jussieu, 75252 Paris Cedex
05
[email protected]
Montagner
Le 26 Décembre 2004, le séisme de forte magnitude
de Sumatra et le tsunami qui s’en est suivi (figure 1) ont
rappelé l’imprédictibilité à ce jour des tremblements
de terre, les effets naturels secondaires qu’ils peuvent
engendrer et leur caractère meurtrier et dévastateur. La
faible occurrence de ces phénomènes associée à une forte
intensité les rendent d’autant plus redoutables que leur
mémoire s’estompe rapidement. L’océan Pacifique, siège de
manifestations tsunamiques importantes, a été doté depuis
longtemps d’un dispositif de surveillance des tsunamis
(PTWC : Pacific Tsunami Warning Center), regroupant vingt
six pays dont la France et auquel contribue fortement le
CEA/DASE. Rien de tel n’existait dans l’Océan Indien et
d’autres zones directement exposées comme les Antilles
et la Méditerranée, suite à divers géohasards naturels ou
résultant de l’action de l’Homme (séismes, volcanisme,
instabilité des marges, glissements de terrains, etc ;).
Cependant, alors qu’il est impossible à l’heure actuelle, de
prédire les séismes sur une échelle de temps de la journée,
de la semaine et même de l’année, des solutions techniques
existent pour constituer des réseaux de surveillance et de
participer au développement in fine des systèmes d’alerte
précoces opérationnels qui limiteront les pertes en vies
humaines et les dégâts matériels, notamment dans le cas
où le séisme engendre un tsunami.
Cette catastrophe a provoqué une immense émotion
dans le monde entier et le plan d’action du Ministère de la
Recherche, lancé dès janvier 2005, a proposé des éléments
de réponse de la communauté scientifique nationale
à cet événement majeur, et précisé sa contribution à
l’effort national et international. Ce plan d’action visait à
améliorer:
• la compréhension des phénomènes ;
• la capacité de prédiction et de prévention ;
• la rapidité de la prédiction
Il avait pour objectif de dégager les actions concrètes
pouvant être lancées à court, moyen et long termes,
à la fois en identifiant les thématiques scientifiques et
technologiques transversales, et en sélectionnant les
chantiers où des efforts de recherche importants doivent
être entrepris.
Il doit permettre d’identifier, quantifier et cartographier
les failles à terre et en mer, de modéliser et approfondir la
compréhension des phénomènes de rupture, de glissement
de terrain et de volcanisme à l’origine de tsunamis. Il
s’agit de définir les zones présentant un risque majeur vis
à vis des séismes et des effets d’un tsunami et d’élaborer
des scénarios et des cartes prévisionnelles de hauteur de
vagues attendues ainsi que des cartes de submersion pour
les régions ou sites les plus menacés. La mise en œuvre de
moyens logistiques lourds est envisagée (réseaux de capteurs
à terre et en mer, navires, satellites….). La première étape
porte essentiellement sur l’état des données existantes et
leur mise en commun, l’élaboration d’une feuille de route,
les observations post tsunamiques de l’océan indien. Les
actions de moyen et long termes concernent la constitution
des partenariats internationaux qui seront nécessaires
pour atteindre, région par région, les objectifs précités.
La réalisation de systèmes de surveillance opérationnels
pérennes doit être envisagée sous l’égide de l’UNESCO
par exemple (réseau de capteurs à terre et observatoires
de fond de mer, centre de traitement des informations),
probablement dans le cadre de GMES et de GEOSS.
Ce plan d’action a dors et déjà permis de lancer dès
2005, des campagnes de terrain à terre, en mer dans
l’océan indien en vue de mieux comprendre le contexte
géodynamique dans lequel se sont produits le tremblement
de terre et le tsunami de Sumatra (campagnes d’été du
Marion Dufresne en 2005 et 2006). Par ailleurs, plusieurs
régions géographiques sont identifiées l’océan Indien,
en distinguant le nord-est et le sud-ouest où la France
dispose de plusieurs stations d’observation géophysiques
et une bonne présence régionale dans l’île de la Réunion
et les terres australes (ainsi que les stations malgaches),
notamment grâce au Réseau GEOSCOPE et bien sûr la
Méditerranée occidentale et les Antilles (figure 2). Ces
deux dernières régions constituent les zones hautement
sismiques qui concernent le plus directement la France.
Enfin, il a permis de lancer en 2005 un programme ambitieux
à l’ANR (Agence Nationale de la Recherche), « Catastrophes
Telluriques » doté d’environ 5M€, ce qui constitue un saut
quantitatif important comparé aux anciens programmes de
l’INSU ou du FNS (Fonds National de la Science). Sur le long
terme, ce plan propose le développement de systèmes de
survellance dans ces 3 régions. De tels systèmes, pour être
efficaces, nécessitent des moyens humains et financiers qui
s’apparentent aux Très Grands Equipements, d’un ordre
de grandeur très supérieur à ceux mis en place jusqu’à
présent.
Figure 1. Localisation des séismes de Sumatra du 26/12/04
et du 28/03/2005 et de leurs répliques (document du
Laboratoire de Tectonique/IPG paris)
Figure 2. Sismicité historique aux Antilles (Document
Laboratoire de sismologie, IPG)
La réussite de ce plan d’action ambitieux nécessite de
réunir plusieurs conditions : Il faut réussir à mobiliser la
communauté scientifique sur ces programmes, développer
l’interaction entre recherche amont et recherche finalisée
(en distinguant mais en coordonnant réseaux de surveillance
et systèmes opérationnels), la synergie entre les segments
terre-mer-espace (GMES/GEO), la coordination interministérielle (MR, MEDD, MAE, DOM-TOM, MI, ….) et la
coopération internationale (UNESCO, G8).
17
Pourquoi un système d’alerte tsunami
est-il nécessaire en Méditerrannée et
dans la partie Nord-Est Atlantique : les
plans ICG/NEAMTWS
Stefano Tinti (1)
(1)
Department of Physics, Sector
of Geophysics, University of
Bologna, Italy
Tsunamis are rare events that occur in all basins of
the globe: in the Pacific Ocean, in the Indian Ocean, in the
Atlantic and even in the Mediterranean. The NGDC, USA,
catalogue counts about 2000 tsunami events over the last
4000 years. Of course, quantity and quality of data increase
with time: data on ancient-time events are scarce and come
only from regions with long historical and archiving tradition.
Restricting to the last century data, one observes that 77%
of tsunamis occurred in the Pacific, 10% in the Atlantic, 9%
in the Mediterranean and 4% in the Indian Ocean.
Before the 26 December 2004 catastrophic tsunami of
Sumatra, only the Pacific Ocean was protected by a Tsunami
Warning System consisting of a basin-wide system based
in Hawaii and of a series of national systems operating in
several countries like Japan, Chile, Alaska, etc. The activities
of the TWS are coordinated by an Intergovernmental
Coordination Group (ICG/PTWS) in the frame of the IOCUNESCO (Intergovernmental Oceanographic Commission).
In 2005, the IOC created three more ICG covering the
other main basins: the IOC/IOTWS for the Indian Ocean,
the ICG/NEAMTWS for the region embracing the North-East
Atlantic and the Mediterranean, and the ICG/CAREWS for
the Caribbean sea.
Tinti
Considering the catalogue of the tsunamis in the
Euromediterranean region (see Figure 1), one notes that
tsunamis are mostly clustered in the latitude belt between
35°-45° involving northern Africa and southern Europe
coasts, though relevant tsunami cases have occurred also
in the north Europe seas, both in prehistoric and historical
times.
Figure 1. Map of tsunamis in the Euro-mediterranean region
(Integrated GITEC catalogue spanning the period from the
Holocene Storegga slide tsunami up to present time)
The main motivations for the creation of the ICG/
NEAMTWS are that:
• No effective regional tsunami early warning system was
in place in the north-eastern Atlantic, in the Mediterranean
and connected sea in June 2005, when the ICG was
established.
• The effects of a large tsunami in the area would be more
disastrous than in the case of historical events, given the
huge increase in coastal development in modern times.
• These areas include countries with different levels of
resources and development and the assistance to disasterprone developing countries to set up national strategies and
plans of actions is to be considered as a high-priority task.
The main objectives of the ICG are:
• To organize and facilitate, as appropriate, the exchange
of seismic, geodetic, sea-level and other data in or near
real-time and information required for interoperability of
the ICG/NEAMTWS.
• To promote the sharing of experience and expertise
related to tsunami warning and mitigation for the northeastern Atlantic, the Mediterranean and connected seas.
• To promote the establishment and further development
of national tsunami warning and mitigation capacities in
accordance with standard protocols and methods;
• To develop, adopt and monitor implementation of
work plans of the ICG/NEAMTWS, and to identify required
resources.
• To promote implementation of relevant capacitybuilding.
• To liaise and coordinate with other tsunami warning
systems.
• To liaise with other relevant organizations, programmes
and projects.
• To promote the implementation of the ICG/NEAMTWS
within a multi-hazard framework.
• To keep under constant scrutiny the status of the system
and how it satisfies the needs.
The main milestones of the ICG can be summarised as:
• Formulation of the “Action Plan” within 2006.
• Implementation of the first core of the TWS within
2007.
19
Le programme
GEOSCOPE et le CNATOI
Geneviève Roult
Institut de Physique du Globe
de Paris, 4 place Jussieu, 75232
PARIS
[email protected]
Roult
GEOSCOPE fut le premier réseau à développer des
stations sismiques numériques large-bande, dès 1982,
bénéficiant de la mise sur le marché du sismomètre STS1
à contre-réaction, caractérisé par une grande dynamique,
un large domaine de fréquences permettant d’abolir la
frontière traditionnelle en sismologie entre longues et
courtes périodes.
