« Etudier les traces des séismes pour mieux les prévenir »

12/05/2021

Un mur effondré ici, un cours d’eau détourné là, une vague de tsunami là-bas : autant de répercussions physiques de tremblements de terre, que Mustapha Meghraoui, physicien-géologue (Corps national des astronomes et physiciens) à l’Ecole et observatoire des sciences de la Terre (Eost), étudie dans la durée et partout sur le globe, pour mieux anticiper leurs manifestations futures.

« La croûte terrestre a le même comportement partout. » A ce titre, les sismologues ne connaissent pas de frontières. Depuis le début de sa carrière, Mustapha Meghraoui noue donc des collaborations aux quatre coins du globe : bassin méditerranéen - Egypte, Tunisie, Algérie, Italie, Grèce, Jordanie, Turquie (l’un de ses terrains de prédilection, lire encadré), Afrique, Japon, Etats-Unis. Mais aussi, plus près de nous, le fossé rhénan, zone sismique s’étirant de Bâle-Mulhouse à Mayence en passant par Wissembourg: « Nous avons organisé un colloque interdisciplinaire sur la sismicité dans cette zone à Fribourg, en 2014, et en Alsace, en 2015, à Strasbourg ».

Sa spécialité ? Elle est à l’interface entre sismologie et géologie tectonique. « Je m’intéresse aux traces des tremblements de terre en surface, à leur récurrence, je cherche à les quantifier pour déterminer ensuite où et quand va survenir le prochain. » Tous les moyens sont bons pour étudier en surface les déformations de la croûte terrestre, initiées dans les profondeurs : observations et mesures de terrain, consultation des archives historiques et des paramètres des centres sismologiques internationaux, utilisation d’images satellite (optique et radar). Sans oublier le travail étroit avec des spécialistes d’autres disciplines, géodésiens, physiciens des roches, archéologues, géographes et historiens.

Soulèvement de 9 m de la côte crétoise

Dans la récolte de données pour établir des modélisations, permettant de déterminer la probabilité dans la survenue prochaine d’un séisme, il faut parfois remonter très loin dans les sources : « La datation au carbone 14 nous a ainsi permis de dater de l’an 365 des dépôts sédimentaires de tsunamis en Egypte et en Tunisie, liés à un séisme majeur (M8) avec un soulèvement de 9 mètres de la côte ouest de la Crète (Grèce)  ».

Pour mieux comprendre ces phénomènes, Mustapha Meghraoui place aussi depuis des années des doctorants dans des postes d’observation stratégiques : « L’une d’entre elle, Bagdi-Issaad Souhila, est originaire de Béjaïa, la ville algérienne où s’est produit un séisme de magnitude M5.9 - 6, le 18 mars dernier ; une autre étudiante, Thifhelimbilu Mulabisana, originaire d’Afrique du Sud, étudie le séisme du Botswana de 2017. Toutes deux doivent bientôt soutenir leur thèse ».

Bien au-delà de la communauté scientifique, l’enjeu de l’étude des séismes est de taille : « Leurs répercussions ont des impacts directs sur la vie économique, politique et sociale des pays concernés ». Exemple avec le séisme algérien (2003) de Boumerdès-Zemmouri : les dégâts ont affecté la capitale, Alger, et un tsunami a causé des dommages aux bateaux avec des amarres rompus jusque dans les ports des îles de Palma et Ibiza (Espagne), avec des vagues enregistrées jusqu'à Carloforte, en Sardaigne, Nice et Gênes. « Une vague de tsunami n’est pas comparable à une vague de tempête : c’est comme un mur de béton, qui s’initie sur le plancher sous-marin, avec une eau se déplaçant à plus de 800 km/h et une vague augmentant en amplitude lorsqu’elle approche des côtes. »

 

Prévention des risques

Afin de mieux prévenir les séismes et leurs conséquences désastreuses sur les vies humaines, Mustapha Meghraoui s’attache à favoriser la prévention des risques, afin de limiter les dégâts et la vulnérabilité. Pour cela, il plaide pour l’installation de davantage d’observatoires locaux, notamment sur le pourtour méditerranéen, « en particulier là où se concentrent les centres touristiques ».

En Afrique, il coordonne depuis l’Institut Terre et environnement de Strasbourg (ITES), « qui reste un centre très reconnu pour son expertise sismique », un projet rassemblant différents services géologiques africains, financés dans le cadre du Programme international géoscience (IGCP) de l’Unesco (deux financements, 2011-2016 et 2018-2022).

« Très concrètement », il travaille aussi de près avec ses collègues d’autres branches au sein de l’Eost : « Qu’il s’agisse de la déformation des roches, des gisements pétroliers ou de la raréfaction de l’eau, tout est lié. Je m’intéresse particulièrement aux travaux de mon collègue Mathieu Schuster sur l’assèchement des lacs de la région africaine du rift, et l’avancée du désert : les mesures de correction mises en place, comme la plantation d’arbres qui favorisent la sédimentation et la retenue des sols, peuvent contribuer à limiter les glissements de terrain ». Un sujet sur lequel il conviendra de redoubler de vigilance à l’avenir, avec la multiplication des épisodes extrêmes liés au réchauffement climatique…

Elsa Collobert

 

Données, probabilités et séismes

1939, 1942, 1943, 1944, 1951, 1967, 1999 : comme des perles sur un collier, ces séismes majeurs (M>7, avec migration vers l’ouest) s’égrènent le long de la faille nord anatolienne, qui traverse la mer de Marmara. Un terrain d'observation privilégié pour Mustapha Meghraoui (il a récemment publié, avec Renaud Toussaint, directeur de l’ITES, et Ersen Aksoy, ancien étudiant turc, un article cette année à ce sujet, dans la revue Mediterranean Geoscience Reviews).

Grâce aux données rassemblées par lui et ses collègues, les séismes historiques et paléoséismes sont désormais bien documentés. L’enjeu est maintenant de déterminer où et quand se produira le prochain. « Nous avons déterminé que pour un segment de faille donné, un séisme se produit tous les 250 à 300 ans. La modélisation laisse donc à penser que le prochain séisme se produirait d’ici 2030 à 2040, au large d’Istanbul. »

Dans les photos ci-dessous (diaporama), en Turquie mais aussi en Algérie et au Japon, rassemblées par le chercheur et ses étudiants, on observe quantité du manifestations de déplacements asismiques du sol : murs détruits, cours d’eau détourné ou rails de train tordus. Des manifestations parfois spectaculaires, mais d’autres plus imperceptibles pour l’œil non exercé : « Grâce à des scanners laser et des mesures GPS, nous étudions certains terrains où la terre ne se déplace que de 2 mm par an, avec accumulation des déplacements, jusqu’au jour de la déflagration ».

Séismes : des conséquences parfois inattendues

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