Les tsunamis, bien plus qu'une question de Richter
Le 11 mars 2011, le Japon est frappé par un séisme majeur de magnitude 9, suivi, 51 minutes plus tard, d’un imposant tsunami dont les vagues atteignent une trentaine de mètres. Presque 10 ans plus tard, le 13 février 2021, la terre tremble à nouveau, pratiquement au même endroit. Un séisme de 7,1 est enregistré, mais aucune vague ne se fracasse sur les côtes. Pourquoi ?
Comment se fait-il que deux séismes majeurs au même endroit n’occasionnent pas les mêmes conséquences ? C’est qu’il ne faut pas se fier qu’à l’échelle de Richter pour déterminer la puissance d’un tremblement de terre. Plusieurs autres facteurs entrent en jeu et ce sont ceux-ci qu’on doit observer pour déterminer si un tsunami suivra un séisme.
Deux événements qui se ressemblent
Ces deux événements qu’a connu le Japon sont deux tremblements de terre qui se ressemblent. Leurs différences marquées se trouvent au niveau de la magnitude, à environ 2 de différence sur l’échelle de Richter, et de leur profondeur, l’épicentre du séisme de 2011 étant 26,2 km moins profond que celui de février 2021.
Tout d’abord, il faut savoir qu’une différence de 2 sur l’échelle de Richter, qui mesure l'amplitude, est énorme. C’est que c’est une échelle logarithmique à base 10. Alors, un séisme de magnitude 3 est 10 fois moins puissant qu’un de magnitude 4. Donc, celui de 2011 est environ 100 fois plus intense que celui de février 2021. Ensuite vient la profondeur du phénomène. Plus l’épicentre d’un tremblement de terre est profond, moins le séisme sera puissant en raison de la couche qui agit comme « isolant ». « Plus le séisme est profond, plus la roche va absorber une partie de l’énergie », explique Daniele Pinti, professeur de géologie à l’Université du Québec à Montréal.
Alors, simplement avec ces deux éléments, on peut commencer à comprendre pourquoi aucun tsunami n’a suivi l’événement de février 2021. Mais, allons plus loin.
Quelle est la taille du phénomène ?
Un élément primordial à mesurer pour déterminer le risque de tsunami est la taille du séisme. M Pinti explique : « Le phénomène de tsunami, c’est simplement que vous avez le tapis océanique qui se soulève d’un coup. Donc, c’est comme si vous donniez une gifle à l’océan et cette masse va se soulever vers l’eau. » En d’autres termes, lors d’un tremblement de terre, une certaine partie des fonds océaniques bougent verticalement, et ce, assez spontanément. Plus sa taille est imposante, plus le volume d’eau soulevé est important et plus le tsunami est probable.
Les rectangles blancs correspondent à la taille de la masse océanique soulevée verticalement lors du séisme.
Si on compare toujours les événements de 2011 et de février 2021 au Japon, on observe une énorme différence. En 2011, c’est une masse de la taille du Connecticut qui s’est soulevée d’environ 10 mètres en 2 minutes (voir image de gauche). En 2021, la taille de la masse déplacée était considérablement plus petite (voir image de droite). De plus, elle s’est soulevée de 1,9 mètre au maximum en environ 20 secondes. Pour l’illustrer plus simplement, c’est comme si vous preniez un plateau sur lequel vous déposez un verre d’eau. Si vous frappez le dessous du plateau avec la pointe d’un crayon, le mouvement de l’eau dans le verre est très faible. C’est le séisme de février 2021. Par contre, si vous frappez le dessous du plateau avec la paume de votre main, donc avec une plus grande surface, l’eau contenue dans le verre s'agite davantage allant même jusqu’à déborder. C’est ce qui est survenu en 2011.
Imaginez : le séisme le plus important jamais enregistré, survenu en 2004 au large de l’île de Sumatra, en Indonésie, était de magnitude 9,1. Ce sont 1 500 km de terres sous-marines qui se sont soulevés de 10 mètres. Cela correspond à la longueur de la Californie ! Il n’est donc pas surprenant que des vagues de 30 mètres aient suivi le phénomène. Plusieurs pays de l’océan Indien ont été frappés par des tsunamis. Rappelons que l’onde marine créée par un tremblement de terre est circulaire. C’est comme lorsqu’on lâche un cailloux dans l’eau. Certaines vagues qui ont suivi l’événement de 2004 ont fait le tour de la planète à plusieurs reprises.
La morphologie des côtes à ne pas sous-estimer
Le dernier point à analyser pour déterminer le risque qu’une vague déferle sur les côtes aux suites d’un tsunami est la morphologie des côtes, qui peut aider la vague à pénétrer à l’intérieur des terres. Si le séisme survient en eaux profondes, les vagues sont à peine perceptibles au niveau de l’épicentre. Les bateaux n’y observent qu’une faible houle. Par contre, plus la vague avance vers des eaux moins profondes, plus sa hauteur gagne en importance. Par exemple, une côte ouverte et en pente est extrêmement propice à l’intensification des vagues. Daniele Pinti explique : « L’énergie des tsunamis est dépendante de deux facteurs : la vitesse et la hauteur de la vague. Quand la vague s’approche des côtes, elle perd de la vitesse parce qu’il y a de la fiction. Bien sûr, le système perd de l’énergie. Pour essayer de conserver son momentum d’énergie, il augmente la hauteur de la vague. »
C’est une des raisons pour lesquelles l’archipel nippon est susceptible de vivre des séismes, surtout dans la partie nord de l’île d’Honshu. À cet endroit se trouve la plaine de Sendai. C’est là où les vagues ont frappé lors de l’événement catastrophique de 2011. Les fonds marins étant en constante montée et les terres relativement plates, la vague a non seulement gagné en hauteur, mais elle a également parcouru jusqu’à 10 km à l’intérieur des terres. À l’opposée, une côte abrupte parsemée de falaises devrait empêcher l’augmentation de la hauteur de la vague et agir comme un mur sur lequel se fracasserait l’eau plutôt que de s’infiltrer dans les terres.
La relation entre les séismes et les tsunamis est encore bien complexe et chaque événement est analysé de près par les scientifiques. La magnitude, la profondeur de l’épicentre, la taille du phénomène et la morphologie des côtes sont tous des éléments à considérer dans l’apparition d’un tsunami. Dans tous les cas, il faut toujours prendre au sérieux une alerte au tsunami et se réfugier en altitude pour rester en sécurité.
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