Les séismes ou tremblementsde terre

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Un tremblement de terre ou séisme est unmouvement naturel du sol qui débute brusquementet qui dure peu : de quelques secondes àquelques minutes.

Les séismes sont dus pour la plupart auxdéformations lentes de la couche externe dela Terre, appelée lithosphère. Celle-ci estcomposée de grandes plaques rigides ani-mées de mouvements relatifs très lents. A lalimite de ces plaques, des contraintess'accumulent dans les roches qui se déformentjusqu'au point de rupture, au-delà duquelelles cassent brutalement le long d'une ouplusieurs failles, en libérant une énergieconsidérable. Le point à partir duquel sedéveloppe la rupture s'appelle le foyer. 80%des foyers sont situés entre la surface de laterre et 60 km de profondeur.

D'autres séismes, généralement de faibleénergie, peuvent aussi accompagner des phé-nomènes volcaniques ou être liés à l'activitéhumaine : remplissage de barrages (ex :Monteynard), injection de fluides dans lesous-sol, exploitation de gaz naturel etc.

L'importance d'un séisme est évaluée :

◗ par la magnitude. C'est un nombre quicaractérise l'énergie libérée au foyer etpermet de comparer les séismes entreeux. Cette notion a été définie par Richterd'où le nom d'échelle de Richter. La magni-tude d'une petite secousse sismique estde 4, celle d'un séisme grave entre 5 et 7,celle d'un séisme potentiellement catastro-phique entre 7 et 9 (voir encart)

◗ par l'intensité (échelle EMS-98) qui carac-térise les effets et dégâts produits.

Le tremblement de terre est la catastrophe naturelle la plus meurtrière et laplus destructrice dans le Monde. La prévention est le moyen le plus efficace

pour en atténuer les effets.

Qu'est ce qu'un séisme ?Qu'est ce qu'un séisme ?

Il n'y a pas de correspondance directe entre les deux tableaux : un séisme de magnitude 5 peut produiredes dégâts d'intensité VIII et un séisme de magnitude 7 se produisant à grande profondeur dans une zonepeu peuplée n'être que faiblement ressenti (intensité III).

Echelle de magnitude (Richter)Ordre de grandeur

Magnitude du nombre de séismespar an dans le monde

> 0 100 millions1 10 millions2 1 million3 100 0004 10 0005 1 0006 1007 108 19 1 tous les 10 ans

L’échelle de MAGNITUDE mesure l’énergielibérée par le séisme. Elle ne varie pas quandon s’éloigne de l’épicentre

Echelle d’intensité (EMS-98)

I Secousse non perceptibleII Secousse à peine perceptibleIII Secousse faible ressentie de façon partielleIV Secousse largement ressentieV Réveil des dormeursVI FrayeursVII Dommages aux constructionsVIII Destruction de bâtimentsIX Dommages généralisés aux constructionsX Destruction générale des bâtimentsXI CatastropheXII Changement de paysage

L’échelle d’INTENSITE EMS-98 (European Macroseismic scale1998) définit les effets du séisme sur l’homme et les construc-tions. Elle diminue en principe quand on s’éloigne de l’épicentre.

Les séismes ou tremblementsde terre

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Un séisme produit des déformations du sol(mouvement de faille) et surtout un ébranlementdu sol caractérisé par un mouvement vibratoireviolent et désordonné. Cet ébranlement peutdéclencher des mouvements de terrain, deséboulements, la liquéfaction de certains solssableux saturés d'eau, des tsunamis (impro-prement appelés raz de marée).

Ces derniers sont produits par de grands séismessous la mer provoquant de gigantesquesvagues qui traversent les océans à une vitessepouvant atteindre 800 km/h et produisentdes effets dévastateurs sur les côtes.

Les ondes sismiques se propagent dans lesol ; les dégâts provoqués par les séismes nesont donc pas limités au voisinage immédiatde la faille responsable, mais heureusement,ces ondes s'atténuent lors de la propagationà travers les différentes couches de la terre.Cependant, les tremblements de terre peuvent,dans certains cas, faire sentir leurs effets àgrande distance, comme ce fut le cas àMexico, située à 360 km du foyer du séisme en1985.

