Prévision et prévention des séismes
Les scientifiques sont loin d’être capables de prédire les séismes. Une bonne prévision doit être précise quant à l’endroit où un séisme se produira, à quel moment il se produira et à quelle ampleur il sera afin que les gens puissent évacuer. Une évacuation inutile est coûteuse et incite les gens à ne pas croire les autorités lors du prochain ordre d’évacuation.
La caractéristique la plus facile à prévoir est celle d’un séisme. Les scientifiques savent que les séismes se produisent aux limites des plaques et ont tendance à se produire là où ils se sont produits auparavant. Les communautés sujettes aux tremblements de terre doivent toujours être préparées à un tremblement de terre. Ces communautés peuvent appliquer des codes de construction pour rendre les structures sismiques sans risque.
Il est beaucoup plus difficile de prédire quand un séisme se produira. Etant donné que les contraintes sur une faille s’accumulent au même rythme au fil du temps, les tremblements de terre doivent se produire à intervalles réguliers. Mais jusqu’à présent, les scientifiques ne peuvent prédire quand des tremblements de terre se produiront dans quelques années. Les signes viennent parfois avant un grand tremblement de terre. De petits tremblements de terre se produisent parfois quelques secondes à quelques semaines avant un séisme majeur. Cependant, de nombreux tremblements de terre n’ont pas de crampons et les petits tremblements de terre ne sont pas nécessairement suivis d’un grand tremblement de terre. Souvent, les roches entourant une faille se dilatent au fur et à mesure de la formation de microfractures. L’inclinaison au sol, causée par l’accumulation de contraintes dans les roches, peut précéder un séisme important, mais pas toujours. Les niveaux d’eau dans les puits fluctuent lorsque l’eau pénètre dans les fractures ou en sort avant un séisme. C’est aussi un prédicteur incertain de grands séismes. Les heures d’arrivée relatives des ondes P et S diminuent également juste avant qu’un séisme ne se produise.
Le folklore raconte que des animaux se comportent de manière erratique juste avant un tremblement de terre. La plupart de ces anecdotes sont racontées après le séisme. Si en effet les animaux sentent le danger des tremblements de terre ou des tsunamis, les scientifiques ne savent pas ce qu’ils pourraient ressentir, mais ils aimeraient le savoir.
Dommages causés par les tremblements de terre
Les tremblements de terre sont des catastrophes naturelles qui causent d’énormes dégâts, juste après les ouragans. Les techniques de construction antisismiques, la sécurisation d’objets lourds et la préparation d’une trousse d’urgence font partie des précautions que peuvent prendre les personnes pour minimiser les dommages. Les tremblements de terre causent la mort des personnes et des dégâts matériels. Cependant, le tremblement de terre ne tue presque jamais les gens, et le sol n’engloutit pas quelqu’un. Les dégâts dépendent un peu de la taille du séisme, mais surtout de la qualité des structures. Les structures qui tombent sur des personnes les blessent et les tuent. Les incendies qui suivent un séisme font plus de victimes que le séisme lui-même.
Les tremblements de terre deviennent meurtriers de différentes manières. La plus grande influence est probablement la densité de population. Le tremblement de terre de magnitude 9,2 survenu en Alaska, près d’Anchorage, en 1964, ne provoqua que 131 décès. À l’époque, peu de gens vivaient dans la région. Curieusement, la taille n’a pas d’importance. Environ 2 000 personnes sont mortes lors du tremblement de terre au Chili, le plus important de tous les temps, enregistré en 1960. Le séisme de 2004 dans l’océan Indien a été l’un des plus importants de l’histoire, mais la plupart des 230 000 décès ont été causés par le tsunami, et non par le séisme lui-même. Le type de sol est un facteur important des dégâts causés par le séisme. Le substrat rocheux solide vibre moins que les sédiments meubles, de sorte qu’il est moins endommagé. Les sédiments saturés d’eau sous liquéfaction deviennent comme des sables mouvants. Lorsque le sol tremble, l’eau près de la surface se déplace vers le haut et sur-sature le sol, le rendant extrêmement instable.
