La section de surveillance, d’alerte et d’analyse gère le réseau national suisse et l’utilise pour la recherche sismique fondamentale et appliquée. Les principaux objectifs sont de fournir rapidement des informations et des alertes sismiques par le biais de multiples canaux et d’analyser l’activité à travers tout le pays. Les alertes sont envoyées à un large éventail d’utilisateurs comprenant les services fédéraux et cantonaux ainsi que le grand public. La section se concentre sur tous les aspects de la sismologie en réseau et des aspects scientifiques associés, de l’alerte précoce (EEW) aux catalogues finaux des tremblements de terre ; la recherche d’avant-garde l’aide à améliorer continuellement ses produits et services.
La section fournit également une interprétation tectonique de la sismicité en Suisse et dans les régions limitrophes. Elle gère les densifications du réseau local autour des activités industrielles susceptibles d’induire une sismicité, telles que l’exploration géothermique et le creusement de tunnels, tout en apportant des services de surveillance et d’alerte dédiés. En outre, la section développe des logiciels de sismologie en temps réel largement utilisés en Europe et dans le monde.
Le système de surveillance et d’alerte sismique de la Suisse s’appuie sur un réseau national dense et moderne comprenant plus de 400 stations temps réel, dont plus de 200 sont permanentes. Elles font partie des réseaux nationaux à large bande et accélérométriques et sont complétées par des réseaux temporaires, des stations de répliques, des sismomètres scolaires et des stations situées de l’autre côté des frontières et exploitées par des agences étrangères. Ce réseau étendu garantit une détection détaillée des tremblements de terre. Il est capable de les enregistrer en continu à partir de la magnitude 1.5 à travers la Suisse, voire inférieure à 1 dans de nombreuses régions.
La section collabore étroitement avec les acteurs nationaux et internationaux afin de maintenir et d’améliorer les capacités de surveillance. Elle joue un rôle crucial dans la recherche, l’éducation et la sensibilisation du public, en garantissant l’accessibilité des informations sismologiques et en encourageant une bonne préparation à d’éventuels évènements. Elle est responsable de l’organisation au SED de deux équipes d’astreinte qui fournissent un contrôle manuel immédiat des tremblements de terre en cours, gèrent le catalogue et maintiennent les opérations informatiques du SED 24 h/24 et 7j/7. La section coordonne en outre les interventions d’urgence après des tremblements de terre importants en Suisse et dans les pays voisins.
La section est dirigée par John Clinton et est divisée en quatre groupes de recherche.
Dirigé par Philipp Kästli et Carlo Cauzzi, ce groupe gère l’exploitation centrale du réseau sismique national. Il se concentre sur l’identification et la quantification sismiques, et sur l’infrastructure et les produits scientifiques connexes. Le groupe fournit les informations principales, notamment localisations, magnitudes, mécanismes focaux, tenseurs de moment, ShakeMaps, et archives de formes d’onde. Il surveille et documente la disponibilité et la qualité des formes d’onde et tient à jour les métadonnées d’instrumentation. En collaboration avec la section Aléa et risque, le groupe Traitement des données, produits et alertes contribue à la réalisation d’estimations rapides des dégâts (RIA). Ces informations suivent les normes de la communauté internationale de la FDSN. Le groupe conçoit et gère les systèmes matériels et logiciels ainsi que les bases de données qui soutiennent ces fonctions, en assurant la redondance et la fiabilité du traitement des données et des alertes. Il est également responsable de la collecte et de l’analyse des rapports de ressenti suite à des tremblements de terre importants.
Ce groupe, dirigé par Maren Böse et Frédérick Massin, développe des méthodes avancées pour la détection et la caractérisation rapides des tremblements de terre qui peuvent potentiellement affecter les personnes et les bâtiments. Il se concentre sur l’alerte précoce (EEW), les ShakeMaps rapides et évolutives, les estimations rapides des dégâts et les campagnes de sensibilisation. L’équipe œuvre en étroite collaboration avec d’autres groupes du SED pour développer les éléments clés d’un cadre dynamique de gestion des risques sismiques qui intègre de manière transparente divers produits et accède aux mêmes bases de données, flux de travail et logiciels.
