Risques géologiques

Les séismes ne sont pas les seules causes des mouvements de terrain destructeurs. Les instabilités des versants, telles que la liquéfaction du sol, les éboulements, les glissements de terrain et les tsunamis, peuvent se produire aussi bien de manière spontanée qu’à la suite d’une activité sismique, menaçant ainsi les populations, les infrastructures et le patrimoine culturel.

Le groupe Risques géologiques du SED étudie ces aléas à l’aide de mesures géophysiques, de la surveillance sismique, de la modélisation numérique, ainsi que de méthodes d’ingénierie géologique et de géotechnique. Grâce aux progrès réalisés dans les techniques géophysiques et sismologiques, ces aléas peuvent désormais être détectés et surveillés avec une précision sans précédent. Ces travaux constituent le fondement d’une série d’approches avancées en matière de caractérisation et de surveillance des aléas.

Caractérisation et surveillance des instabilités

Les progrès réalisés en matière de techniques sismiques passives permettent désormais de mesurer le comportement vibratoire naturel des versants et des rives lacustres, ce qui met en évidence :

  • l’étendue, le volume et l’état de l’instabilité
  • les propriétés internes telles que la rigidité, l’amortissement, l’amplification et la polarisation des vibrations
  • les évolutions temporelles liées à des modifications de la structure interne

Ces méthodes servent de base à l’identification des emplacements optimaux pour l’installation de capteurs supplémentaires (par exemple, capteurs sismiques, GPS, tachéomètres (« stations totales »)) et contribuent à la classification des aléas.

Surveillance continue et alerte précoce

La surveillance en temps réel permet une évaluation rapide des risques et la détection précoce des signes avant-coureurs d’une rupture des versants. Le SED surveille plusieurs versants instables dans toute la Suisse.

  • Les données sismiques en temps réel sont traitées automatiquement afin d’identifier les anomalies et les signes avant-coureurs d’une rupture potentielle
  • Cette approche vient compléter les méthodes traditionnelles telles que les levés géodésiques et les inspections visuelles
  • La surveillance active porte notamment sur Brienz/Brinzauls, Preonzo, des sites de pergélisol tels que Gemsstock et le Groenland, ainsi que des glissements de terrain à évolution lente à Heinzenberg, dans le Val Lumnezia, à Braunwald et à Montagnon

Détection automatique des mouvements de masse

Toutes les secousses ne sont pas causées par des séismes ; certaines résultent d’explosions, de bangs supersoniques ou de mouvements de masse tels que des glissements de terrain, des éboulements ou des coulées de boue. Le SED utilise des algorithmes modernes d’auto-apprentissage pour détecter automatiquement les mouvements de masse dès qu’ils dépassent une certaine ampleur :

  • La détection en temps réel permet d’évaluer plus rapidement les risques
  • Ces événements alimentent une base de données publique répertoriant les mouvements de masse enregistrés en Suisse, qui est régulièrement mise à jour depuis sa création en 2009

Liquéfaction – perte de stabilité du sol

Lorsque les séismes secouent des limons et des sables saturés d’eau, ces matériaux peuvent perdre leur résistance et, dans les cas extrêmes, se liquéfier, ce qui les prive de leur capacité portante. L’identification et la surveillance de ces zones permettent d’éviter des ruptures du sol imprévues :

  • Les explorations géophysiques permettent de repérer les zones exposées au risque de liquéfaction
  • Les capteurs permanents mis en place dans des puits de forage mesurent les effets d’amplification et le comportement des matériaux dans des conditions linéaires et non linéaires
  • Les résultats servent de base à l’évaluation des risques pour les infrastructures construites sur des sols potentiellement instables

Objectif : réduire les risques à l’échelle nationale

En associant des techniques avancées de surveillance, de caractérisation des sites et de modélisation, le SED améliore l’évaluation des aléas, favorise des alertes plus précoces et soutient la mise en place de mesures de protection visant à préserver les vies humaines, les infrastructures et le patrimoine culturel contre les mouvements de masse et les aléas résultant des séismes.

 Instabilité de roche à Brienz/Brinzauls qui a subi une rupture partielle en juin 2023. Le triangle rouge indique l’emplacement du capteur sismique BRIZ2 et d’une station météorologique. À droite : évolution dans le temps du premier mode supérieur de résonance de l’instabilité, notamment b) l’évolution de la fréquence de résonance et c) l’évolution de la polarisation. Le nombre d’événements sismiques enregistrés est indiqué au point d). Franziska Glüer dirige le groupe Risques géologiques au SED.

Instabilité de roche à Brienz/Brinzauls qui a subi une rupture partielle en juin 2023. Le triangle rouge indique l’emplacement du capteur sismique BRIZ2 et d’une station météorologique. À droite : évolution dans le temps du premier mode supérieur de résonance de l’instabilité, notamment b) l’évolution de la fréquence de résonance et c) l’évolution de la polarisation. Le nombre d’événements sismiques enregistrés est indiqué au point d). Franziska Glüer dirige le groupe Risques géologiques au SED.

Dr Franziska Glüer dirige le groupe Risques géologiques au SED.