GEOSCOPE avait pour but l’installation d’un réseau
mondial de 25 stations sismologiques large bande à 3
composantes et à enregistrement numérique. Ce programme
est sous la responsabilité de l’IPGP de Paris, l’EOST de
Strasbourg et l’IRD de Bondy. Des organismes extérieurs,
l’IPEV, les Universités de Californie, de Mexico, du Chili,
du Brésil, le CNES, le CEA/DASE, l’USGS/IRIS participent
également à l’installation et la maintenance des stations.
A ce réseau est associé un Centre de Données situé à l’IPGP,
chargé de la gestion des données des stations GEOSCOPE
et de leur mise à disposition à la communauté scientifique
internationale. Aujourd’hui le réseau comprend 28 stations
opérationnelles.
Depuis 1982, d’autres projets ont vu le jour (USA,
Japon, Italie, Chine, Allemagne..) et nous unissons nos
efforts au sein d’une Fédération, la FDSN (Fédération
des Réseaux Digitaux Mondiaux) pour fournir le plus
rapidement possible à la communauté scientifique des
données de grande qualité. Les sismomètres STS1 ne sont
plus fabriqués ni même réparés par Streckeisen, malgré
d’excellentes performances, ce qui les rend ‘précieux’ au
niveau scientifique, en particulier pour les études à basse
fréquence. L’importance de GEOSCOPE au sein de la FDSN
réside dans le fait qu’actuellement 80% de nos stations
sont toujours équipées de STS1, de qualité supérieure à la
seconde génération de sismomètres, les STS2.
En 2002, lors d’un ‘Conseil Scientifique’ réunissant nos
autorités de tutelle, tous les partenaires du programme, les
représentants de la FDSN (Federation of Digital Seismograph
Networks) et du Centre de Données européen ORFEUS
ainsi que des chercheurs français utilisateurs des données
GEOSCOPE, les objectifs de GEOSCOPE ont été clairement
redéfinis :
• redéploiement
l’hémisphère Sud
des
• modernisation
d’acquisition
et
stations,
en
particulier
standardisation
• transformation
des
stations
observatoires multi-paramètres
de
la
dans
chaîne
sismologiques
en
• transmission de données en temps quasi-réel
En 2002 nous avons initié ces changements et commencé
la modernisation du réseau, avec en particulier l’installation
de nouveaux numériseurs 24 bit, de microbaromètres et de
thermomètres. Depuis 2004 l’effort se poursuit avec en plus
la transmission des données en temps quasi-réel vers le
Centre de Données de Paris.
Nos objectifs sont de :
• coordonner le choix des sites, équiper prioritairement
l’hémisphère Sud moins instrumenté
• maintenir un standard de qualité (24bits, très large
bande, 20pts/s...)
• faire évoluer le format d’échange des données (SEED /
Standard for Exchange of Earthquake Data)
• transmettre les données en temps quasi-réel dans les
différents Centres de Données
• valider rapidement la qualité des données (temps,
réponses instrumentales)
• mettre en réseau les différents Centres de Données, en
particulier au niveau européen
• favoriser plus encore la circulation libre des données.
La présence de stations GEOSCOPE dans l’Océan Indien
est stratégiquement importante pour le fonctionnement d’un
centre d’alerte dans cette région. L’IPGP et le programme
GEOSCOPE se sont engagés à participer au CNATOI (Centre
National d’Alerte aux Tsunamis dans l’Océan Indien). Notre
contribution consiste d’une part à tout mettre en œuvre
pour une mise à disposition en temps quasi-réel des données
de nos stations actuelles (7 stations) et d’autre part, si cela
est possible, à installer 1 ou 2 stations supplémentaires
dans la région.
Figure 1. Map of tsunamis in the Euro-mediterranean region
(Integrated GITEC catalogue spanning the period from the
Holocene Storegga slide tsunami up to present time)
21
Apports de la télédétection
spatiale à la connaissance du
Piton de la Fournaise
Valérie Cayol(1)
Yo Fukushima(1)
Pierre Tinard(1)
Jean-Luc Froger(1)
Philippe Durand(2)
Thierry Souriot(1)
Didier Massonnet(2)
(1)
Laboratoire Magmas et volcans,
CNRS-UMR 6524, Univ. B. Pascal,
OPGC, Clermont-Ferrand,
(2)
Centre National d’études
spatiales, Toulouse, France
[email protected]
Cayol
Depuis le début des années 90, une technique
satellitaire, basée sur la comparaisons d’images radar,
est utilisée pour mesurer les déplacements du sol. Cette
technique, appelée interférométrie radar, fournit des
mesures avec une résolution spatiale de la dizaine de
mètres sur des surfaces de plusieurs dizaines de kilomètres
et avec une précision de l’ordre du centimètre. Au Piton de
la Fournaise, l’interférométrie radar est utilisée depuis 1998
pour détecter les mouvements liés à l’activité magmatique.
Ainsi, on a pu enregistrer les déplacements associés aux 5
éruptions survenues entre 1998 et 2000 (satellite canadien
RADARSAT-1), et aux 10 éruptions survenues depuis l’été
2003 (satellite européen ENVISAT). Au cours des éruption,
l’interférométrie permet aussi de suivre la mise en place
des coulées de lave. Récemment, des inflations liées
au remplissage d’un réservoir ont été détectées avant
les éruptions. L’interférométrie radar permet aussi de
déceler les mouvements post-éruptifs liés par exemple au
refroidissement des fissures éruptives ou à la compaction
des coulées de lave. Outre l’activité volcanique, l’île de la
Réunion est le lieu de nombreuses avalanches de débris et
glissements de terrains (Oelher et al., 2004). La surveillance
systématique du volcan réalisée par interférométrie depuis
2003 a permis de mettre en évidence un glissement lent de
la bordure nord-est du cirque de Mahavel.
Pour interpréter les mouvements de surface, on s’appuie
sur des modèles qui reflètent notre vision de la réalité. Si ces
modèles sont suffisamment simples, ils peuvent être décrits
par quelques équations et calculés en peu d’opérations (ils
sont dits analytiques), mais dès qu’ils sont plus complexes,
des procédures informatiques sont nécessaires (les modèles
sont dits numériques). Lorsque les mesures de déformations
consistent en quelques points à la surface du sol, notre
visions des phénomènes est simple et on peut se contenter
de modèles analytiques dans lesquels les réservoirs sont
supposée sphériques, les fissures éruptives sont assimilées à
des rectangles et la surface du sol est plane. L’interférométrie
radar a montré que les déplacements du sol sont complexes
et variés, si bien qu’ils ne peuvent être interprétés avec ces
modèles simples souvent encore utilisés. Pour interpréter
les interférogrammes co-éruptifs du Piton de la Fournaise,
nous avons développé une méthode qui combine une
modélisation numérique des déplacements en 3D et une
procédure d’inversion des données (Fukushima et al.,
2005). L’inversion consiste à déterminer les modèles qui se
rapprochent le plus des données. En utilisant cette méthode
pour les éruptions de 1998 à 2000, nous avons déterminé
que le magma se propage dans le volcan dans des fissures
peu profondes (moins de 1000 m) et allongées latéralement
(Figure 1). Ceci est cohérent avec les observations visuelles
et les données d’inclinométrie continues (Staudacher et al.,
2000) qui indiquent que les fissures éruptives se propagent
depuis la région sommitale vers l’aval du volcan. On peut
donc en déduire que, superficiellement, le magma se
propage latéralement depuis la région sommitale vers l’aval
du volcan.
D’autre part, avant les éruptions des essaims sismiques
allongés verticalement (Battaglia, 2001) se produisent à des
profondeurs variant entre 2500 m sous le sommet et la base
des fissures déterminées grâce aux données satellitaires
(Figure 1). Simultanément aux essaims sismiques des
variations d’inclinaison sont enregistrées. Ces deux types
de signaux sont dus au passage du magma. Nous avons
montré qu’un conduit ayant la forme d’une fissure allongée
verticalement pouvait expliquer l’amplitude du signal
d’inclinaison, tandis qu’un conduit en forme de cylindre ne
le pouvait pas. Ce conduit n’est pas visible sur les données
d’interférométrie soit parce qu’il est trop étroit, soit parce
qu’il s’est refermé après le passage du magma. Le transfert
du magma est donc vertical en profondeur et latéral
Battaglia, J., Quantification sismique des phénomènes magmatiques
sur le Piton de la Fournaise entre 1991 et 2000, thèse de doctorat,
Université Paris 7 Denis Diderot, 2001.
Fukushima Y., V. Cayol and P. Durand, Finding realistic dike models
from interferometric synthetic aperture radar data: The February 2000 eruption at Piton de la Fournaise, J. Geophys. Res., 110,
Figure 1. Vue de l’est des différentes fissures éruptives
créées au Piton de la Fournaise entre mars 1998 et juin
2000. Ces dykes ont été déterminés par la modélisation
numérique des déplacement de surface enregistrés par le
radar du satellite Canadien RADARSAT-1. Les hypocentres
des séismes ayant précédé l’éruption sont aussi représentés
en vert.
B03206,doi: 10.1029/2004JB003268, 2005.
Oehler J.F, P. Labazuy, J.F. Lénat, Recurrence of major flank landslides during the last 2-Ma-history of Reunion Island, Bull. Volcanol.,
66, 585-598, 2004.
