Risque Sismique en Haïti

Risque Sismique en Haïti:
Fondements Scientifiques et
Nature du Risque
Direction de la Protection Civile
Bureau des Mines et de l’
l’Energie
Centre National de l’
l’Information
Géographique et Spatiale
Eric Calais
Professeur de Géophysique
Purdue University, Indiana, USA
[email protected]
PNUD
Union Européenne
Européenne
National Science Foundation
• Pourquoi évoquer le risque sismique en Haïti?
–
–
Il y a eu des séismes majeurs dans le passé
Nous comprenons pourquoi ces séismes ont eu
lieu: tectoniques des plaques et failles actives
– Nous savons que des séismes similaires vont se
reproduire dans le futur: mesures des
déplacements actuels
– Les conséquences de séismes similaires seraient
catastrophiques
• Que faire face aux séismes?
– Prédiction: aucune méthode fiable
– Prévention:
• Quantifier aléa
• Diminuer vulnérabilité
Le séisme du 7 mai 1842
•
•
Séisme majeur du nord-ouest Hispaniola
Nombreux témoignages de destructions:
– “On the arrival of the Tweed at Cape
Hayti on Saturday morning, the 14 instant,
that place was found to have been totally
destroyed by an earthquake and the
towns of Samana and Puerto Plata, on
the East, Port Paix, Gonaives, Nicholas
Mole, Port Au Prince and many others,
have been equally sufferers.”
– “En Port-de Pais el mar se retiro a gran
distancia de la orilla y volviendo luego con
terrible oleaje entro a la poblacion, sus
aguas subieron a mas de 15 pie de altura
y envolvieron en sombras de muerte a los
que huyendo de la calda de los edificios
se habian refugiado a la playa.”
•
•
Magnitude estimée: 8.0 (Mw)
Affecte Haïti et la République
Dominicaine
Qu’est-ce qu’un séisme?
Une source
Faille de San Andreas,
plaine de Carrizo
Un vecteur
Des conséquences
Onde sismique:
le mouvement du sol
Destructions: le séisme de Tangshan
(Chine) en 1976 - 250 000 à 500 000 morts
Rupture de surface causée par le séisme de Bora
Peak, 1983, Idaho
http://www.prim.net
Rupture de surface (et barrière déplacée) causée par le
séisme de San Francisco, 1906
Les séismes forment
les paysages
up
down
Faille active le long d’une
vallée en Nouvelle Zélande, Ile
du Sud
Rupture de surface du séisme
d’Egecumbe, Nouvelle Zélande
Terrasses marines soulevees par des
seismes successifs (Nouvelle Zelande)
Les séismes se répètent…
Les séismes
suivent les
frontières des
plaques
tectoniques
… les plaques
tectoniques sont
en mouvement
continu (qqs
cm/an)
Les séismes
génèrent des
vibrations du sol
= ondes
sismiques…
http://www.prim.net
… les ondes
sismiques affectent
la stabilité structurale
des bâtiments
http://www.prim.net
Les ondes sismiques sont atténuées avec la distance,
mais: effets de site, liquéfaction, etc…
Nombre de décès cumulés
Nombre de décès causés par les séismes modérés
(moins de 30,000 morts par séisme) depuis 1600
8000 /an
1 million
4000 /an
2000 /an
(doc. Roger Bilham, Univ. Colorado)
1600
1800
2000
A l'échelle globale, les séismes causent de plus en plus de morts:
Le taux de mortalité a doublé deux fois en 250 ans
1997: 8000 morts/an, 1998-2002 = 10500 morts/an
Conséquences des séismes aux Etats Unis par
décennie depuis 1900
• Rouge: coût
des
dommages
en 100,000$
• Bleu:
nombre de
morts
Dans un pays développé, exposé aux séismes, qui a accès aux
technologies de pointe:
• Les séismes causent « peu » de morts
• Le nombre de morts d’augmente pas
• Mais le coût des séismes continue d’augmenter…
Les séismes ne
tuent pas… les
bâtiments oui!
