Était-ce le séisme principal?

Tandis que, pour la plupart, les forts séismes ne sont pas annoncés par des précurseurs, ils sont toujours suivis par des milliers de répliques. Leur fréquence et leur magnitude diminuent au fil du temps. Dans certains cas, un fort séisme est suivi par un autre encore plus fort. Cela a par exemple été le cas lors des séquences sismiques qui ont frappé le centre de l’Italie en 2016 ou Ridgecrest (USA) en juillet de cette année.

Jusqu’à présent, il était impossible de prévoir la probabilité qu’un fort séisme soit probablement suivi d’un séisme d’une magnitude encore supérieure. Les résultats d’une étude récemment publiée dans Nature par Laura Gulia et Stefan Wiemer du Service Sismologique Suisse de l’ETH de Zurich donnent l’espoir d’être bientôt en mesure de le faire en temps réel. Cette découverte scientifique aurait des conséquences considérables pour la protection de la population : il serait possible de prendre des décisions concernant les évacuations de personnes sur une base plus fiable, d’axer en conséquence le travail des services de secours ou de protéger les infrastructures critiques des centrales.

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Sur la base de données sismiques actuelles, les auteurs de l’étude ont développé une méthode permettant de déterminer une séquence sismique est plus susceptible de décliner ou si un séisme encore plus fort va suivre. En tant qu’unité de mesure pertinente, ils ont étudié la valeur b. Cette valeur désigne la relation entre la taille et le nombre de séismes. Les mesures en laboratoire ont montré que cette valeur indiquait indirectement la tension de la croûte terrestre. Dans les régions à forte activité sismique, on s’approche en règle générale de 1. Cela signifie qu’on a environ dix fois plus de séismes de magnitude 3 que de séismes de magnitude 4 ou supérieure.

Les chercheurs ont maintenant prouvé que la valeur b changeait systématiquement dans le sillage d’une séquence sismique. Pour ce faire, ils ont analysé les données de 58 séquences sismiques et ont conçu un système de feu de signalisation montrant leur évolution future. En cas de diminution de la valeur b de 10 % ou plus, le feu passe au rouge. Cela signifie qu’on a un risque aigu de séisme de magnitude encore supérieure. Par contre, dans la plupart des cas, la valeur b augmente de 10 % ou plus et le feu passe au vert, marquant ainsi la fin de l’alerte. Dans ce cas, il faut s’attendre à une séquence typique de répliques faiblissant au fil du temps. Sur la base des jeux de données examinés, cela concerne 80 % des séquences. Le feu passe à l’orange lorsque l’augmentation ou la baisse est inférieure à 10 % ce qui ne permet pas de déterminer clairement la suite du phénomène.

Le système de feu de signalisation développé a fait ses preuves dans 95 % des cas examinés : le changement observé de la valeur b a montré l’évolution d’une telle séquence, permettant donc de déterminer si un séisme encore plus fort allait suivre ou non. Il est cependant impératif d’effectuer d’autres contrôles avec des jeux de données supplémentaires afin de pouvoir songer à un déploiement effectif d’un tel système pour la protection de la population. Une application réussie nécessite par ailleurs un réseau sismique dense et des capacités adéquates pour le traitement des données. Actuellement, toutes les régions qui pourraient bénéficier d’un tel système de feu de signalisation sont loin de disposer de ces conditions.

Nature article Real-time discrimination of earthquake foreshocks and aftershocks