Staudacher T., N. Villeneuve, J.-L. Cheminée, K. Aki, J. Battaglia, P.
superficiellement. Ce changement de direction de transfert
est mécaniquement cohérent avec un niveau d’équilibre du
magma situé au niveau des fissures éruptives superficielles.
Ce niveau d’équilibre pourrait correspondre à une zone de
stockage superficielle du magma dans l’édifice.
Catherine, V. Ferrazzini and P. Kowalski, Piton de la Fournaise, Bull.
Global Volcanism Network, 25(7), 14-16, 2000.
Références
23
Le Pacific Tsunami
Warning Center
(PTWC)
François Schindelé (1)
Charles McCreery (2)
(1)
Département Analyse
Surveillance Environnement
(DASE) du CEA, Bruyères-leChâtel, France
(2)
Pacific Tsunami Warning Center
(PTWC) , NOAA, Honolulu, Hawaii,
USA
[email protected]
[email protected]
Schindelé
Le Centre d’alerte aux tsunamis du Pacifique (PTWC) a
été mis en place dès 1965 par le Groupe Intergouvernemental
de Coordination du système d’alerte aux tsunamis dans le
Pacifique (GIC/SATP) de la Commission océanographique
Intergouvernementale (COI) de l’Unesco, créé en 1965. Ce
centre, centre national d’alerte aux tsunamis américains
pour les îles Hawaii, constitue le centre opérationnel du
SATP et est hébergé par la NOAA à Honolulu.
Sa mission est de fournir aux centres d’alerte nationaux
et à tous les Etats Membres des messages d’information et
d’avis en cas de fort tremblement de terre et de risque de
tsunami dans l’océan Pacifique, en accord avec le Plan de
Communication défini par le GIC/SATP.
La décision de mise à l’abri de la population ou
d’évacuation est du ressort des autorités nationales
de protection civile, de même celle de permettre à la
population de retourner au bord de mer.
Le PTWC est opéré par deux géophysiciens 24h/24,
7j/7, l’un de permanence et l’autre d’astreinte. Ce
centre réceptionne les données sismologiques temps-réel
d’une centaine de stations implantées autour et dans le
Pacifique, maintenues par plusieurs pays. Des logiciels
traitent automatiquement les signaux, détectent les
ondes sismiques, localisent les épicentres et calculent
la magnitude et le moment sismique. Dès qu’un séisme
dépasse la magnitude 6.5, les résultats sont analysés par
les géophysiciens. Les données temps-réel d’une centaine
de stations de mesure du niveau de la mer implantées le
long des côtes et dans l’océan Pacifique et maintenues par
plusieurs pays parviennent également au PTWC (Figure 1).
Les signaux de ces stations sont les seules mesures in situ
du tsunami qui permettent de confirmer si un tsunami a été
induit par un séisme ou non.
En fonction des résultats et en accord avec le plan
de communication mis en place par le GIC/SATP, un ou
plusieurs messages d’information et alerte sont disséminés.
Les critères d’alerte ont été définis à partir des données
historiques (Figure 2) et tiennent compte qu’un tsunami
local peut être induit par un séisme de magnitude 7.0,
un tsunami régional à partir d’une magnitude 7.5, et un
tsunami à l’échelle de l’océan peut être induit dès que la
magnitude dépasse 7.9. Dès réception de nouvelles données
qui confirment qu’un tsunami est entrain de se propager,
de nouveaux messages sont envoyés incluant les mesures
d’amplitude des vagues ainsi que le temps d’arrivée prévu
du tsunami en certains points le long des côtes du Pacifique.
Enfin, lorsque le tsunami a traversé le Pacifique et que son
amplitude est devenue négligeable, un message de fin
d’alerte est envoyé.
Depuis avril 2005, le PTWC assure avec le centre japonais
d’alerte aux tsunamis de Tokyo (Japan Meteorological
Agency) la mission de centre provisoire d’alerte pour
l’océan indien. Il reçoit les signaux d’une quarantaine de
stations sismiques et d’une trentaine de stations de mesure
du niveau de la mer situées dans et autour de l’océan indien.
Les données de ces stations sont envoyées aux centres
d’alerte nationaux de l’Océan Indien. Les critères d’alerte
sont identiques à ceux définis pour le Pacifique.
Depuis mai 2006, le PTWC assure la mission de centre
provisoire d’alerte pour les Caraïbes et les mers adjacentes.
Il reçoit les signaux d’une vingtaine de stations sismiques et
d’une dizaine de stations de mesure du niveau de la mer
situées dans et autour des Caraïbes.
En Polynésie française, le laboratoire de géophysique
(LDG) du CEA de Tahiti a mis en place dès les années soixante
le centre polynésien de prévention des tsunamis. Il a
comme mission de prévenir les services de protection civile
de Polynésie française en cas de fort séisme qui pourrait
induire un tsunami dangereux pour les côtes de Polynésie
française. Le LDG a implanté le réseau sismique polynésien
(Figure 1) qui lui permet de surveiller l’activité sismique
importante du Pacifique et a mis au point le système d’alerte
au fort séisme TREMORS®. Le CEA qui participe à la mise en
place du Plan de Secours Spécialisé tsunami et au Plan de
Prévention des Risques a défini des critères d’alerte adaptés
au contexte de la Polynésie française située au centre de
l’océan sud de l’Océan Pacifique. La Polynésie peut être
atteinte entre 3 heures et 10 heures par des tsunamis en
provenance de tout le pourtour du Pacifique. La zone de
subduction des Tonga constitue la zone la plus proche de la
Polynésie et celles d’Amérique du sud et des Aléoutiennes
les zones les plus fréquemment dangereuses, en particulier
pour les îles Marquises non protégées par une barrière de
récif corallien.
C. MCCREERY, Impact of the National Tsunami Hazard Mitigation Program on Operations of the Richard H. Hagemeyer Pacific Tsunami Warning Center, Natural Hazards, Vol. 35, pp. 73 – 88, 2005
F. SCHINDELÉ et al, Analysis and automatic processing in near-field of
eight 1992-1994 tsunamigenic earthquakes : improvements towards
real-time tsunami warning, in Pure and Appl. Geophys., vol. 135, pp.
361-382, 1995.
F. SCHINDELÉ, D. REYMOND, H. HÉBERT et al., Les risques naturels
d’origine géophysique aux îles Marquises (Polynésie française), Géologie de la France, vol. 2, pp. 37-50, 2002.
Figure 1. Carte du réseau de mesure du niveau de la
mer contribuant au SATP ; en agrandit, carte du Réseau
Géophysique et marégraphique de Polynésie française
implanté et maintenu par le DASE.
Figure 2. Critères de magnitude et profondeur pour l’envoi
des messages d’information et d’alerte
Références
25
La modélisation des
cyclones tropicaux
Westrelin Samuel
Météo-France, Laboratoire de
l’Atmosphère et des Cyclones,
UMR CNRS – Météo-France
– Université de la Réunion
Les cyclones comptent parmi les phénomènes naturels les
plus dévastateurs. Ce sont des perturbations atmosphériques
tourbillonnaires occasionnant, en particulier, des vents
violents et des pluies diluviennes. Le cyclone se caractérise
par une énorme masse nuageuse d’un diamètre moyen de
500 kilomètres avec un oeil, zone centrale « d’accalmie »,
d’un diamètre de l’ordre de 40 km en moyenne où les vents
sont faibles et le ciel peu nuageux (figure 1). L’activité
nuageuse est organisée en bandes spiralées qui convergent
vers un anneau central entourant l’oeil, constituant un
véritable « mur de l’oeil », où les pluies sont torrentielles
et les vents maximaux (intensité du cyclone), proches de la
surface et d’une violence extrême.
Face à ce danger, l’ensemble des pays concernés a
mis en oeuvre des moyens de surveillance, réunis au sein
des services météorologiques nationaux et s’appuyant
sur des technologies de pointe parmi lesquelles figure la
modélisation. La modélisation des cyclones permet de
se projeter dans le futur et de prévoir leur évolution, en
particulier de leur trajectoire et de leur intensité.
Westrelin
Les prévisions opérationnelles de trajectoire, issues
de l’expertise humaine, enregistrent des progrès réguliers
depuis une vingtaine d’années, parallèlement aux progrès
des modèles qui constituent le principal support du
prévisionniste. Celles d’intensité, quant à elles, ont vu
leur qualité quasiment stagner sur la même période. Dans
les modèles utilisés opérationnellement de nos jours,
l’atmosphère est représentée par des boîtes d’échelle
horizontale environ 40 kilomètres et d’échelle verticale
de l’ordre de 100 mètres. Cette représentation permet
de bien appréhender les phénomènes de grande échelle,
typiquement le flux qui va gouverner la trajectoire du
cyclone, mais de manière très schématique un cyclone
et les processus physiques et dynamiques dont il est le
siège. Cependant, une nouvelle génération de modèles
capables de tourner à haute résolution (typiquement de
l’ordre du kilomètre horizontalement) et couplés à des
modèles océaniques arrive à maturité dans le monde de
la recherche. Ils décrivent mieux les processus physiques
et dynamiques clés ayant lieu au coeur du cyclone et sont
prometteurs pour les prévisions d’intensité (figure 2). Les
progrès informatiques permettront à ces modèles de fournir
des prévisions en temps réel dans un futur proche.
