Contribution suisse à l’amélioration du système d’alerte précoce des séismes ShakeAlert aux États-Unis

Imaginez que vous receviez une alerte avant un tremblement de terre, donc avant même de le ressentir… Science-fiction ? Pas tout à fait : au Japon et au Mexique, de tels systèmes existent et sont opérationnels depuis plusieurs années. Sur la côte ouest des États-Unis, un système de ce type, baptisé ShakeAlert, est actuellement dans la première phase de déploiement public. L’US Geological Survey (USGS) a attribué des subventions à plusieurs institutions, dont le Service Sismologique Suisse à l’ETH Zurich, pour optimiser le système ShakeAlert à destination du grand public.

ShakeAlert est un système d’alerte précoce des séismes pour la côte ouest des États-Unis. Développé depuis 13 ans, il est actuellement testé par une sélection d’utilisateurs commerciaux et institutionnels. Grâce aux subventions accordées par l’USGS, ShakeAlert va être rendu accessible à un groupe de population bien plus important, pouvant être alerté par exemple par l’intermédiaire de leur téléphone mobile. Pour ceci, ShakeAlert doit être optimisé et étendu de différentes manières, notamment au niveau du réseau de capteurs, des algorithmes et de la formation de la population concernée.

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La fonction de ShakeAlert s’appuie sur deux algorithmes : EPIC et FinDer. EPIC calcule l’hypocentre et la magnitude du séisme. Pour des tremblements de terre importants (magnitude 6 et plus), la zone de rupture s’étend en général sur des dizaines, voire des centaines de kilomètres le long d’une faille. C’est pourquoi ShakeAlert utilise un deuxième algorithme, FinDer, qui calcule en temps réel la propagation de la rupture. Ceci est essentiel pour prévoir les mouvements du sous-sol de la manière la plus précise possible.

C’est Maren Böse, scientifique au Service Sismologique Suisse à l’ETH Zurich, qui a développé FinDer. Avec les subventions accordées, elle va désormais étudier en collaboration avec l’USGS et le California Institute of Technology (Caltech) comment rendre FinDer encore plus performant et robuste. Ses recherches sont se concentrer particulièrement sur les forts tremblements de terre le long de la faille de San Andreas, et sur la zone de subduction de Cascadia, sources potentielles d’énormes dégâts.

Les systèmes d’alerte précoce comme ShakeAlert ne peuvent pas prévoir les séismes. Ils indiquent seulement qu’un tremblement de terre s’est déclenché, et dans le meilleur des cas, lancent l’alerte avant que les ondes sismiques n’atteignent un site donné. Ceci offre à la population de précieuses secondes pour se préparer et éviter d’éventuels dégâts et des blessures. Les systèmes d’alerte précoce peuvent également déclencher des actions automatiques, comme freiner les trains ou arrêter les ascenseurs. Cependant, cela ne suffit souvent pas pour alerter à temps la population. Par ailleurs, les personnes qui se trouvent près de l’épicentre ne peuvent pas profiter des alertes précoces, les ondes sismiques destructrices arrivant là toujours avant l’éventuelle alerte.

Pour en savoir plus sur les systèmes d’alerte précoce sismique et FinDer.

Pour en savoir plus sur ShakeAlert.

Figure: Propagation de rupture estimée par FinDer pour le séisme de magnitude 7.1 à Ridgecrest, Californie, le 6 juillet 2019.