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Alors même que la rupture s'est produite à Sumatra, au niveau de deux plaques convergentes à 3 cm par an, les experts attendaient quelques séismes par siècle le long des 1 000 km de subduction entre le nord de Sumatra et les îles Andaman. Il s'agit de prédiction à long terme, donnant une évaluation statistique de l'occurrence de grands séismes. La sismicité historique régionale, mal connue, semble en deçà. Une partie du glissement aurait lieu sans séismes.
Le cas de Parkfield est lui aussi intéressant, en ce qui concerne la prédiction à moyen terme. Cette fenêtre de prédiction est fondée sur l'estimation du degré de chargement d'une faille par rapport à son seuil de rupture. Le segment de Parkfield, de 25 km de long, avait cassé 5 fois entre 1857 et 1966 - en moyenne une fois tous les 23 ans - avec une magnitude 6. L'avant-dernière rupture, en 1966, a motivé, dans les années 1980, le développement d'un réseau très dense d'instruments pour capter les éventuels précurseurs du prochain séisme, prévu pour 1988… Lequel est donc survenu avec 16 ans de retard ! Cette méthode de prédiction était correcte, en magnitude, mais pas en temps.
Ces grandes incertitudes sur l'instant ou la magnitude des séismes attendus sont liées au processus non-linéaire de la propagation des ruptures sismiques sur les failles. Le front de rupture qui naît autour de la zone d'instabilité initiale se propage à plusieurs kilomètres par seconde. Mais il peut se bloquer sur les multiples rugosités et discontinuités géométriques de la faille, ou sur des zones déchargées par des glissements récents.
La prédiction à court terme - soit la détection des prémisses de la déstabilisation d'une faille - est plus incertaine : la zone d'initiation de la rupture dans la faille est très petite (métrique à kilométrique), très profonde (10 à 20 km). Les processus transitoires qui s'y développent sont aussi non-linéaires, associant glissements lents, micro-ruptures en cascade, et fracturation hydraulique, dont nous ne percevons au mieux que quelques échos en surface - les fameux précurseurs. Mais il faut rester optimiste, puisqu'il semble y avoir une certaine proportionnalité entre la dimension de cette zone et la taille de la rupture finale.
Voir dans ce numéro : « Inquiétude chez les géophysiciens ».
• Qu'est-ce qui fait trembler la terre ? À l'origine des catastrophes sismiques. Pascal Bernard. EDP Sciences, 2003.
Pascal Bernard
Département de sismologie
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