Ces ondes peuvent endommager ou détruiredes installations de toute nature : bâtiments,ouvrages d'art, réseaux. Les séismes sontdangereux pour les vies humaines surtout parl'effondrement des constructions qu'ilsentraînent (90% des victimes).

L'intensité de ces effets destructeurs est mesuréesur une échelle graduée de I à XII (échelled'intensité EMS-98). A l'inverse de la magnitude,qui se calcule, l'intensité ne peut être qu'estiméeà partir des effets observés et des dommagescausés.

Les effets dépendent de plusieurs facteurs :soit l'énergie du séisme, mesurée par lamagnitude ; soit la propagation de cette énergieà l'intérieur et à la surface de la terre. Cettedernière peut être très variable. Dans certainesrégions, des ondes sismiques d'un typepar ticulier se propagent sur de grandesdistances et l'accélération du sol est alorsplus importante que celle que l'on pouvaitprévoir. Ainsi, en 1976, le séisme italien duFrioul a fait osciller les Trois Tours deGrenoble, à 600 km du foyer, provoquant undébut de panique.

La topographie du site et la structure géologiquesuperficielle du sol ont une grande importance(effets de site). Les mouvements sismiquesenregistrés au sommet des reliefs sont sys-tématiquement d'amplitude plus grande queceux enregistrés au pied de ces reliefs. Surun sol meuble, sur des alluvions, les dommagessont systématiquement plus élevés que surles affleurements rocheux.

L'exemple de Mexico (1985) est à ce titrecaractéristique du renforcement des ondessismiques par suite de la mise en résonanced'un sol alluvionnaire situé entre des paroisrocheuses (le site de Grenoble est par exempletypique d'une telle structure).

Les effetsLes effets

Des séismes gravesIntensitéLieu Année Bilan Magnitudemaximale

Provence (Trévaresse) 1909 IX 46 morts, 250 blessés 6.2dit de LambescAgadir (Maroc) 1960 X 12.000 morts 5.9Corrençon (France) 1962 VIII Nombreux bâtiments endommagés 5.3Frioul (Italie) 1976 X 1.000 morts 5.9El Asnam (Algérie) 1980 X 3.600 morts, 8.000 blessés 7.2Mexico (Mexique) 1985 IX 20.000 morts 7.9Arménie 1988 X 25.000 morts 6.7Kobe (Japon) 1995 XI 6.400 morts 6.7Annecy (France) 1996 VII-VIII Nombreux bâtiments endommagés 4.9Turquie (2 séismes) 1999 X 20.000 morts 7.4 et 7.2Salvador 2001 VII-VIII Plus de 2.000 morts 7.6Gujarat (Inde) 2001 X 20.000 morts 7.7Bam (Iran) 2003 IX 40.000 morts 6.6Sumatra (Indonésie) 2004 VIII 200 000 morts 9

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La prévision consiste à essayer de détermineravec précision la date, le lieu, la magnitudedes tremblements de terre. Actuellement iln'existe pas de méthode sûre et fiable pourprévoir suffisamment à l'avance, un tremblementde terre. Des études en cours portent sur lamesure des paramètres physiques et chimiquesen relation avec l'activité sismique.

En Chine, l'observation de phénomènesanormaux - anomalies dans le niveau despuits, variations du champ magnétique,comportement de certains animaux - a permisde prévoir quelques séismes. Cette méthodeprésente un caractère très aléatoire et n'apas permis de prévoir la survenance deséismes dans de nombreux autres cas.

S'il est difficile de prévoir les séismes, il estpossible d'en minimiser les effets par l'applicationdes règles de constructions parasismiques etpar l'organisation de secours efficaces encas de catastrophe.

