La Terre craque, la Terre tremble ! Namazu, le coléreux poisson-chat, vous accompagne dans la découverte des tremblements de terre. © Géoazur, F.Jouffray Cette exposition itinérante a été financée par l’ANRU dans le cadre du projet MEDITES (MEditerranée DIffusion des TEchniques et des Sciences) du programme d’ Investissements d’Avenir, et réalisée par le laboratoire Géoazur (UNS-CNRS-OCA-IRD). Conception et réalisation : Corinne Nicolas-Cabane Jean-Luc Berenguer Julien Balestra Fabrice Jouffray Remerciements : Emma Faubrujon,Tatiana Hoffmann Soline Lambert, Marie-Noelle Chatty Contact : [email protected] Vous avez ressenti un séisme : témoignez sur www. franceseisme.fr ! La sismicité du Sud-Est de la France est en direct sur http://tinos.unice.fr/sismoazur/ Grande peur sur la Côte d’Azur ! Mercredi 23 février 1887 à 6h22, le carnaval se termine lorsque soudain le lit oscille, des craquements sinistres se font entendre, un bruit souterrain gronde et se prolonge. Une stupeur immense se répand, on se lève affolé, on se précipite dans la rue, c'est un tremblement de terre ! Echelle macrosismique MSK VIII VII VI V IV Carte macrosismique du séisme de Ligurie de 1887 En savoir plus … A Menton, il n’est pas une maison qui n’ait eu à souffrir des secousses. Dans la ville de Nice, la population paniquée se précipite dans les rues malgré le froid. Les omnibus et les tramways sont saturés, on quitte Nice. La panique est générale et chacun est bien décidé à coucher en plein air. Certains sinistrés ont même vécu plusieurs mois dans des baraquements en attendant la reconstruction de leur maison. On dresse des tentes sur les places et même sur la plage. Bussana Vecchia est largement affectée. Sur 820 habitants, 53 sont tués et 27 blessés. A Diano Marina, un tiers de la population est enterré sous les décombres. Militaires et ouvriers sont réquisitionnés pour aider à déblayer les décombres. Une compagnie de chemins de fer expédie des wagons pour y coucher les sinistrés. Des cabanes sont alors construites dans les champs environnants pour abriter les villageois sinistrés. Sept ans plus tard, le village est définitivement abandonné et administrativement rayé de la carte. LE JOURNAL DU JOUR ! © Géoazur, F.Jouffray Un séisme, c’est quoi au juste ? Dans la Nature, des forces s’exercent en permanence sur les roches. L’énergie accumulée, sur tant d’années, finit par ne plus être contenue par les roches. C’est alors que les roches cassent et la Terre tremble … on parle de séisme ou tremblement de terre. Un sismomètre à l’écoute de la Terre. © Géoazur, SISMOS à l’Ecole Eglise de Bussana Vecchia détruite lors du séisme ligure de 1887. Faille de Donaréo dans la vallée du Var. © Géoazur, C. Nicolas-Cabane © Géoazur, C. Nicolas-Cabane © Géoazur, J. Balestra La magnitude traduit l’énergie libérée au foyer lors de la rupture. L’intensité mesure les dommages occasionnés lors de l’arrivée des ondes en surface. En savoir plus … DEUX TYPES D’ONDES SISMIQUES surface Les ondes P (comme premières), les plus rapides, vibrent dans la direction où elles se propagent. A leur arrivée en surface, le sol bouge plutôt verticalement. Lorsqu’un séisme se produit, il donne naissance à deux types d’ondes de caractéristiques différentes. Les ondes S (comme secondes) moins rapides, vibrent perpendiculairement à la direction où elles se propagent. Elles provoquent en surface des cisaillements. foyer L’ ESCARGOT ET LE SERPENT … Donc, les ondes P se déplacent comme l’escargot, qui contracte une partie de son corps alors qu’il allonge l’autre partie sans se tortiller, tandis que les ondes S se déplacent à la manière d’un serpent … © Géoazur, F.Jouffray … à une différence près : les ondes P vont deux fois plus vite que les ondes S ! Le ballet incessant des plaques … Les grands séismes ne se répartissent pas de façon homogène à la surface de la Terre. On les retrouve le long de zones étroites qui délimitent de grands territoires. De nombreuses études ont permis de comprendre que la surface de la Terre est découpée en plaques solides appelées plaques tectoniques. Les plaques tectoniques se rapprochent, s’éloignent ou coulissent les unes par rapport aux autres, dans des zones de frottements (compression, extension, cisaillement) en bordure des plaques. Lithosphère Foyers sismiques Asthénosphère C’est dans ces zones que naissent la majorité des séismes. Les plus gros séismes naissent le long des plus grosses failles ! En savoir plus … De nos jours, il est possible de mesurer à quelle