Structures parasismiques
La construction est un facteur important dans ce qui se passe lors d’un séisme. Par exemple, beaucoup plus de personnes sont mortes lors du tremblement de terre en Arménie de 1988 où les habitants vivaient dans des maisons en terre battue que lors du séisme de 1989 à Loma Prieta. La plupart des bâtiments en Californie ont été conçus pour résister aux tremblements de terre. Les structures dans lesquelles nous vivons sont la clé de la sécurité après les tremblements de terre. On dit souvent que les tremblements de terre ne tuent pas les gens, ce sont les bâtiments qui tuent. Mais la raison pour laquelle tous les bâtiments ne sont pas construits pour résister aux tremblements de terre est son coût. La construction de structures plus solides coûte beaucoup plus cher, donc les communautés doivent peser le danger, les coûts de différentes stratégies de construction et prendre une décision éclairée. Mais c’est là le facteur crucial de la sécurité parasismique.
Comparons Salt Lake City, UT et Port-au-Prince, Haïti. Lorsque le séisme de magnitude 7,0 prévu à Salt Lake City est envisagé, le pire scénario est celui de 3 000 à 4 000 décès. Mais le 12 janvier 2010, Haïti a connu un séisme de magnitude 7,0 qui a tué près de 300 000 personnes. La différence: les structures du bâtiment.
Les gratte-ciel et autres grandes structures construites sur un sol meuble doivent être ancrés au substrat rocheux, même s’il se trouve à des centaines de mètres sous la surface du sol. Les grands bâtiments doivent dominer, mais pas tant qu’ils touchent les bâtiments voisins. Des contrepoids et des poutres en acier diagonales sont utilisés pour maintenir le balancement. Les grands bâtiments peuvent également être placés sur des rouleaux afin qu’ils se déplacent avec le sol. Les zones sujettes aux tremblements de terre devraient avoir des codes de construction qui exigent l’utilisation de matériaux de construction corrects. Les maisons devraient également être construites en bois et en acier plutôt qu’en brique et en pierre, car elles doivent pouvoir se plier et se balancer. Les nouveaux bâtiments devraient être construits sur des couches d’acier et de caoutchouc pour absorber le choc des vagues. Dans un immeuble à plusieurs étages, les connexions, telles que le contact des murs avec la fondation, doivent être renforcées pour résister aux secousses.
Pour rendre les bâtiments plus anciens plus sûrs face aux tremblements de terre, la mise à niveau en acier ou en bois peut renforcer la structure et les connexions d’un bâtiment. Les autoroutes et les ponts surélevés peuvent également être équipés de manière à ne pas s’effondrer. Les incendies causent souvent plus de dégâts que le tremblement de terre. Les incendies commencent parce que les ondes sismiques rompent les lignes de gaz et d’électricité et que des bris dans les conduites d’eau rendent difficile la lutte contre les incendies. Les constructeurs font zigzaguer les tuyaux pour qu’ils se plient et fléchissent lorsque le sol tremble. À San Francisco, les canalisations d’eau et de gaz sont séparées par des vannes afin de pouvoir isoler les zones en cas de rupture d’un segment.
Tremblements de terre d’origine humaine
Les humains peuvent-ils créer des tremblements de terre? Peut-être pas intentionnellement, mais la réponse est oui et voici pourquoi. Si un réservoir d’eau est construit au-dessus d’une ligne de faille active, l’eau peut en réalité lubrifier la faille et affaiblir la contrainte accumulée à l’intérieur de celle-ci. Cela peut créer une série de petits tremblements de terre ou potentiellement un grand tremblement de terre. De plus, le poids de cisaillement de l’eau du réservoir peut affaiblir le substrat rocheux et le fracturer. Ensuite, la préoccupation évidente est de savoir si le barrage échoue. Des tremblements de terre peuvent également être générés si des humains injectent d’autres fluides dans une faille, tels que des eaux usées ou des déchets chimiques. Enfin, les explosions nucléaires peuvent déclencher des tremblements de terre. En fait, un moyen de déterminer si un pays a testé une bombe nucléaire consiste à surveiller les tremblements de terre et l’énergie dégagée par l’explosion.