Les efforts du groupe en matière d’EEW comprennent le développement, le test et le passage en opérationnel d’algorithmes (Virtual Seismologist, FinDer - Finite-Fault Rupture Detector), l’optimisation du réseau sismique et de l’infrastructure de traitement, la diffusion d’alertes à faible latence, la réalisation d’études sociétales et d’analyses coûts-bénéfices. Le groupe travaille notamment en étroite collaboration avec les équipes de ShakeAlert (USA, CAN), d’Amérique centrale (NI, CR, SV, GT), de GNS Science (NZ), d’INGV (IT) et de CWA (TW). Le groupe a développé et géré les modules complémentaires ETHZ-SED SeisComP EEW (ESE). Ces outils facilitent les tests en temps réel ou différé, en garantissant la compatibilité des données et des métadonnées avec les normes de la communauté scientifique.
Le groupe Sismologie en temps réel développe aussi de nouvelles méthodes pour l’assimilation rapide de données provenant de divers services web européens (ORFEUS, EMSC) et pour l’échange transfrontalier de formes d’ondes sismiques. Ces efforts consistent à mettre en place des flux de travail pour la caractérisation rapide des sources (par exemple, pour les calculs de ShakeMap), y compris des failles finies. Des recherches sont également menées sur la manière dont les nouvelles technologies, telles que la détection acoustique distribuée (DAS), peuvent être intégrées à la sismologie en temps réel. En outre, le groupe dirige le programme seismo@school, qui vise à sensibiliser les étudiants à la science des tremblements de terre.
Dirigé par Tobias Diehl, le groupe Sismotectonique étudie la relation entre les tremblements de terre, les différentes failles et les processus tectoniques en Suisse et dans d’autres régions actives dans le monde. La sismotectonique collecte les informations d’emplacement précis des tremblements de terre, des mécanismes au foyer, de la structure et des propriétés de la lithosphère révélées par les données sismiques passives et actives, de la géodésie et de la géologie.
L’une des tâches principales de l’analyse sismotectonique au SED est la détermination des mécanismes focaux des tremblements de terre à partir des enregistrements. Les travaux du groupe sont essentiels à la réalisation d’évaluations probabilistes du risque sismique. Une attention particulière est accordée aux processus sismotectoniques dans l’avant-pays alpin septentrional, car c’est dans cette région que se trouvent les futurs sites de stockage souterrain de déchets nucléaires.
La recherche sismotectonique est menée en étroite collaboration avec des géologues de différentes universités suisses (par exemple, l’université de Berne) et des partenaires non universitaires (par exemple swisstopo, Nagra). Le groupe participe également au déploiement d’instruments sismiques et à des tâches de surveillance en temps réel. En collaboration avec d’autres groupes du SED, le groupe Sismotectonique est responsable des rapports réguliers sur les tremblements de terre publiés dans le Swiss Journal of Geosciences.
Le groupe muma se concentre sur les méthodes pour améliorer l’imagerie des configurations de sismicité dans les séquences de microséismes naturels et induits. Celles-ci expriment les mécanismes physiques ou externes sous-jacents qui sont à l’origine de la sismicité. Ceux-ci comprennent tous les phénomènes impliqués dans le processus de nucléation à l’intérieur et à proximité de la source sismique. Cela peut aller d’un glissement asismique précurseur à des secousses en cascade prémonitoires. En revanche, les mécanismes de forçage externes englobent tous les phénomènes ayant un impact sur la sismicité en dehors de la source sismique, depuis les interactions entre séismes jusqu’aux impacts anthropogéniques des opérations géotechniques en passant par les changements hydrologiques saisonniers. La surveillance à haute résolution des configurations de sismicité constitue l’outil géophysique le plus direct pour imager ces processus en dehors des laboratoires.
Le groupe muma est dirigé par Toni Kraft et travaille à l’amélioration de la précision et de la fiabilité du catalogue sismique national suisse grâce à des techniques avancées de traitement des données. Le groupe joue également un rôle de premier plan dans la surveillance de l’activité sismique liée aux opérations industrielles dans le sous-sol, telles que les systèmes d’énergie géothermique dans le cadre du projet GEOBEST ou le creusement de tunnels. Leurs recherches fournissent des informations précieuses sur la sismicité naturelle et induite, contribuant ainsi à des pratiques industrielles sûres et à l’amélioration de la sécurité publique.