Figure 2. Force du vent horizontal de Dina simulée par un
modèle météorologique à 4 km de résolution horizontale,
le 22 janvier 2002 à 14h UTC (échéance 14h) au niveau 850
hPa soit environ 1500m. L’échelle de droite est en mètres
par seconde (1 m/s représente 3,6 km/h). Le modèle
représente le cyclone Dina avec un oeil bien identifié, de
forme elliptique et de taille réaliste. Le mur de l’oeil est
bien visible, figuré par les couleurs chaudes représentant
les vents forts, et ses asymétries sont bien représentées
avec les vents maximaux qui se situent dans le secteur sudouest. En aval de l’île de la Réunion (le flux cyclonique
traverse l’île du sud-est vers le nord-ouest) apparaît
nettement un panache correspondant à une zone de vent
plus faible.
Figure 1. Une image satellitaire classique (composition
colorée des canaux infra-rouge et visible) du satellite
géostationnaire Météosat 5 du 22 janvier 2002 à 15h UTC
montrant le cyclone DINA. L’oeil du cyclone au centre de
la masse nuageuse est bien visible. Le mur de l’oeil, zone
des vents maximaux, est très proche de l’île de la Réunion:
les vents ont soufflé jusqu’à 250 km/h dans les hauts de la
Réunion.
27
La surveillance operationnelle
des cyclones tropicaux dans le
sud-ouest de l’ocean Indien
Philippe Caroff (1)
(1)
Météo-France,
Direction
Interrégionale de La Réunion
[email protected]
La Direction Interrégionale de Météo-France à La Réunion
a été désignée officiellement comme Centre Météorologique
Régional Spécialisé (CMRS) / Cyclones Tropicaux pour le
Sud-Ouest de l’océan Indien lors de la 45ème session du
Conseil Exécutif de l’Organisation Météorologique Mondiale
(Genève, Juin 1993), avec effet au 1er juillet 1993.
La principale mission du CMRS de La Réunion est de
fournir aux 14 Membres du Comité des Cyclones Tropicaux
du Sud-Ouest de l’océan Indien (Afrique du Sud, Botswana,
Comores, France, Lesotho, Madagascar, Malawi, Maurice,
Mozambique, Namibie, Seychelles, Swaziland, Tanzanie,
Zimbabwe), toute l’information possible (analyses,
prévisions, discussions,...) sur les différentes perturbations
tropicales amenées à évoluer dans sa zone de responsabilité.
Cependant, au-delà de cette fonction opérationnelle
essentielle, le CMRS a également vocation à être le pôle
régional pour toutes les questions touchant aux cyclones
tropicaux, par exemple, dans le cadre de la Recherche/
Développement et celui de la formation.
En dehors de cette responsabilité internationale, La
Direction Interrégionale de Météo-France à La Réunion
exerce naturellement une responsabilité locale de
prévention du risque cyclonique, dans le cadre de sa mission
première de contribution à la sauvegarde des personnes et
des biens. Elle est de fait un maillon essentiel de la chaîne
de prévention, définie par le « Plan de Secours Spécialisé
» Cyclones, notamment au travers du système d’alerte
cyclonique.
Caroff
Pour assurer sa mission opérationnelle, Météo-France
s’est dotée des moyens technologiques et humains
nécessaires pour pouvoir suivre H24 à l’année toute
perturbation tropicale amenée à se former ou à évoluer sur
sa zone de responsabilité.
Le suivi cyclonique fait appel à des outils et méthodes
d’analyse et de prévisions spécifiques, faisant l’objet d’un
effort tout particulier de la communauté météorologique
internationale. Cette présentation s’en fera succinctement
l’écho.
29
Les conséquences du cyclone
Katrina sur les côtes du golf du
Mexique et les îles Barrières
Hermann M. Fritz(1)
(1)
Civil & Environmental
Engineering, Georgia Institute of
Technology, Savannah, GA, USA
[email protected]
Hurricane Katrina (23-30 August 2005) was the costliest
and one of the five deadliest hurricanes to ever strike the
United States. Katrina made landfall, at the upper end of
Category 3 intensity (central pressure 920 mb, the lowest
pressure measured in an Atlantic basin storm of equal
intensity) with estimated maximum sustained winds of 200
km/h, near Buras, Louisiana at 11:10 UTC 29 August 2005
and its subsequent final landfall at the Louisiana/Mississippi
border (Knabb et al., 2005).
Katrina struck low-lying coastlines particularly
vulnerable to storm surge flooding. The widespread failure
of tide gauges along the Mississippi and Louisiana shores
required survey teams to collect high water marks to
document the surge height. Reconnaissance teams led by
the author surveyed the effects of the storm in Florida,
Alabama, Mississippi and Louisiana during September and
October, 2005. Maximum storm tides, overland flow depths,
and inundation distances were measured. Sediment samples
from storm deposits were collected and erosion documented.
Perishable infrastructure damage was recorded at various
scales. The elevations of water marks on buildings, scars on
trees, and rafted debris were measured as indicators of the
maximum storm tide (Figure 1).
Fritz
Figure 2 shows the measured Katrina high water marks
along with the high water profile from Hurricane Camille
in 1969 (USACE, 1970). The storm surge was the primary
cause of the high water marks. However wave action and
wind also contributed and are not separated out. The
storm tide peaked to the East of Katrina’s path and was
consistently measured between 7 and 10 meters along a 60
km stretch of Mississippi coastline from Lakeview (20 km
east of center) to Ocean Springs (80 km east of center).
Even along the hardest hit coastline, buildings designed to
resist peak hurricane winds were only marginally damaged
on upper floors, while walls were blown out on the lower
floors. The surge penetrated to at least 10 km inland near
Waveland and up to 30 km inland at Pearl River, Mississippi,
where the center made landfall. Further to the east along
the Alabama coast the high water marks dropped below
5 meters. Nevertheless, more than 2 meter high water
marks were measured 240 km east of the Katrina’s track
along Florida’s panhandle. The barrier islands 10 to 20 km
offshore the Mississippi and Alabama coast were completely
over washed by storm tide elevations as measured directly
onshore. The high water marks dropped more quickly to the
west reaching 2 meters along Lake Maurepas (80 km west
of center) resulting in a significant east-west storm tide
gradient across Lake Pontchartrain. The high water marks
along the intact levee system in New Orleans’s Lakeshore
adjacent to the 17th Street Canal did not exceed 5 meters
indicating that the 17th Street Canal levee failed prior to
overtopping.
Hurricanes Katrina’s storm tide exceeded the
corresponding envelope of Hurricane Camille at all locations
(Figure 2). The massive storm tide produced by Katrina is
primarily attributed to the huge size of the storm at landfall
with a 50 km radius of maximum winds and hurricane force
winds extending 140 km to the east from the center (Knabb
et al., 2005). In addition Katrina had already generated
large northward-propagating swells as a Category 5 storm
in the hours before landfall. Hurricane Camille (1969) was
more intense than Katrina at landfall in terms of peak wind
velocities (ESSA, 1969). However Camille was far more
compact with hurricane force winds extending only 100 km
to the east of the center resulting in a narrower storm surge
distribution (USACE, 1970). The 6.9 meter maximum high
water mark recorded in the aftermath of Hurricane Camille
was likely exceeded at Pass Christian (MS) according to
eyewitness estimates of 8.5 meters (Hearn, 2004). Another
Katrina storm tide enhancing factor is the significant
reduction of buffering land area in the Gulf Islands caused
by Camille. The combination of land loss due to storms that
are increasing in magnitude (Emanuel, 2005) and increasing
sea level will likely expose the Gulf of Mexico mainland to
higher storm surges than have been recorded in the past.
AOML (Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory, Hurricane Research Division), http://www.aoml.noaa.gov/hrd/Storm_pages/katrina2005/wind.html
Emanuel , K. A., Increasing destructiveness of tropical cyclones over
the past 30 years. Nature, 436, 686-688 (2005).
ESSA (Environmental Science Services Administration). Hurricane Camille - a Report to the Administrator. Washington, DC (1969).
Hearn, P.D. Hurricane Camille: Monster Storm of the Gulf Coast. University Press of Mississippi (2004).
Knabb, R. D., J. R. Rhome, and D. P. Brown, Tropical Cyclone ReportHurricane Katrina, 23-30 August 2005, National Hurricane Center,
http://www.nhc.noaa.gov/pdf/TCR-AL122005_Katrina.pdf (2005)
USACE (United States Army Corps of Engineers). Hurricane Camille
14-22 August 1969. Mobile, Alabama (1970).
Figure 1. Overland flow depth measurements: (a) bark off
tree on East Ship Island (MS, USA); (b) wash-out damage on
the steel frame structure of the lighthouse at Beau Rivage
Casino in Biloxi (MS, USA).
Figure 2. Storm tides of Hurricanes Camille (1969) and
Katrina (2005) along the US Gulf of Mexico Coast. Storm
tracks and surge elevations from Camille (USACE, 1970) and
Katrina are shown, along with areas inundated by Katrina
(grey shaded areas). Katrina maximum sustained wind
speeds and direction indicators at the time of final landfall
(AOML, 2005). Although wind speeds were lower during
Katrina, the storm’s massive size caused the higher storm
tides. Satellite Imagery modified from Earth Satellite
Corporation (EarthSat), ESRI.
Références
31
Aide à l’élaboration de scénarios de crise
dans le domaine des risques naturels;
réflexions générales et exemples de
développement potentiel
Jean-Louis Nédellec
BRGM – Service Géologique
Régional de la Réunion
[email protected]
L’île de la Réunion, du fait de son climat et de son relief,
concentre de nombreux phénomènes naturels à risques tels
les mouvements de terrain, les inondations, et les cyclones.
Afin de limiter les conséquences de ces phénomènes sur les
personnes, sur les biens et sur les équipements, l’Etat et
les collectivités ont depuis plusieurs décennies engagé une
politique de gestion des risques naturels. Traditionnellement,
la gestion des risques naturels s’articule autour de 4 axes
majeurs : la connaissance des risques, la prévention, la
protection et enfin les secours.