vitesse bougent les plaques tectoniques à l’aide des satellites ! Les frontières des plaques (en rouge et en bleu) sont des zones sismiques. Le mouvement relatif des plaques (flèches noires) est de quelques centimètres par an. CHAUD, CHAUD ! Il fait 5 000°C à l'intérieur de la Terre et 15°C en surface. Ce déséquilibre de température provoque des mouvements de convection dans le manteau terrestre… et les plaques glissent ! La Méditerranée, une région complexe Virer les infos de vitesse, les failles inutiles (bassins d’effondrements mineurs et éloignées de des frontières de plaques et microplaques) Mettre plus en valeur ne nom des trois plaques (nubienne, arabique et eurasienne) Sur les bords de la Méditerranée, depuis l’Antiquité, les Hommes ont toujours été confrontés aux tremblements de Terre. vitesses en cm/an. La plaque Eurasie ne bouge pas. Ces évènements marquants ont donc précocement fait naître crainte et fascination. © Géoazur, J.Balestra, F.Jouffray La Méditerranée : frontière de convergence de plaques tectoniques Les mouvements relatifs entre les plaques tectoniques (principales ou microplaques) provoquent l’accumulation d’énergie qui en se libérant génère des séismes. Il existe des microplaques aux frontières des plaques principales. En savoir plus … LES ALPES, UNE CHAINE DE COLLISION Lorsque deux plaques continentales s’affrontent il s’ensuit la formation d’une chaîne de montagne. Du fait d’enjeux sociétaux importants, la région Sud Est de la France est soumise à une étude approfondie. Les Alpes résultent de la collision de la plaque continentale africaine et de la plaque eurasienne. Par des observations de terrain et de données géophysiques, la carte des failles visibles et présumées s’enrichit de jours en jours. Quand les montagnes se forment, le jeu des failles provoque un aléa sismique. La région niçoise est soumise à l’aléa de l’activité alpine. C’est une zone d’aléa sismique modéré. Dans la région niçoise, l’érosion efface les traces de failles car ces dernières n’ont pas une activité suffisamment récurrente. Du coup, elles sont parfois difficiles à observer sur le terrain. Les réseaux sismiques sont alors un outil indispensable pour localiser des failles actives. DES FAILLES PAS TOUJOURS VISIBLES L’étude des crises sismiques permet d’identifier des failles parfois profondes, n’atteignant pas la surface et qui sont difficilement identifiables. Épicentres des séismes Station sismique du réseau Carte de répartition des foyers sismiques durant la crise de Peille au cours de l’année 2001 (D’après Courboulex et al.,, 2007) © Géoazur, F.Jouffray La terre tremble, et nous avec ! Pour un même séisme, les stations sismologiques peuvent enregistrer des ondes d’amplitudes différentes dans une même zone géographique, comme à l’échelle d’une ville. EFFET DE SITE ! NROC Accélération en mm/s2 0,04 0,02 0,00 -0,02 -0,04 NPOR 0,04 0,02 0,00 -0,02 -0,04 NLIB 0,04 0,02 0,00 -0,02 -0,04 NBOR 0,04 0,02 0,00 -0,02 -0,04 L’analyse des sismogrammes montre une différence d’amplitude d’une station à l’autre. NALS 0,04 0,02 0,00 -0,02 -0,04 0 Le 1er novembre 1999, un petit séisme (MI=3,2) s’est produit près de Peille, et a été enregistré par plusieurs stations sismologiques à Nice. 2 4 6 8 Temps (s) 10 Carte de stations sismologiques ayant détecté le séisme, accompagnées de leur accélérogrammes (sismogrammes en accélération) respectifs. (D’après Courboulex et al., 2000) Les vibrations du sol sont dépendantes de la nature des roches qui le composent. En savoir plus … CA BOUGE A L’ETAGE ! Le 7 avril 2014 s’est produit un séisme (MI=5) près de Barcelonnette. Il a été enregistré par les stations sismologiques installées à différents étages du bâtiment du Conseil Général à Nice. Les sismogrammes ont montré des vibrations différentes dans les étages du bâtiment © Géoazur, pôle sismologique QUAND LE SOL SE LIQUEFIE ! Lors d’un séisme, certains sols, saturés en eau, perdent brutalement leur cohérence et leur résistance : on parle de liquéfaction des sols. Les bâtiments ne sont alors plus correctement soutenus : des phénomènes d’enfoncement et même de basculement peuvent être observés. © CNRS Photothèque, PHILIP Hervé LES COLERES DE NAMAZU ! Avez-vous remarqué que le passage des ondes dure plus ou moins longtemps selon les stations sismologiques ? © Géoazur, F.Jouffray Des tsunamis sur la Côte d’Azur ? Lorsque, dans un océan ou une mer, une immense quantité d’eau est mise en mouvement et se propage dans toutes les directions, il y a un