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Les séismes et les Alpes

Depuis 1975, le Service Sismologique Suisse (SED) exploite un réseau numérique de stations de mesure sismiques. La majorité des séismes enregistrés se produisent dans les Alpes suisses, surtout dans le Valais et les Grisons. Les Préalpes septentrionales, la Suisse centrale, le Jura et la région de Bâle sont cependant aussi des régions actives d’un point de vue sismique.

Les tremblements de terre ne se produisent pas à la même profondeur dans les Alpes, en Suisse septentrionale et dans les Préalpes et sont donc répartis différemment. Les séismes dans les Préalpes septentrionales touchent l’ensemble de la croûte terrestre jusqu’à une profondeur appelée «Moho», qui marque la transition entre la croûte et le manteau terrestre et se situe entre 30 et 50 kilomètres de profondeur. Sous les Alpes par contre, l’activité sismique se limite à la partie superficielle de la croûte terrestre, les séismes ne se produisant qu’à environ 15 à 20 kilomètres de profondeur.

Les Alpes sont le résultat de l’histoire géologique complexe de deux grandes plaques de la lithosphère: la plaque européenne et la plaque africaine. On appelle lithosphère la partie superficielle rigide de la terre. Elle a une épaisseur d’environ 100 kilomètres et se compose de deux couches, la croûte terrestre au-dessus et la lithosphère mantellique au-dessous. Dans le monde entier, la lithosphère est fractionnée en de nombreuses plaques, des petites et des grandes, qui se déplacent dans différentes directions à la surface du manteau terrestre visqueux, se frottent les unes contre les autres ou entrent en collision. L’ensemble de ces phénomènes est appelé la tectonique des plaques.

Deux types de lithosphère, la continentale et l’océanique, se distinguent en fonction de leur composition. La lithosphère océanique est plus dense que le manteau visqueux situé au-dessous et peut donc s’enfoncer. La lithosphère continentale est moins dense et flotte donc au-dessus. En cas de collision de deux plaques, si la lithosphère océanique rencontre la lithosphère continentale, l’océanique s’enfonce dans le manteau visqueux. Ce phénomène s’appelle subduction et il est relié, en règle générale, à une forte sismicité associée à un volcanisme actif. La collision de deux plaques de lithosphère continentales entraîne la formation d’une chaîne de montagne le long de la frontière des plaques.

Plusieurs petites plaques de lithosphère, des «microplaques», ont également joué un rôle dans la formation des Alpes en plus des plaques européenne et africaine, citons en particulier la plaque adriatique. La subduction complète de la lithosphère océanique, et donc la fermeture de l’océan originel (appelé Téthys alpin dans le jargon scientifique) entre l’Europe et l’Afrique il y a environ 35 millions d’années, a entraîné la collision des parties continentales des plaques européenne et adriatique/africaine, et donc la formation des premières chaînes alpines. A l’image d’un iceberg flottant, le poids de la montagne est contrebalancé par la poussée d’une puissante racine crustale. Plus la hauteur des montagnes augmente, plus l’aplanissement et/ou l’érosion à la surface de la terre est importante. Si le poids de la montagne diminue en raison de l’érosion, les Alpes se soulèvent pour que l’équilibre isostatique soit conservé. Les énormes débris de l’érosion des montagnes au cours des 30 derniers millions d’années se sont accumulés des deux côtés des Alpes: sous forme de formations molassiques dans le nord, et de sédiments dans la plaine du Pô au sud des Alpes. Les Alpes, telles que nous les connaissons aujourd’hui, ont donc été façonnées par les forces venant de l’intérieur de la terre et par l’érosion. Elles continuent à se soulever d’environ 1 millimètre par an et sont simultanément aplanies par l’érosion.

Les tremblements de terre que nous observons en Suisse sont donc à première vue la conséquence de la collision des plaques de lithosphère européenne et africaine et reflètent le mécanisme à l'origine de ce phénomène. Des ondes sismiques balaient le sous-sol et nous permettent également de voir les parties des plaques submergées, situées sous les Alpes. Un important détail a été découvert ces dernières années: après la subduction complète de la lithosphère océanique, suivie par la collision des deux continents, il reste encore aujourd’hui des fragments de la lithosphère mantellique originelle sur la plaque européenne (ce qu’on appelle le «mantel-slab»). Ce «slab» (« plaque » en français) incurve la lithosphère vers le bas dans les Préalpes septentrionales et entraîne ainsi indirectement une activité sismique répartie sur une large surface du Plateau suisse. Comme les phénomènes de la tectonique des plaques se produisent à l'échelle des temps géologiques, nous pouvons partir du principe que la sismicité actuelle des Alpes n’évoluera pas au cours des prochains millions d’années.

Dans le passé, en raison de la collision des plaques, de forts tremblements de terre ont régulièrement secoué les Alpes et les régions avoisinantes. Les informations provenant de sources historiques ainsi que des catalogues modernes des tremblements de terre sont là pour prouver qu’au moins douze séismes de magnitude 6 ou plus se sont produit au cours des 1000 dernières années. Le dernier fort tremblement de terre a eu lieu en 1976 dans le nord de l’Italie. Il a été suivi un mois et demi puis quatre mois et demi plus tard de deux répliques de magnitude supérieure à 6. Ce séisme du Frioul a coûté la vie à 989 personnes, fait 2400 blessés et laissé environ 45000 personnes sans abri. Même si l’étendue des dommages pour des événements historiques est en partie difficile à évaluer, on peut estimer qu’au moins trois des séismes mentionnés dans le tableau ont fait plus de 10000 morts.

Les tremblements de terre sont imprévisibles et se produisent à intervalles irréguliers, comme le montre la série chronologique. Nous ne savons donc pas où ni quand se produira le prochain séisme de grande magnitude. En règle générale, un séisme de magnitude 6 ou plus a lieu tous les 50 à 150 ans, un séisme de magnitude 7 environ 10 fois plus rarement.

Liste des plus forts séismes des mille dernières années dans les Alpes

Date Lieu Magnitudesource
03.01.1117 Vérone (IT) 6.7a
25.12.1222 Basso Bresciano (IT) 6.0a, 6.1b
03.09.1295 Churwalden (CH) 6.2a, b
25.01.1348 Villach (AT) 7.0a
18.10.1356 Bâle (CH) 6.5a, 6.6b
26.03.1511 Idrija (SI) 6.9a
15.09.1590 Neulengbach (AT) 6.1a
04.12.1690 Carinthie (AT) 6.6a
25.02.1695 Asolano (IT) 6.5a
25.07.1855 Viège (CH) 6.1a, 6.2b
29.06.1873 Belluno (IT) 6.3a
06.05.1976 Frioul (IT) 6.5c, d
Magnitudes reprises des sources suivantes: a=SHEEC, b=ECOS-09, c=NEIC, d=ISC.