La connaissance des risques repose d’une part
sur l’observation et l’étude dans le milieu naturel des
phénomènes dangereux et de leurs conséquences, le retour
d’expérience constituant alors un enseignement essentiel, et
d’autre part sur la modélisation des phénomènes physiques
à l’origine des risques (maquettes, modèles numériques,
etc.). Les objectif de ces études sont multiples : identifier
les mécanismes à l’origine des phénomènes à risques, définir
les paramètres objectifs permettant de localiser les zones
exposées, évaluer la vulnérabilité des enjeux menacés.
Cette étape, le plus souvent réservée aux techniciens et
aux chercheurs, est indispensable pour engager les actions
suivantes.
La prévention consiste d’abord à identifier les zones
exposées aux phénomènes dangereux (cartes d’aléa et
cartes de risque). Il s’agit alors d’informer les populations
ou les usagers des risques encourus dans ces secteurs (Atlas,
Documents Communaux Synthétiques, etc.), mais également
d’y réglementer l’urbanisation (Plan Local d’Urbanisme,
Plan de Prévention des Risques, etc.).
Nédellec
Le 3ème axe consiste à mettre en œuvre des mesures de
protection, soit empêchant les phénomènes à risques de se
développer (ex : murs de soutènement contre les glissements
de terrain), soit évitant que des enjeux soient touchés par
le danger (ex : fosse piège à blocs), soit en renforçant
la vulnérabilité des équipements et des habitations (ex :
règles paracycloniques). On soulignera que ces mesures de
protection doivent être adaptées aux phénomènes auxquels
elles s’opposent et aux enjeux qu’elles protègent.
Enfin le dernier axe intervient lorsque la prévention et la
protection n’ont pas permis de maîtriser tous les problèmes
à l’échelle du territoire. Il s’agit des secours aux victimes et
aux biens. Cela passe bien sûr par le réseau d’intervention
des sapeurs pompiers et le secteur hospitalier, mais
également par l’intervention d’urgence sur les équipement
afin de rétablir les réseaux de communication et d’énergie
dans les meilleurs délais (EDF, France Télecom, DDE, Conseil
Général, etc.).
Dans ce contexte, les scénarios de crise sont un lien
entre les 3 premières démarches (connaissance, prévention
et protection) et les secours d’urgence. En effet, en
premier lieu, il s’agit sur une zone d’étude relativement
vaste d’identifier les enjeux exposés à des phénomènes à
risques. Puis, on applique soit un évènement déclencheur
unique de référence, touchant une vaste surface et limité
dans le temps (ex : séisme, cyclone, intempéries, tsunami),
soit une série d’évènements plus limités sur une durée de
temps fixée (ex : mouvements de terrains sur 10 ans). Cette
étape a pour objectif d’examiner leur impact sur les enjeux
exposés. Les conséquences des phénomènes à risques
peuvent être multiples : menaces sur les vies humaines,
destruction d’ouvrages, d’habitations, d’équipements, sans
abris, dysfonctionnement de réseaux de communication
ou d’énergie, pénuries de biens de première nécessité,
pertes d’emplois, impact environnemental, etc. Le scénario
permettra de quantifier l’impact des phénomènes à risques
à l’aide d’indicateurs exploitables (ex : nombre de blessés
graves, nombre de sans abris, nombre de foyers non
alimentés en électricité, durée coupure de route, montant de
réparation, etc.). De plus, ces impacts seront localisés dans
espace à l’aide de cartes informatives. Selon le destinataire
du scénario, ce dernier peut se focaliser sur un ou plusieurs
indicateurs de crises. Par exemple, la protection civile sera
en priorité intéressée par les menaces sur les vies humaines
et sur les possibilités d’intervention, là où un exploitant
routier devra également intégrer les dysfonctionnements
sur le trafic. Un distributeur d’énergie sera plus intéressé
par la menace directe sur ses installations de production
ou de coupure d’alimentation sur des édifices stratégiques.
Enfin, l’aspect socio-économique (perturbation du réseau
économique, pertes d’emplois) sera essentiel pour des
collectivités locales, en plus des menaces sur les vies.
L’intérêt des scénarios de risque est multiple :
• identifier les secteurs ou les ouvrages les plus
problématiques, en intégrant une vision des risques qui va
très au-delà des considérations classiques qui s’arrêtent trop
souvent à l’aléa. Cela permet de redéfinir les priorités en
matière de communication, de prévention et de parades
• vérifier si les moyens de secours sont adaptés aux
situations de crises : nombre, localisation et nature de ces
moyens, réactivité et possibilité d’intervention rapide. Un
redéploiement optimal des moyens d’urgence pourra alors
être envisagé
• examiner les possibilités de mutualisation des moyens
de secours sur des secteurs pouvant être débordés
• préparer les unités d’urgence
d’intervention mieux adaptés
à
des
exercices
Dans ce cadre, le BRGM s’engage depuis plusieurs
années dans l’élaboration de scénarios dans les domaines
des risques naturels. Quelques exemples peuvent être
cités:
• en matière de risques sismiques, des scénarios ont été
réalisés sur les communes de Fort France (Martinique), et
de Nice (Alpes Maritimes) – programmes GEMITIS, et sur
l’agglomération trans-frontalière entre Nice et Vintimille
(frontière franco-italienne) – programme GERIA. De même,
un programme transfrontalier entre l’Espagne, la Principauté
d’Andorre et la France est en cours d’élaboration – programme
Isard. De plus, afin d’optimiser la programmation des PPR
sismiques, des scénarios départementaux de risque sismique
ont été lancés en métropole, le premier s’achevant sur les
Bouches du Rhône
• en matière de mouvements de terrain, pour le compte
du Ministère de l’Écologie, le BRGM a lancé des pilotes de
scénarios départementaux, et des scénarios urbains de
risques de mouvements de terrain et d’effondrement de
cavités souterraines
Sur le territoire de l’île de la Réunion divers programmes
peuvent être envisagés pour répondre aux besoins des
gestionnaires du risque :
• en collaboration avec la protection civile, et sur la base
des cartes d’aléa PPR déjà élaborées, il serait possible de
mieux intégrer la vulnérabilité physique et fonctionnelle
des constructions stratégiques (casernes, hôpitaux, relais
télécom, route) et l’exposition des individus en cas de
catastrophe majeure (calcul de victimes et de sans abris).
Il conviendrait alors d’examiner l’adaptation des moyens
de secours à l’urgence virtuellement crée. Plusieurs types
de phénomènes pourraient être examinés. Cependant, en
plus des risques de mouvement de terrain et d’inondation,
traditionnellement envisagés, la prise en compte du risque
de Tsunami pourrait induire un nouvel éclairage sur les
dangers menaçant le territoire de l’île. A ce titre, le BRGM
a développé des modèles de propagation de tsunami tout à
fait adaptés à la problématique des scénarios ;
• en collaboration avec un gestionnaire routier, il serait
possible, en plus de ce qui est fait traditionnellement en
matière d’aléa mouvements de terrain, d’intégrer pour une
période de temps donnée (par exemple : 5 ans, 20 ans ou 50
ans) la vulnérabilité des éléments à enjeux afin d’évaluer
: les secteurs potentiellement les plus dangereux pour les
vies humaines, les zones les plus affectées par les coupures
de circulation (en fournissant un ordre de grandeur de
temps de coupures), et les zones nécessitant le plus de
réfection d’ouvrage (avec chiffrage de ces interventions).
Ces scénarios permettraient également de proposer des
solutions graduelles de mises en sécurité. Grâce à un outil
informatique spécifique, il serait possible au gestionnaire
routier de tester et de comparer chaque solution de mise
en sécurité et d’en vérifier l’impact sur les risques, que
cela soit sur un critère de vie humaine, de trafic ou de coût
de travaux. Il s’agira alors d’un outil très utile d’aide à la
programmation de travaux.
33
Evaluation et cartographie de
l’aléa Mouvements de terrains
(MVTs)
Jean-Louis Nédellec (1)
Denis Moiriat (1)
(1)
BRGM, 5 rue Sainte Anne, 97400
Saint Denis cedex
[email protected]
La Réunion, de par son relief jeune et son climat tropical
humide, est une des régions du globe où l’érosion est la
plus active. L’intensité et la brutalité des précipitations
qui accompagnent les dépressions cycloniques amplifient
l’instabilité naturelle de ces reliefs accidentés. L’aléa
«Mouvements de terrains» (MVTs), c’est à dire la probabilité
d’occurrence d’un phénomène MVT pour une intensité et
une période de retour donnée, est dans beaucoup d’endroits
et notamment dans les cirques de niveau très élevé à élevé
sur la gamme des cinq niveaux d’aléa MVTs adoptée pour
la Réunion (faible, modéré, moyen, élévé, très élevé ou
majeur).
L’île de La Réunion se découpe en bassins de risques
(Fig.1) qui sont des domaines géographiques plus ou moins
homogènes au point de vue géomorphologique et où les
aléas sont sensiblement de même nature. Ces bassins
de risques se regroupent en quatre types : les planèzes
régulières (Planèzes ouest, Nord-est et du Sud) ; les planèzes
accidentées (Planèzes de La Montagne, Région Est, Grandes
Ravines du Sud et Les Makes) ; les trois cirques et leurs
embouchures (Mafate, Salazie et Cilaos) ; et le volcan du
Piton de la Fournaise.