Les règles françaises de construction para-sismique, dites règles PS 92, sont obligatoirespour tout type de bâtiment neuf depuis 1998.Elles succèdent aux règles PS 69/82 qui

étaient appliquées aux constructions neuvesdepuis 1993 (arrêté du 16 juillet 1992 relatifà la classification et aux règles de constructionparasismique). Les règles PS92 sontapplicables dans des zones définies par lezonage sismique de la France (décret n°91-461 du 14 mai 1991). La réglementationparasismique actuelle concerne plus de 5000communes françaises (soit 15 % de l'ensembledes communes).

Le zonage sismique actuel est fondé sur desétudes techniques datant de 1984, il estessentiellement basé sur la sismicité historiqueet utilise une approche de type statistique. En2005, le Ministère de l'écologie et du déve-loppement durable a engagé un programmenational de prévention du risque sismiquedont une des missions est de réactualiser lezonage sismique car les connaissancesscientifiques ont progressé et les normeseuropéennes de construction parasismiqueEurocode 8 (EC8) s'appuient sur un zonagesismique de type probabiliste.

Une étude technique nationale a permisd'établir, à partir d'une approche probabiliste,une carte de zones sismiquement homogèneen regard des mouvements du sol attendus.

La mise en place d'un nouveau zonage sismiquenational prenant en compte une approcheprobabiliste de l'aléa sismique, accompagnédes règles de construction parasismique s'yappliquant, devrait intervenir en 2006.

Dans une région à risque sismique, desmesures simples permettent de réduire lesconséquences d'un tremblement de terre :fondations solides, chaînages (dont le rôleest essentiel). Elles sont recommandées pourtoutes les constructions non soumises àréglementation (maisons individuelles, petitsimmeubles). Leur surcoût est modeste.

Il existe une réglementation spéciale pour lesinstallations qui présentent des risquespar ticuliers : barrages, centrales nucléaires,établissements chimiques soumis à la directiveSEVESO, immeubles de grande hauteur etétablissements recevant du public.

Conséquences du séisme du 13 août 1967 sur les habitations de lacommune d’Arette (Pyrénées Atlantiques)© J.-M. Lonné-Peyret

La prévisionLa prévision

La préventionLa prévention

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Au cours des douze dernières années, 8 000séismes ont pu être localisés par le réseauSismalp dans le Sud-Est de la France. Lavingtaine de séismes ressentis par lapopulation chaque année dans cette régionne représente donc qu'une faible proportionde l'activité sismique totale. En contrepartie,la sismicité reste modérée : il n'y a enmoyenne qu'un séisme de magnitudesupérieure à 3,5 par an et qu'un séisme demagnitude supérieure à 4,5 tous les dix ans.C'est presque négligeable lorsqu'on considèrel'activité sismique du globe tout entier, où,chaque jour, se produisent une vingtaine deséismes de magnitude supérieure à 4 !

La zone la plus active se situe de part etd'autre de la frontière franco-italienne, le longde deux « arcs » : l'arc sismique piémontais,situé en Italie en bordure de la plaine du Pô,et l'arc briançonnais qui traverse l'Ubaye, leQueyras, la région de Briançon et la Vanoiseavant de rejoindre le Val d'Aoste. Le long de cesdeux arcs, dont on avait pressenti l'existencedepuis le milieu du siècle dernier sur la basede la sismicité historique, l'activité sismiqueest très continue, presque quotidienne. Untroisième arc se dessine plus à l'est, sousla plaine du Pô, au sud de Turin. L'une desplus importantes découvertes de ces dernièresannées est l'existence d'un quatrième arc,situé beaucoup plus à l'ouest, que l'on peutsuivre depuis la vallée du Drac, au sud deGrenoble, jusqu'à Sixt (Haute-Savoie), enpassant par Uriage et Allevard (Isère), Saint-Pierre-d'Albigny (Savoie), Faverges, le Grand-Bornand et Samoëns (Haute-Savoie).

