La section Aléa et risque sismiques soutient le SED dans sa mission d’atténuation des risques. Cette section développe et met régulièrement à jour des modèles locaux et nationaux d’aléa et de risque dans des cadres probabilistes et déterministes, et contribue aux modèles européens. Il s’agit généralement de toutes les composantes de ceux-ci, depuis les catalogues de tremblements de terre, les failles actives, les schémas de sources sismogéniques, les prévisions de taux de tremblement de terre, la modélisation et l’estimation des mouvements du sol, les types d’amplification locale, l’exposition et la vulnérabilité de l’environnement bâti, les modèles de conséquences, la quantification de l’incertitude, l’intégration technique et le développement de logiciels.
Les modèles les plus récents sont le modèle du risque sismique de la Suisse (ERM-CH23), basé sur le modèle national de l’aléa sismique (SUIhaz15) et un modèle national d’amplification du sol, un modèle de risque local à haute résolution pour le canton de Bâle-Ville (ERM-BS24), et les modèles européens de risque et l’aléa sismique (ESHM20 et ESRM20), publiés en 2022. La section se concentre sur la création de produits utiles, compréhensibles et accessibles pour diverses parties intéressées, dont le public, les agences gouvernementales cantonales et fédérales, et les ingénieurs.
La section intègre les produits relatifs aux risques sismiques dans les pratiques d’ingénierie suisses, telles que la norme suisse de la construction SIA 261 et la réglementation des barrages. Il s’agit notamment de mettre en œuvre le dernier modèle national d’aléa sismique, de définir les spectres de réponse élastique, la classification des sols, la désagrégation et les bases de données de formes d’ondes. Elle participe aussi à la rédaction de réglementations nationales telles que celles concernant l’évaluation des risques sismiques locaux et à l’élaboration de cartes correspondantes (microzonation). L’Inspection fédérale de la sécurité nucléaire (IFSN) s’appuie également sur ses études spécifiques aux sites.
En étroite collaboration avec la section Surveillance, alerte et analyse, le groupe étudie les phénomènes induits par les tremblements de terre, y compris éboulements, glissements de terrain, liquéfaction du sol et tsunamis causés par la rupture de pentes sédimentaires dans les lacs. Ils analysent pour ces structures géologiques superficielles la réponse spécifique aux vibrations ambiantes et au mouvement du sol, estiment leurs volumes et leur architecture interne, et modélisent le processus et les conséquences des ruptures de sédiments et de pentes.
En outre, la section s’engage dans l’enseignement et la sensibilisation, en aidant à faire connaître les risques de tremblement de terre et les stratégies d’atténuation. Elle collabore avec diverses universités et participe à des conférences publiques, s’assurant ainsi que les résultats de la recherche atteignent un large public.
Donat Fäh dirige la section, divisée en trois groupes de recherche.
Dirigé par Paolo Bergamo, ce groupe développe diverses méthodes d’estimation de l’amplification spécifique à un site pour l’évaluation des risques sismiques locaux. Ces méthodes reposent sur des mesures géophysiques et des enregistrements de tremblements de terre, combinant simulations empiriques et numériques dérivées de modèles géophysiques. Le groupe produit des modèles détaillés de mouvements du sol qui alimentent les stratégies d’atténuation des risques. Leur travail est essentiel pour l'actualisation des normes nationales, ainsi que les normes de construction et les réglementations relatives aux barrages, et pour la réalisation d’évaluations précises des risques sismiques au niveau local. En collaboration avec l’IFSN, le groupe est chargé de mettre à jour le modèle stochastique suisse des mouvements du sol et de développer de nouveaux outils pour estimer ces mouvements en profondeur à partir d’enregistrements de tremblements de terre en surface, par exemple pour le projet de dépôt de déchets nucléaires.
Sous la direction de Laurentiu Danciu et Philippe Roth, ce groupe conçoit et fait fonctionner des modèles d’aléa et de risque sismiques à différentes échelles, depuis un site donné jusqu’au niveau régional et national. Il met en œuvre techniquement les composants et les modèles et gère les aspects informatiques. Le groupe a joué un rôle clé dans le développement du modèle national de l’aléa sismique de la Suisse (SUIhaz15) et du modèle du risque sismique (ERM-CH23), qui offrent des informations précieuses aux décideurs, aux ingénieurs et au public. À plus grande échelle, il dirige les efforts de développement des modèles européens d’aléa sismique, tels que ESHM20, et les modèles de tremblements de terre du Moyen-Orient (c’est-à-dire EMME14). Le groupe collabore avec divers acteurs et entités sur l’aléa sismique naturel et anthropique et l’évaluation des risques, notamment avec des compagnies d’assurance et de réassurance, des bureaux d’ingénieurs et l’Autorité fédérale de surveillance des marchés financiers (FINMA).
Le groupe héberge le secrétariat et le site web de l’European Facilities for Earthquake Hazard and Risk (EFEHR), qui donne accès à des modèles d’aléa et du risque nationaux et régionaux. Le groupe joue également un rôle actif dans le développement d’outils d’évaluation rapide de l’impact des tremblements de terre et de services opérationnels pour soutenir les mesures d’atténuation en Suisse. En outre, il représente la Suisse au nom du Secrétariat d’État à la formation, à la recherche et à l’innovation (SEFRI) au sein de la Fondation GEM à Pavie (Italie) et contribue au modèle sismique mondial et au développement du logiciel OpenQuake.
Dirigé par Franziska Glüer et Valentin Gischig, le groupe Risques géologiques assure des mesures géophysiques, la surveillance sismique, la modélisation numérique et utilise des techniques d’ingénierie géologique et géotechnique pour étudier les risques induits par les tremblements de terre. Leurs recherches portent sur les éboulements et les glissements de terrain, la liquéfaction et les tsunamis lacustres provoqués par ces glissements. Le groupe développe des techniques de caractérisation géophysique des sites pour les pentes montagneuses et les lacs, ainsi que des outils pour surveiller les changements dans la réponse sismique, qui sont liés à des évolutions de la structure interne. Son travail consiste à suivre les instabilités des versants actifs dans toute la Suisse, par exemple à Brienz, et les zones de glissement de terrain à évolution lente en Suisse. Le groupe se penche également sur le développement de méthodes de prévision et de surveillance de la liquéfaction sur des sites en Suisse. En outre, le groupe est engagé dans la recherche liée au risque au sein du laboratoire Bedretto, en se concentrant sur la modélisation des processus hydromécaniques.