Nédellec
Pour chaque bassin, le BRGM réalise des cartographies au
1/ 25 000 de l’aléa MVT depuis 2002 (8 bassins réalisés
pour l’aléa MVT). Ces cartographies sont ensuite affinées à
l’échelle du 1/ 5 000 et du 1/ 10 000 sur une commune dans
le cadre des Plans de Prévention des Risques (P.P.R) ordonnés
par l’Etat. Le P.P.R est un document réglementaire et
s’inscrit dans une volonté de l’Etat de renforcer la politique
de prévention des risques naturels en limitant, dans une
perspective de développement durable, les conséquences
humaines et économiques des catastrophes naturelles.
Que ce soit pour un «porté à connaissance» au 1/ 25 000
ou un «porté réglementaire» tel que le P.P.R. au 1/ 5 000
(secteurs à enjeux) et au 1/ 10 000 (secteurs hors enjeux),
l’évaluation de l’aléa MVT à La Réunion se fait toujours par
une approche qualitative (type expert). Celle-ci comporte
tout d’abord deux phases : une phase analytique consacrée
au recueil de l’information de base nécessaire à la mise
en œuvre de la seconde phase ou phase de synthèse et
d’interprétation qui vise à déduire des données de base ou
à produire à partir de celle-ci, une information nouvelle
concernant l’aléa.
L’analyse du contexte associée à l’expérience acquise
sur le terrain, permet d’évaluer les différents facteurs
d’instabilités à l’origine des mouvements de terrains.
Ces derniers peuvent se produire dans un autre milieu
présentant les mêmes facteurs déclencheurs (principe de
causalité), et des zones d’aléa homogène peuvent être ainsi
identifiées (fig. 2).
Figure 1. Carte des onze bassins de risques de La Réunion
Figure 2. Extrait d’un zonage de l’aléa MVT réalisé au
1/ 5 000 sur la commune de l’Entre Deux
35
Exemples de La Réunion et des Comores :
Retour d’expériences et programmes de
recherches pour une meilleure connaissance
et gestion du risque volcanique
Nicolas Villeneuve(1)
Julie Morin(2)
Arnaud Van de Casteele(1)
Anthony Finizola(2)
Hamidou Nassor(2)
Hamidi Soulé(3)
Le Piton de la Fournaise à La Réunion et le Karthala en
Grande Comore sont les deux volcans exondés actifs dans
l’ouest du bassin Indo-Océanique (fig.1).
Les similitudes et différences sont tout d’abord d’ordre
Géomorphologiques. Il s’agit de deux volcans boucliers
basaltiques aux pentes moyennes comprises entre 10 et 15°
et aux sommets constitués de zones effondrées et caldéras
polylobées (Fig. 2). Cependant, un trait morphologique
majeur du Piton de La Fournaise, est une dépression
ouverte sur la mer, appelée Enclos Fouqué (Fig. 2a). Cette
structure canalise plus de 95 % des coulées de lave vers
l’est dans un espace exempt de toute activité humaine
en dehors d’un axe de circulation. Une telle morphologie
n’existe pas au Karthala. Ici les coulées, lorsqu’elles ne sont
pas contenues dans la caldéra sommitale s’épandent sur les
pentes du volcan, principalement depuis un axe appelé rift
zone vers le littoral où est installée la plus grande partie de
la population.
(1)
Centre de Recherches et
d’Etudes en Géographie de
l’Université de La Réunion
(2)
Laboratoire des Sciences de la
Terre, Université de la Réunion,
Institut de Physique du Globe de
Paris, La Réunion, France
(3)
CNDRS, Moroni, République
Fédérale Islamique des Comores
Dans environ 5% des éruptions observées au Piton de
la Fournaise, des fissure se mettant en place à l’extérieur
de l’Enclos Fouqué ont pour conséquences l’écoulement de
laves en direction des bourgs littoraux.
[email protected]
Figure 1. Carte des onze bassins de risques de La Réunion
Villeneuve
sautent également aux yeux et renforcent la pertinence
d’établir une étude croisée et comparée entre ces deux
volcans d’autant que le degré d’exposition au risque des
populations est ici directement lié à ces différences.
De nombreuses similitudes concernant la nature des
produits et la phénoménologie de certaines éruptions ont
été mis en exergue au travers des recherches menées depuis
plus de deux décennies. Cependant de grandes différences
Les similitudes et différences sont ensuite en terme de
phénoménologie et fréquence éruptive. Les deux volcans
étudiés sont assez semblables si ce n’est qu’une nappe
phréatique perchée très haut dans le massif du Karthala lui
confère parfois un caractère explosif ayant pour conséquence
le dépôt de cendre volcanique (fig. 3) sur une partie voire
l’intégralité du massif. Cette phénoménologie a, de façon
moins fréquente, était observée également sur La Fournaise.
En revanche il est à noter que la fréquence éruptive est
sans commune mesure bien supérieure à La Réunion. En
compétences nouvelles, évolution des problématiques et
des méthodologies en terme d’études des risques naturels
et gestion des crises au cours de ces dernières années. ….)
des chercheurs et étudiants de l’Université de La Réunion
se sont investis dans la continuité de certaines recherches
et ont initiés de nouveaux programmes sur le risque
volcanique. La première étape de ce travail, a consisté en
deux études distinctes s’appuyant sur les données d’ores et
déjà disponibles et structurées. Ainsi, concernant le Piton
de la Fournaise ont été imaginées des scénarii de crises
majeures, à l’aide de codes de simulations d’écoulements
et d’un Système d’Information Géographique (Fig. 4). Le
point fort de cette étude est qu’elle a pour vocation de
chiffrer les conséquences d’une hypothétique éruption
hors enclos. Cette approche se positionne tant en terme
de gestion/évacuation de la population qu’en terme de
conséquences économiques.
Concernant le volcan de la Grande Comore, profitant
d’un retour d’expérience lié aux éruptions récentes (avril
et novembre 2005 et mai 2006), l’étude s’est focalisée sur
la gestion de la crise éruptive et l’analyse de la perception
du risque volcanique (Fig. 5). Dans les deux cas, la qualité
des résultats laisse présager de la pertinence d’un transfert
méthodologique de la Fournaise vers le Karthala et
inversement. Cette dernière étape n’est pour le moment
qu’au niveau d’un projet de thèse dont la réalisation aurait
pour but de développer des outils et supports d’éducation/
information aux risques volcaniques mais également de
mettre en place des protocoles de gestion des crises.
Figure 2. Morphologies du Piton de la Fournaise (a) et du
Karthala (b). Source : Google Earth
Figure 3. Nuage de cendre sur Moroni lors de l’éruption
de novembre 2005
effet, alors qu’une éruption est observée tous les sept mois
environ sur le Piton de la Fournaise, seulement une tous
les 5 à 7 ans (selon la fiabilité des sources) est observée
au Karthala. De ce fait, le volcan comorien a certainement
moins su motivé les actions de recherche durant la dernière
décennie. Une des conséquences directes de cet état de
fait est l’existence d’un différentiel dans le contenu et la
structuration des bases de données directement disponibles
et utilisables.
Profitant d’une conjoncture favorable (activité
importante sur les deux volcans, intégration dans un réseau
de chercheurs internationaux, savoir faire, recrutement de
Figure 4. Méthodologie de l’étude en simulation d’écoulements (Réunion).
Figure 5. Exemple de résultats de l’étude
perception (Grande Comore)
37
Les avancées de la
surveillance en volcanologie
Georges Boudon
Institut de physique du Globe de
Paris, Equipe de Volcanologie,
case 89, 4 place Jussieu, 75252
Paris Cedex 05
[email protected]
Boudon
C’est pour éviter que des catastrophes humaines, telles
que celles de 1902 à la Montagne Pelée en Martinique, ou
de 1985 au Nevado del Ruiz en Colombie, ne se reproduisent
à nouveau que la surveillance des volcans actifs est
indispensable. Le premier observatoire volcanologique fut
implanté au Vésuve en 1842 et c’est au cours de l’éruption
de 1902 de la Montagne Pelée qu’Alfred Lacroix, Professeur
au Muséum d’histoire Naturelle de Paris et en charge du suivi
de l’éruption, décida l’implantation d’un observatoire sur ce
volcan. Depuis l’implantation de ces premiers observatoires
volcanologiques, il y a maintenant plus d’un siècle et demi,
la surveillance des volcans a considérablement évolué,
principalement au cours des dernières décennies. Le suivi
et l’étude extrêmement détaillée d’un certain nombre
d’éruptions que ce soit sur des volcans effusifs (Piton de la
Fournaise, Réunion; volcans d’Hawaii....) ou sur des volcans
explosifs (Mt St.Helens, USA; Unzen, Japon; Pinatubo,
Philippines; Soufrière Hills, Montserrat...) et la connaissance
détaillée de l’histoire éruptive des édifices volcaniques ont
permis de mieux comprendre la dynamique éruptive et le
fonctionnement des volcans et d’adapter les méthodes de
surveillance. Enfin les énormes progrès techniques que ce
soit dans les domaines de la géophysique et de la géochimie
que de l’électronique et de l’informatique ont permis
d’acquérir des données de plus en plus nombreuses, de plus
en plus précises et fiables et dans des domaines de plus
en plus nouveaux. Ainsi les méthodes satellitaires se sont
particulièrement développées et continuent à évoluer.
De nos jours, malheureusement, tous les volcans actifs
ne sont pas surveillés et, pour ceux qui le sont, les niveaux
d’équipement des observatoires volcanologiques ne sont
pas tous similaires. Les observatoires bien équipés sont
capables de suivre l’évolution d’une crise éruptive depuis
les premiers signes précurseurs jusqu’à la fin de l’éruption.