La population
urbaine augmente
rapidement…
Les séismes se
répètent aux
mêmes endroits,
avec des
intervalles de
temps de ~100 ans
ou plus
Durée de vie et
« mémoire »
humaines << 100
ans…
Aléa (ou menace)
Probabilité d’occurrence
d’un événement d'intensité
donnée dans un lieu donné
source + propagation
Vulnérabilité
Ensemble des personnes et
des biens susceptibles
d'être affectés
Risque
Alea + vulnérabilité
http://www.prim.net
•
•
•
Une (petite) plaque entourée de 4 (grandes) plaques
Des frontières décrochantes et convergentes, avec des transitions
convergence-décrochement complexes
Les séismes affectent des zones relativement larges
Sismicité instrumentale en Hispaniola
(1972-2002, catalogue NEIC, USGS)
•
•
•
Sismicité affecte zone large
Seul séisme majeur dans les 50 dernières années: nord-est République
Dominicaine
Problème: pas de réseau sismologique pour localiser les petits séismes
régionaux…
Sismicité historique en Hispaniola (avant 1960)
(localisation très approximative sauf pour la séquence 1946-1953)
•
•
•
Des séismes historiques majeurs
Toutes les failles majeures sont concernées
Relative quiescence depuis 150 ans en Haïti
La sismicité en Haïti
• Dernier séisme majeur:
150 ans
• Sismicité récente:
relativement faible
• Fausse impression de
sécurité…
– Failles actives connues:
faille septentrionale et faille
de la presqu'île du sud.
– Sismicité historique
– Vitesse d’accumulation des
contraintes élastiques
(géodésie GPS)
Pour référence: le séisme du 22 Septembre
2003, Puerto Plata, Rép. Dominicaine -- M = 6.5
•
Entre séismes:
–
–
•
Failles bloquées dans la croûte supérieure
=> accumulation de contraintes
En profondeur: fluage asismique, les
contraintes sont dissipées asismiquement
Pendant un séisme: rupture, ondes,
changement de contraintes
–
–
Dissipation (e.g. le long de la rupture)
Chargement (e.g. extrémités de rupture)
•
Apres un séisme (jours a décennies):
dissipation lente des contraintes
•
Etat actuel des contraintes dépend de:
–
Taux d’accumulation des contraintes,
dépend de:
•
•
–
Vitesse de mouvement
Couplage mécanique le long de la faille
Séismes passes => changements de
contraintes:
•
•
Cosismique
Postsismique
Récepteur
GPS
Antenne GPS
Sites de mesures GPS en Haïti
Delmas: positions en fonction du temps
• Mouvement
relatif CaraibesAmérique du
Nord ~20 mm/an
• Ces 20 mm/an
sont distribues
au travers
d’Hispaniola =
gradient de
vitesse nord-sud
• Gradient de
vitesse =
déformation
(élastique?)
• Porto Rico Petites Antilles:
pas (peu) de
déformation
interne.
La faille Septentrionale
(vallée du Cibao) dans
le paysage = un
escarpement (érodé)
résultant de plusieurs
séismes
Tranchée au travers
de la faille
Septentrionale = le
dernier séisme majeur
a eu lieu il y a 770 à
960 ans
paléosol
décalé par
une faille
La faille de la
Presqu’Ile du Sud:
Une structure quasicontinue de Tiburon
à Pétionville
Région de Camp Perrin
Segmentation
~100 km
(~M7.2 - 7.4)
7 +- 4 mm/an
9 +- 2 mm/an
•
•
•
•
Faille de la Presqu’Ile du sud = 7 mm/an
Dernier séisme majeur = 250 ans
Déficit de glissement = 7 x 250 = 1.7 m
Potentiel pour Mw=7.2
•
•
•
•
Faille Septentrionale = 9 mm/an
Dernier séisme majeur = 770-960 ans
Déficit de glissement = 7-8 m
Potentiel pour Mw=7.7
Conclusions
• Il y eu des séismes majeurs en Haïti, il y aura des séismes
majeurs (M>7)
• Des solutions existent pour quantifier la menace sismique:
réseau sismologique, mesures GPS, paléosismologie, réponse
des sols:
– Ces données forment la base fondamentale de toute analyse d’aléa
sismique: n’existent quasiment pas pour Haïti
– Une des urgences est de commencer l’acquisition systématique de
ces données.
• Des solutions existent pour limiter la vulnérabilité:
– Information, sensibilisation
– Plan d’urgence
– Scénarios de risque
• Intégration:
– Nationale: structures de gestion des risques et d’alerte
– Régionale: la Caraïbe