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Il est actuellement impossible de prédire les tremblements de terre avant qu’ils ne se produisent, mais les scientifiques s’en rapprochent de plus en plus grâce à de nouvelles méthodes innovantes pour surveiller les mouvements de la croûte terrestre. Dans cet extrait de « Quand les mondes tremblent : la quête pour comprendre l’intérieur de la Terre et au-delà » (Princeton University Press, 2026), auteur Hrvoje Tkalčićdirecteur de la géophysique à l’Université nationale australienne, se penche sur les raisons pour lesquelles la prévision des tremblements de terre est si délicate, en examinant « l’expérience Parkfield », où les scientifiques ont attendu près de 20 ans avant qu’un tremblement de terre ne se produise sur la faille de San Andreas.
Une réponse approximative à ces commentaires pourrait être donnée par la question ciblée suivante : « Nous ne pouvons toujours pas vaincre les maladies malignes, mais devrions-nous pour autant arrêter la recherche ?
Nous sommes habitués aux discussions sur les causes des tremblements de terre après chaque événement, en particulier dans les endroits où la population mondiale est la plus touchée. tremblements de terre se produire. Il y a des discussions sur leur fréquence, et bien souvent, certains prétendent qu’ils pourraient reconnaître le tremblement de terre à venir dans autre chose. Qu’il s’agisse d’une pleine lune, d’une conjonction planétaire, de précipitations excessives, de douleurs osseuses, de surexploitation des ressources de la planète ou de cupidité, les gens ont tendance à croire que les tremblements de terre ont des explications plus simples que les forces physiques à l’intérieur de la Terre et, bien sûr, qu’ils peuvent être prédits.
Voyageons en Californie dans les années 70 et 80, dans une petite ville pittoresque de seulement 18 habitants — Parkfield — située entre San Francisco et Los Angeles, près de la partie centrale de la Faille de San Andreas. Vous vous demandez probablement pourquoi. Eh bien, cette petite ville est connue du monde sismologique pour son histoire géologique mouvementée. À savoir, en moyenne, des tremblements de terre importants se sont produits à Parkfield tous les 22 ans depuis le milieu du XVIIIe siècle.
Mais il était fascinant de constater que les sismogrammes enregistrés pour les tremblements de terre de 1922, 1934 et 1966 étaient presque identiques, une ligne de sismogramme ondulée à l’autre. De plus, les tremblements de terre de 1934 et 1966 ont eu des pré-séismes – environ 17 minutes avant le choc principal – dont les sismogrammes étaient également très similaires.
Vous vous demandez comment une telle chose est possible. Une telle similarité des sismogrammes n’est possible que si la même surface de faille est toujours activée et enregistrée avec le même instrument à des ondes suffisamment longues. Bien entendu, plus les vagues sont courtes, plus les différences sont grandes. En d’autres termes, vous disposez d’une source – un tremblement de terre et d’un récepteur – un sismomètre à des emplacements fixes, et des ondes se propageant entre elles à travers le même matériau. Vous disposez donc d’un laboratoire naturel parfait et d’une expérience qui y est installée. Il faut juste attendre assez longtemps.
Les scientifiques disposaient donc de bonnes cartes en main pour étudier les mécanismes des tremblements de terre qui se reproduisent de temps en temps sur une faille active et bien surveillée. Depuis le milieu des années 1980, ils ont installé tout un arsenal d’instruments à proximité de Parkfield et le long de la faille : de puissants sismographes, puis des extensomètres, qui mesurent la déformation des roches à une profondeur de 650 pieds (~200 mètres) le long de la faille, des magnétomètres pour mesurer l’intensité du champ magnétique, des fluagemètres, qui mesurent les déplacements en surface le long de la faille, et d’autres « armes » scientifiques. Ils ont prédit avec un degré de confiance de 90 à 95 % que le prochain tremblement de terre se produirait entre 1985 et 1993. Certaines des questions clés étaient les suivantes :
1. Comment les contraintes sont-elles réparties dans l’espace et dans le temps sur la faille en raison de l’action des forces tectoniques avant et après le séisme ?
2. Les tremblements de terre se répètent-ils à un intervalle de temps moyen, ou chaque tremblement de terre est-il unique, une histoire en soi ?
3. Comment la structure des failles et des roches environnantes affecte-t-elle la nucléation de petits séismes et la possibilité de séismes plus importants ainsi que leur répartition dans le temps et dans l’espace ?
Ils se demandaient ce que la déformation que nous mesurons en surface pourrait nous apprendre sur la répartition des contraintes sur la faille, et ils espéraient un résultat positif : la confirmation des prédictions concernant les tremblements de terre entre 1985 et 1993. Ils ont attendu et attendu. Au cours de ces années, je travaillais une fois par semaine avec des collègues du bureau californien de l’US Geological Survey à Menlo Park, dans la partie nord-ouest de la Silicon Valley, où j’ai pu observer certains scientifiques impliqués dans l’expérience.