Entre Monestier-de-Clermont et Allevard(Isère), cet arc subalpin a une partie sud trèsrectiligne et assez active qui a été baptisée« Faille bordière de Belledonne » parce qu'elles'appuie sur le flanc ouest du massif dumême nom. Les séismes qui s'y produisentont des magnitudes qui restent modérées(inférieures à 3,5). La majorité d'entre euxétant située vers 5 km de profondeur, la

faille n'est pas décelable en surface. On apu mettre en évidence qu'il s'agissait d'unefaille de coulissage horizontal permettant aumassif de Belledonne de se déplacer trèslentement vers le sud-ouest (probablementguère plus d'un millimètre par an) par rapportau Grésivaudan et au massif de laChartreuse. Le plus gros séisme qui se soitproduit récemment sur la faille bordière deBelledonne est celui de Laffrey, en 1999(magnitude 3,5), qui a généré de trèsnombreuses répliques dans les mois qui ontsuivi.

Une autre faille s'est aussi manifestée defaçon spectaculaire en juillet 1996 lors duséisme d'Épagny (Annecy) qui a atteint lamagnitude de 4,9. C'est la faille du Vuache,du nom du chaînon qui, au nord-ouestd'Annecy, relie le Jura au massif des Bornes.L'étude des répliques a permis d'établir que,là aussi, il s'agissait d'une faille de coulissagehorizontal située à très faible profondeur(entre 1 et 3 km). Le séisme d'Épagny est leplus important séisme qui se soit produitdans les Alpes françaises depuis le séismede Corrençon (Isère), en 1962. Il a provoqué400 millions de francs de dégâts, principale-ment en raison de la faible profondeur dufoyer, de sa survenance dans une zone habitée,et surtout d'effets de site (entrée en résonancedes couches alluvionnaires peu consolidéesde la Plaine d'Épagny).

Le site web du réseau Sismalp(http://sismalp.obs.ujf-grenoble.fr/) disposed'une page dynamique mise à jour en tempsréel. On peut y visualiser les derniers séismesque vient de détecter le réseau d'alerte, laliste des dernières localisations, l'« avis delocalisation » correspondant au dernier séismeressenti dans le Sud-Est, et les communiquésde presse diffusés ces dix dernières annéesen cas de séisme jugé suffisammentimpor tant (magnitude supérieure à 2,5environ).

La sismicité dans le Sud-Est de la France

Les séismes ou tremblementsde terre

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Carte de sismicité du Sud-Est de la France :En rose : sismicité historique (fichier Sirene IPSN/BRG/EDF) correspondant aux séismes d’intensité maximale supérieure ou égale à VI-VII MSK ; les séismesd’intensité maximale supérieure ou égale à VII-VIII MSK sont repérés par leur millésime. Les magnitudes correspondant à ces séismes historiques sontapproximatives.En rouge : sismicité instrumentale observée par Sismalp entre 1989 et 2000 (magnitude supérieure ou égale à 1,5)

Le risque sismique en Isère

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Les Alpes se situent à la limite de 2 plaques :africaine et eurasienne qui sont en collision depuisdes millions d'années. Cette limite de plaques estsituée en bordure de la vallée du Pô, près de lafrontière franco-italienne. La sismicité est cependantsans commune mesure avec celle qui existe enGrèce / Turquie ou à la périphérie de l'océanPacifique.

La sismicité de l'Isère est connue à partir desétudes historiques et actuelles. On remarquequatre zones sismiques d'importances inégales :- La faille bordière de Belledonne au Sud-Est de Grenoble- Le Vercors,- La bordure occidentale du Vercors et de la Chartreuse- La région située au Sud de Saint Marcellin

Compte tenu de la fréquence irrégulière des séismesdans les Alpes, on ne peut dire s'il en a existé deplus importants que ceux connus à ce jour, ets’ils se reproduiront à l'avenir. A cet égard, jusqu'en1962, le Vercors était considéré comme une zoneasismique, la sismicité historique connue de laFrance ne remontant guère alors à plus de 500ans. Les séismes de Corrençon (1962) et deMonteynard (1963) sont venus le démentir.