tsunami. Le tsunami finit sa course sur les continents, en atteignant des hauteurs variables. © Géoazur, J. Balestra LES INDICES D’UN TSUNAMI EN 1887 Le 23 février 1887, suite au séisme ligure (en mer, au large d’Impéria), un tsunami fut observé de Livourne à Marseille. La hauteur de la vague a atteint deux mètres par endroit. Intensité du tsunami produit par le séisme Ligure en 1887 (lignes en pointillés) et hauteur de la vague (D’après Larroque et al., 2012). UNE VAGUE DANS LE PORT D’ANTIBES EN 1979 Le 16 octobre 1979, lors de travaux sur l’aéroport de Nice, une vague de 2,5 à 3,5 mètres frappe le littoral des AlpesMaritimes. Cette vague fut engendrée par un glissement de terrain sousmarin à Nice, dans une zone où le relief est escarpé. Bathymétrie de la marge Ligure. ( © Géoazur) En savoir plus … Les tsunamis sont donc d’origines diverses : effondrements gravitaires, volcanisme ou séismes sous-marins. UN CENTRE D’ALERTE AUX TSUNAMIS Le centre d’alerte aux tsunamis (CENALT) est en charge de la surveillance des côtes. En Méditerranée, deux grandes zones sont considérées comme des zones susceptibles de générer des tsunamis. Zones tsunamigènes en Méditerranée. (D’après le CENALT) VIGILANCE AU BORD DE MER ! Les Alpes-Maritimes sont proches d’une zone à risque. Heureusement que les séismes capables de générer des tsunamis sont rares ! © Géoazur, F.Jouffray Une région à risque modéré Si on pouvait la retrouver en qualité moins pourrie Le risque, c’est la convergence en un lieu d’un aléa (exemple, le séisme) et de facteurs de vulnérabilité (exemple, la présence humaine, les infrastructures). PAS DE SEISME, PAS DE RISQUE L’aléa sismique correspond à la probabilité qu’un séisme se déroule dans une région observée. En région PACA, différentes zones de sismicité (moyenne, modérée ou faible) sont définies. Carte de l’aléa sismique pour la région du Sud-Est de la France DIMINUER LA VULNÉRABILITÉ La vulnérabilité est fonction du type d’agglomération, de la sensibilisation et de l’éducation des populations face au danger. Dans le cas des communes soumises à un fort risque, un plan communal de prévention du risque ou PPR est mis en place. © Géoazur, F.Jouffray En savoir plus … LES CONNAISSANCES EVOLUENT, LES NORMES AUSSI Après mai 2011 L’évolution porte autant sur la détermination de l’aléa (prise en compte de la sismicité historique) que sur la vulnérabilité (comportement des matériaux). En 2011, le zonage sismique de la France a été modifié et les normes parasismiques ont été réactualisées. Avant mai 2011 D’après l’article R563-1 du code de l’environnement © Géoazur, C. Nicolas-Cabane NAMAZU A MAUVAIS CARACTERE ! Evaluer l’aléa, diminuer notre vulnérabilité … c’est miser sur la prévention du risque sismique. © Géoazur, F.Jouffray https://www.youtube.com/watch?v=c_QXzZCzctM A l’écoute sismique de la Terre Les centres de recherche installent des stations sismologiques en divers points du territoire pour enregistrer les mouvements du sol. Tous les enregistrements alimentent des bases de données qui aident les scientifiques à comprendre notre planète. Un exemple de réseau sismologique et de base de données. Le sismomètre est sensible à des mouvements inférieurs au centième de millimètre. Il est composé de trois capteurs qui détectent le mouvement du sol dans les trois dimensions de l’espace (Z : vertical, X : horizontal Nord-Sud, et Y : horizontal Est-Ouest). Capteur de l’axe X Capteur de l’axe Z Sismogrammes montrant les trois composantes de l’enregistrement d’un sismomètre triaxial Capteur de l’axe Y Intérieur d’un sismomètre montrant les 3 capteurs d’enregistrement des composantes orthogonales En savoir plus … Le sismomètre enregistre tous les mouvements liés aux séismes et aussi ceux liés à des bruits parasites. Il faut bien choisir l’endroit où installer la station pour limiter le bruit de fond et obtenir un meilleur signal. © Géoazur, C. Nicolas-Cabane La station sismologique de Calern détecte et enregistre les ondes sismiques puis transmet les données acquises au centre de recherche Géoazur. NAMAZU, LE TUMULTUEUX POISSON CHAT Une légende japonaise évoque Namazu, un poisson-chat géant vivant dans les profondeurs de la Terre. Namazu est très turbulent et ses mouvements brusques ont tendance à causer des séismes. Le dieu Takemikazuchi est le seul à pouvoir le maintenir en place en immobilisant sa tête. Mais parfois, le dieu relâche son attention et Namazu en profite pour s'enfuir et causer de nouveaux séismes. © Géoazur, F.Jouffray