Finalement, un tremblement de terre de magnitude 6,0 s’est produit à Parkfield, mais pas avant 2004. Nous avons accueilli le tremblement de terre le plus observé et étudié de l’histoire de l’humanité avec un énorme point d’interrogation au-dessus de nos têtes ; cela s’est produit 11 ans après l’heure prévue. Dévastateur. C’est pourquoi « l’Expérience Parkfield » a laissé en bouche un goût amer de déception. Mais comme on dit, seuls ceux qui osent échouer finissent par réussir. Les recherches se sont poursuivies.
Pourquoi la prévision des tremblements de terre est-elle si délicate ? Chaque faille est différente – certaines d’entre elles sont connues, mais beaucoup ne le sont pas – les catalogues de tremblements de terre ne remontent pas assez loin et, après tout, l’architecture souterraine nous est entièrement invisible.
Tout n’est pas si négatif. La première bonne nouvelle est que des cartes des risques sismiques existent dans la plupart des pays. Ils sont bien faits, mais bien sûr, ils doivent être constamment mis à jour. L’autre bonne nouvelle est que, grâce à des connaissances fondamentales en physique et sur la propagation des ondes sismiques à l’intérieur et à la surface de la Terre, nous pouvons prédire le comportement du sol et de certains bâtiments lors d’un séisme, ce qui constitue déjà un avantage majeur.
Cela est possible grâce à la recherche scientifique fondamentale et sismologique sur la nature du sous-sol, de la même manière que les radiologues peuvent éclairer l’intérieur du corps humain. Ironiquement, les tremblements de terre nous aident car ils constituent une source d’ondes illuminant l’intérieur de la Terre. Il est possible de prédire le comportement des infrastructures lors de tremblements de terre grâce au développement de l’ingénierie, de la construction, de l’informatique et des méthodes numériques. Quoi qu’il en soit, ces cartes des dangers servent de base aux ingénieurs, aux constructeurs et aux compagnies d’assurance.
En fin de compte, le plus positif est que des études modernes impliquant des modèles de laboratoire et l’intelligence artificielle sont menées partout dans le monde, dans le but de pouvoir un jour prédire les tremblements de terre. Certainement pas sans des investissements majeurs dans la science et la technologie, qui devront continuer à se développer. Cela pourrait même nous amener au point où nous devrons placer des milliers, voire des millions de microcapteurs sur chaque faille à l’intérieur de la Terre, puis surveiller la contrainte en temps réel.
D’une certaine manière, nous aurons une « boule de cristal » : un aperçu de la dynamique et du comportement futur des failles. En fait, nous le faisons déjà aujourd’hui, mais nous n’avons fait qu’effleurer la surface de la Terre grâce aux satellites. InSAR, LIDAR et GPS ne sont que quelques-uns des réseaux et méthodes qui nous donnent un aperçu des endroits où la croûte terrestre est la plus sollicitée par les déformations de surface.
Le mécanisme d’accumulation de contraintes ou de tensions sur un défaut est toujours à l’étude. Il est très probable que les roches chaudes de la croûte continentale terrestre situées sous environ 15 kilomètres de profondeur soient ductiles, et que cette masse rocheuse « coule » à une vitesse plus élevée qu’à la surface, mais sans tremblements de terre, et la partie supérieure de la croûte se plie donc et la contrainte le long de la surface de la faille augmente. Cependant, la manière dont cette contrainte est répartie dans l’espace n’est pas encore connue.
Des investissements sont réalisés dans l’étude des profondeurs intérieures de la Terre et du mécanisme des tremblements de terre à l’aide d’ondes sismiques et de méthodes de tomographie. Des investissements sont également réalisés dans la géophysique mathématique, ainsi que dans l’apprentissage automatique et l’amélioration des techniques de traitement d’énormes quantités de données numériques. Des investissements sont également réalisés dans des systèmes d’alarme basés sur la détection des ondes P. Même quelques secondes d’avertissement avant l’arrivée des ondes S peuvent être cruciales pour sauver les personnes et les infrastructures. De même, des investissements sont réalisés dans des constructions modernes résistantes aux tremblements de terre.
Mais la conclusion est que, à moins de vouloir s’installer dans des régions stables des continents, quelque part en Sibérie, dans les régions les plus septentrionales du Canada, gelées en permanence, ou dans les régions isolées de l’Outback australien rarement frappées par les tremblements de terre, nous devons apprendre à vivre avec les tremblements de terre.
Adapté de Quand les mondes tremblent : la quête pour comprendre l’intérieur de la Terre et au-delà. Copyright © 2026 par Hrvoje Tkalčić. Réimprimé avec la permission de Princeton University Press.