Des études menées par l’Université de Grenobleont déterminé la magnitude maximale possibledans le nord des Alpes : M = 6.7. Ce chiffre doitêtre pris en compte dans la région.

Le décret 91-461 du 14 mai 1991 relatif à laprévention du risque sismique a fixé le zonagesismique de la France qui est divisée en cinqzones de sismicité croissante :

- 0 : sismicité nulle- 1A : sismicité très faible

- 1B : sismicité faible- II : sismicité moyenne- III : sismicité forte.

Ce zonage résultant d'une carte établie en 1986,impose pour chaque canton classé dans une deces zones, le respect de règles techniques adap-tées, pour les constructions.

Dans le département de l'Isère on trouve :- 146 communes en zone 0- 166 communes en zone 1A- 221 communes en zone 1B dont Grenoble.

Ce zonage est en cours de révision ce qui concerneparticulièrement Grenoble et l'agglomération où lasituation géographique est le siège d'un effet desite conduisant à un renforcement des ondessismiques par réflexion de celles-ci entre les paroisrocheuses de l'Y grenoblois et leur amplification parrésonance dans le sol alluvionnaire de la vallée.

La carte ci-jointe représente le zonage dudépartement en vigueur.

LocalisationLocalisation

Quelques événements marquantsQuelques événements marquantsIntensitéDate Localisation ConséquencesMSK

25/04/1962 Vercors VII - VIII Connu sous le nom de "séisme de Corrençon".Dégâts à Corrençon et Château-Bernard.

25/04/1963 Vercors VII Connus sous le nom de "séismes de Monteynard".Légers dégâts à Sinard, Avignonet, Saint Paul les Monestieret Monestier de Clermont. Sans doute consécutifs auremplissage du lac-réservoir de Monteynard.

11/01/1999 Laffrey Magnitude de 3.5Il n’a pas provoqué de dégâts mais il a été ressentijusqu’à 40 Km de son épicentre

Zones de sismicité dans le département de l’Isère - 1995© DDRM

zone 0

zone Ia

zone Ib

Les consignesen cas de séisme

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AVANT

PENDANT

REPÉRER LES POINTS DE COUPURE DUGAZ, EAU, ÉLECTRICITÉ

FIXER LES APPAREILS ET LES MEUBLESLOURDS

PRÉPARER UN PLAN DEREGROUPEMENT FAMILIAL

RESTER OÙ L'ON EST :• A L'INTÉRIEUR : SE METTRE PRÈS D'UNMUR, D'UNE COLONNE PORTEUSE, OUSOUS DES MEUBLES SOLIDES. S'ÉLOIGNERDES FENÊTRES

APRÈS

APRÈS LA PREMIÈRESECOUSSE, SE MÉFIER DESRÉPLIQUES : IL PEUT YAVOIR D'AUTRES SECOUSSES

VÉRIFIER L'EAU, L'ÉLECTRICITÉ : EN CAS DEFUITE, OUVRIR LES FENÊTRES ET LES PORTES, SESAUVER ET PRÉVENIR LES AUTORITÉS

S'ÉLOIGNER DES ZONESCÔTIÈRES OU DES ABORDSDE LACS EN RAISON D'ÉVENTUELS “RAZ-DE-MARÉE”

• NE PAS RESTER SOUS DES FILS ÉLECTRIQUESOU SOUS CE QUI PEUT S'EFFONDRER (PONTS,CORNICHES, TOITURES ...)

• S’ÉLOIGNER DES BÂTIMENTS

SE PROTÉGER LA TÊTE AVEC LESBRAS

• EN VOITURE : S'ARRÊTERET NE PAS DESCENDRE AVANT LA FIN DES SECOUSSES.

NE PAS ALLUMERDE FLAMME

A L'EXTÉRIEUR :

NE PAS PRENDRE LESASCENSEURS POUR QUITTERUN IMMEUBLE