Une éruption volcanique ne se produit jamais
brutalement; elle est toujours accompagnée de signes
précurseurs. Ces derniers sont variés et peuvent apparaître
très tôt et ainsi être suivis par les réseaux de surveillance
implantés sur les flancs du volcan. Pour bien comprendre ce
que sont ces signes précurseurs et pour bien comprendre
le but et l’évolution de la surveillance volcanologique, il
faut se replacer quelques kilomètres en dessous de l’édifice
volcanique, dans des zones (réservoirs ou chambres
magmatiques) où les magmas générés à plus grande
profondeur sont stockés sur des périodes de temps plus ou
moins longues.
Le magma stocké se refroidit très lentement. En se
refroidissant, il cristallise et le liquide magmatique devient
de plus en plus visqueux et se concentre en éléments volatils
tels que l’eau. L’augmentation de la concentration en
éléments volatils provoque progressivement une surpression
dans le réservoir. Lorsque la surpression se produit, la partie
sommitale du réservoir, zone de plus faible résistance, se
déforme, se fissure et se fracture, entraînant la remontée
de fluides magmatiques puis de magma vers la surface. Ces
fluides apparaissent sous forme de fumerolles ou, mélangés
aux eaux des nappes phréatiques contenues dans l’édifice,
émergent sous forme de sources thermo-minérales. Les
moyens de suivre les changements des paramètres de ces
émanations (débit, température, acidité, composition
en éléments majeurs, composition isotopique...) et donc
l’évolution vers une crise volcanique sont nombreux :
prélèvements sur site, diverses analyses en laboratoire,
enregistrements continu sur site, mesures à distance (FTIR,
DOAS…).
Les pressions exercées sur les roches au niveau du
réservoir magmatique provoquent des séismes qui peuvent
être détectés bien avant le début d’une éruption. Des
séismes peuvent également se produire au niveau du
système hydrothermal, situé dans l’édifice, lorsque les
fluides qu’il contient sont mis sous pression, et dans les
conduits d’alimentation lorsque le magma remonte vers
la surface. Les réseaux de stations sismiques ont évolué
au cours du temps : capteurs courte période permettant
de détecter les séismes et leur migration vers la surface,
capteurs large bande permettant aussi de détecter des
signaux de plus faible fréquence liés en particulier à la
circulation de fluides (hydrothermaux ou magmatiques sous
pression), configuration des réseaux en relation avec une
meilleure connaissance de la structure des édifices.
Le gonflement de la chambre magmatique, l’injection
de magma au niveau du réservoir magmatique ou dans les
conduits d’alimentation entraînent des déformations de
l’édifice volcanique. Ce dernier peut « gonfler » (on parle
alors d’inflation) de quelques centimètres à plusieurs
dizaines de centimètres en fonction des contraintes exercées
en profondeur. Depuis les mesures d’inclinaison du sol
(inclinométrie), d’écartement de fractures (extensométrie),
jusqu’aux mesures de distances et aux mesures satellitaires
de plus en plus développées (GPS, interférométrie radar…),
les méthodes sont nombreuses pour suivre les déformations
d’un volcan.
Dans le cas des volcans effusifs, il peut être de quelques
semaines à quelques mois. Dans le cas des volcans explosifs,
la mise en pression des réservoirs, puis la remontée des
magmas très visqueux prend beaucoup plus de temps. Il
peut se passer de plusieurs mois à plusieurs années entre
le début des signes précurseurs et l’arrivée du magma à la
surface.
L’Institut de Physique du Globe de Paris est en charge de
la surveillance des volcans français : le Piton de la Fournaise
à la Réunion, la Soufrière en Guadeloupe et la Montagne
Pelée en Martinique. Ces volcans disposent d’observatoires
et de réseaux de surveillance parmi les plus performants
au monde. La configuration des réseaux de surveillance et
les méthodes utilisées évoluent continuellement afin de
mieux prévoir et de mieux suivre les nombreuses éruptions
qui se produisent au Piton de la Fournaise ou de détecter
les signes précurseurs d’une prochaine éruption sur l’un des
deux volcans des Antilles.
Les contraintes exercées sur les roches qui constituent
l’édifice volcanique peuvent également entraîner des
modifications locales au niveau du champ magnétique
terrestre. Elles peuvent également avoir des effets sur les
circulations des fluides dans l’édifice (fluides hydrothermaux,
nappes phréatiques). Les méthodes électromagnétiques se
développent de plus en plus afin de suivre l’évolution des
contraintes dans l’édifice et leurs effets sur la circulation
des fluides.
Enfin, de nouvelles méthodes se développent,
principalement au cours des éruptions. Des mesures
acoustiques, de mesures de vitesse d’éjection de magma
ou de fluides permettent de quantifier des paramètres
indispensables à une meilleure compréhension de la
dynamique éruptive.
En règle générale, les volcans n’entrent pas en
éruption brutalement. Il faut un certain temps pour que les
surpressions dans les réservoirs magmatiques se produisent
et entraînent la remontée de magma vers la surface. Ce
temps est très variable d’un système volcanique à un autre.
39
Le volcan Stromboli (Italie): de la gestion de
la crise éruptive 2002-2003 à la naissance d’un
système opératif permanent de la protection
civile sur l’ile
M. Rosi (1,2)
G. Bertolaso (2)
B. De Bernardinis (2)
A. Scalzo (2)
R. Colozza (2)
(1)
Dipartimento di Scienze della
Terra, Università di Pisa Via S.
Maria, 53 56126 Pïsa.
(2)
Dipartimento di Protezione
Civile, via Vitorchiano, 2 00193
Roma.
At the end of 2002 a period during which the activity of
volcano Stromboli produced a series of anomalous events,
started: an effusive phase lasted seven months, a landslide
on the NW volcano’s flank with the genesis of a tsunami, a
big explosion that involved the village of Ginostra.
The Department of Civil Protection (DPC), took the
responsibility of managing the crisis, in close cooperation
with scientific institutions, using Stromboli as a test case for
actions oriented to a more effective mitigation of volcanic
risk and a general updating of the volcanic emergency
management procedures.
Actions undertaken for the mitigation of risk included:
i) the construction of a new pier at Ginostra to speed up
evacuation of local inhabitants in case of emergency, ii)
the design and positioning of volcanic shelters on the top
of the volcano iii) the construction of the trail network
on the less exposed mountainside, iv) the carrying out of
information campaigns. Activities for risk mitigation were
complemented by a civil protection exercise that took place
on 19th April 2005.
The main heritage of this process was a permanently
operating, cutting-edge, volcano and tsunami instrumental
monitoring networks, and of an Advanced Operational
Centre (COA) on the island, linked in real time with the
Central Functional Centre (CFC) of the DPC in Rome.
Rosi
The effectiveness of the system is ensured by the tight
connection with the Competence Centres (CC), mainly the
INGV-Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, charged
of the volcanic and seismic surveillance and monitoring.
The CFC on the basis of pre-defined protocols of analysis of
selected parameters and other information provided by the
CC, daily issues the assessment of the “level of impending
risk”. The continuous exchange of information between CFC
and COA guarantees the prompt activation of the operational
procedures in case of crisis.
41
Expériences en matière d’information,
de sensibilisation et d’éducation des
populations : Le cas du volcan Misti au
Sud Pérou
Guillaume Levieux (1,2)
Anthony Finizola (1,3)
Joëlle Arnaud (1,4)
Geoffroy Avard (1,2)
Mhammed Benbakkar (1,2)
Laura Bennati (1,5)
José Antonio Chávez (6)
Nicolas Cluzel (1,2)
Vicentina Cruz (1,7)
Nicolas Fournier (1,8)
Katherine Gonzales (1,9)
Marielle Lacarin (1)
Patricia Llerena (1,10)
Orlando Macedo (10)
Magali Moreau (1)
Julie Morin (1,3)
Adriana Nave (1)
Rosella Nave (1,11)
Perrine Paquereau (1,2)
Pierre-Grégoire Scholl (1,4)
Juan Taco (1,10)
Edu Taipe (1,10)
Jean-Claude Thouret (2)
Walter Zezenarro (1,10)
Finizola
Le Sud Pérou est caractérisé par une grande densité
de volcans. L’éruption de 1600 du Huaynaputina, la crise
du Sabancaya de 1990-98, celle de l’Ubinas en 2006,
et l’activité fumerolienne persistante au Misti sont les
témoins d’une menace volcanique prononcée dans cette
région. L’éruption du Huaynaputina a été à elle seule la
plus importante éruption historique d’Amérique du Sud.
Cependant, comme aucune éruption catastrophique ne
s’est produite durant le XX siècle, l’attention sur les risques
naturels s’est principalement focalisée sur les tremblements
de terre, glissements de terrain et catastrophes climatiques.
En conséquence, la connaissance, la conscience et les
mesures de protection contre les risques volcaniques sont
encore trop peu développées. Ce projet a pour objectif
d’améliorer la réponse en cas de crise volcanique en
rassemblant les différents acteurs et en coordonnant
leurs compétences afin de : (1) mieux estimer le risque et
améliorer l’instrumentation de surveillance ; (2) créer un
groupe de travail sur l’évaluation du risque pour préparer
une cellule de gestion de crise, et ; (3) créer un programme
de formation pour les journalistes, professeurs, autorités,
ainsi qu’un programme d’éducation pour les enfants.
L’objectif final de ces actions vise à réduire efficacement
le risque volcanique.
Compte tenu de son activité éruptive récente et de la
haute densité de population à ses pieds, le strato-volcan
Misti (5822 m d’altitude) a été considéré comme la menace
majeure au Sud Pérou. Son cratère est situé à seulement
17 km du centre d’Arequipa, seconde ville du Pérou avec
près d’un million d’habitants, qu’il domine de près de 3500
mètres.
Par conséquent, en collaboration entre les institutions
péruviennes et le réseau académique franco-péruvien
Porras Barrenechea, notre association Volcan-Explor-
Action a eu pour objectif de contribuer à : (1) améliorer
l’instrumentation de surveillance, (2) organiser des
rencontres sur la thématique de la sensibilisation au risque
volcanique, mettant en contact autorités, scientifiques,
protection civile, ONG et population (Fig. 1 et 2), et (3) ouvrir
en libre accès à tout public le « Centro de sensibilización a
los riesgos volcanicos » à Arequipa (Fig. 3). Ces activités ont
permis de développer une ONG locale – Volcan-Explor-Action
Perú – dont le but est de mettre en place en collaboration
avec les diverses institutions locales un vaste programme de
sensibilisation à l’échelle de la ville et de la région (Fig. 4)
et de contribuer à un développement durable.
(1)
Figure 1. Première journée de sensibilisation au risque
volcanique à Arequipa organisée par Volcan-Explor-Action
en partenariat avec l’Alliance Française d’Arequipa.
Figure 2. Débat sur le risque volcanique entre scientifiques,
autorités et population : un concept particulièrement
enrichissant pour améliorer les interactions entre les
différents acteurs, afin que ces derniers puissent réagir le
plus efficacement possible dans un contexte de gestion de
crise éruptive.
Association Volcan-Explor-Action, FrancePérou (http://www.volcanea.org)
(2)
Laboratoire Magmas et Volcans, Université
Blaise Pascal, CNRS, IRD, Clermont-Ferrand,
France
(3)
Laboratoire des Sciences de la Terre, Université
de la Réunion, Institut de Physique du Globe de
Paris, La Réunion, France (anthony.finizola@
univ-reunion.fr)
(4)
Association Terre Comprise, France
(5)
Institut de Physique du Globe de Paris, Jussieu,
Paris, France
(6)
Universidad Catolica Santa Maria (UCSM),
Arequipa, Pérou
(7)
Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico
(INGEMMET), Lima, Pérou
(8)
Seismic Research Unit, University of the West
Indies, Trinidad, West Indies, Royaume-Uni
(9)
Comision Nacional de Investigacion y Desarrollo
Aeroespacial (CONIDA), Lima, Pérou
(10)
Instituto Geofisico del Peru (IGP), Arequipa,
Pérou
(11)
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia,
Osservatorio Vesuviano, Napoli, Italie
[email protected]
[email protected]
Volcanic risk mitigation and sustainable development. Application
to Misti and Ubinas volcanoes in south Peru. Levieux G., Arnaud J.,
Avard, G. Bennati L., Chávez, J.A., Cluzel N., Cruz, V. Finizola A.,
Fournier, N. Gonzales, K. Lacarin M., Llerena P., Macedo O., Moreau
Figure 3. Journée d’inauguration du Centre gratuit de
Sensibilisation aux Risques Volcaniques (CSRV) à Arequipa.
Ce centre a été financé par Volcan-Explor-Action et accueilli
gratuitement au sein du Musée archéologique Sanctuarios
Andinos géré par le Dr. José Antonio Chávez de l’Universidad
Catolica Santa Maria d’Arequipa.
M., Nave A., Nave R., Paquereau P., Scholl P.G., Taco J., Taipe E.,
Thouret J.-C., Zezenarro W. Congrès “Cities on Volcanoes”, Quito,
Figure 4. Programmes d’échanges pédagogiques culturels
portant sur la thématique volcan entre classes françaises et
péruviennes. Ce programme a été mené par Volcan-ExplorAction en partenariat avec la société IBM.
Equateur, 23-27 Janvier 2006, résumé et présentation poster.
Références
43
Le réseau régional
de protection civile
LCL Patrick DELFORGE
Etat major de protection civile,
La Réunion
LEVER UNE AMBIGUITE ENTRE PROTECTION CIVILE ET
SECURITE CIVILE
L’ORGANISATION FRANCAISE DE LA PROTECTION DES
PERSONNES ET DES BIENS
En France c’est le terme sécurité civile qui a été retenu.
Il englobe un concept, des moyens humains et matériels
ainsi qu’une doctrine.
Protection
:
Ensemble
des
mesures
destinées
à
protéger
certaines
personnes.
PROTECTION CIVILE : ORGANISME CHARGE DE L’APPLICATION
DE TELLES MESURES.
Sécurité : Situation dans laquelle quelqu’un,
quelque chose n’est exposé à aucun danger.
SECURITE CIVILE : PREVENTION ET SECOURS QUI REQUIERT
EN TOUTES CIRCONSTANCES LA SAUVEGARDE DES
POPULATIONS.
LA DIRECTION DE LA DEFENSE ET DE LA SECURITE
CIVILES (DDSC) EST L’UNE DES DIRECTIONS DU MINISTERE DE
L’INTERIEUR
Delforge
Mission des relations internationales.
Ecole nationale supérieur des officiers de sapeurs
pompiers (établissement public)
4 sous directions :
● Administration et logistique :
Affaires financières et juridiques.
Soutien logistique opérationnel.
Systèmes d’information.
● Gestion des risques :
Coordination interministérielle.
Risques majeurs.
Réglementation.
Alerte et planification.
Analyse et préparation aux crises.
● Services opérationnels :
Moyens aériens.
Déminage.
Formations militaires de la sécurité civile.
LES SERVICES DELOCALISES
● Sapeurs pompiers et acteurs du secours :
En particulier un bureau des associations et des réserves
communales
> 9 états majors de zone
EST (Metz)
SUD EST (Lyon)
SUD OUEST (Bordeaux)
OUEST (Rennes)
SUD (Marseille)
NORD (Lille)
ILE DE FRANCE (Paris)
ANTILLES (Fort de France)
REUNION (Saint Denis)
> 3 unités d’instruction et d’intervention de la sécurité
civile :
Nogent le Rotrou
Brignoles
Corte
> Une direction du déminage et 27 centres (cas
particulier de la Réunion)
> 4 établissements de soutien logistique :
NORD (Méry / Oise)
EST (Mort – Mare)
OUEST (Jarnac)
SUD (La Valentine)
> 1 base avions
MARIGNANE
> 1 groupement et 23 bases hélicoptères
Répartis dur l’ensemble des zones de défense (sauf la
Réunion)
LA ZONE DE DEFENSE « OCEAN INDIEN »
•
•
•
•
LA REUNION
MAYOTTE
LES T.A.A.F
Les ILES EPARSES
LES PAYS RIVERAINS
•
•
•
•
MADAGASCAR
SEYCHELLES
COMORES
MAURICE
PARTICULIARITES DE LA ZONE
> VASTE : 3,5 millions de kms² pour la zone française.
> ISOLEE/ Des grandes routes aériennes et maritimes.
> DIVERSE : Richesse, culture, religion et politique
CONSTATS :
● L’île de la Réunion, l’un des 100 départements
français est le plus riche de la région.
● Nécessité d’un réseau « sécurité civile » avec les
pays riverains.
LES OBJECTIFS VISES DU RESEAU DE PROTECTION
CIVILE
● En cas de problème(s) majeur(s) il faut entre 24.00 et
48.00 pour bénéficier de l’appui de la métropole.
● Instituer un dispositif favorisant une coopération
renforcée dans le cadre des interventions de secours,
consécutives à des risques majeurs, qu’ils soient naturels,
technologiques ou liés aux transports.
Création dans les pays qui n’en disposent pas, d’un
centre opérationnel de gestion de crises. L’un de ces centres
sera désigné comme centre régional de protection civile.
● Mise en place de procédures pour la communication
d’informations.
● Liaison permanente avec les centres chargés de veille
et d’alerte concernant les phénomènes météorologiques,
volcanologiques et sismiques majeurs de la zone et
notamment le futur centre national d’alerte tsunami ainsi
qu’avec les acteurs de la veille sanitaire.
● Mise à disposition d’experts.
●Rencontres régulières entre responsables des différents
pays pour la mise en œuvre de l’ensemble de ce dispositif.
● Mise en place de ce dispositif devra être complété de
programmes de renforcement des capacités d’intervention
des pays les plus démunis afin de leur permettre d’organiser
une première réponse face à une situation de catastrophe.
A CE JOUR
Une partie du dispositif est opérationnel depuis
septembre 2002. Les cinq pays de la zone sud océan indien
ont mis sur pied un dispositif de coopération régionale dans
les domaines :
● De la formation.
● De l’équipement.
● De la réglementation.
Des schémas d’appui réciproque existent dans les
domaines :
● De la pollution maritime.
● Du secours à personne en cas de catastrophes
importantes.
● METEO (cas particulier de l’alerte aux tsunamis).
● Secours en mer.
AUTRES ACTEURS INDISPENSABLES AU RESEAU DE
PROTECTION CIVILE
● CROIX ROUGE, CROISSANT ROUGE
● A.D.R.A.S.E.C
45
La Réunion face aux risques naturels :
gouvernance locale
et coopération régionale
18 - 19 septembre 2006
Hôtel de Région Pierre LAGOURGUE
avenue René CASSIN
SAINT DENIS
www.regionreunion.com
www.univ-reunion.fr/lstur
Conception graphique : Guillaume LEVIEUX
Photos : © NASA, Muriel LESIEUR,
Guillaume LEVIEUX, Aline PELTIER
R