Lorsqu'un tremblement de terre se produit, l'une des premières informations qui apparaît dans les médias et les canaux officiels est souvent une donnée telle que « magnitude 6,5 », accompagnée d'autres valeurs comme la profondeur, l'épicentre ou l'intensité.
Mais que signifie réellement chacune de ces données ? Un tremblement de terre de magnitude 6 est-il la même chose qu'un tremblement de terre d'intensité VI ? Un tremblement de terre plus profond est-il moins dangereux ? Quelle est la différence entre l'épicentre et l'hypocentre ? L'échelle de Richter est-elle toujours utilisée ?
Comprendre ces concepts permet d'interpréter correctement les informations sur les tremblements de terre et de comprendre pourquoi deux séismes de magnitude similaire peuvent produire des conséquences très différentes.
De plus, dans les régions sismiquement actives d'Amérique du Sud, comme le Chili, le Pérou, l'Équateur ou la Colombie, la connaissance de ces concepts est particulièrement importante en raison de l'intense activité tectonique associée à l'interaction des plaques.
Qu'est-ce qu'un tremblement de terre ?
Un tremblement de terre, également appelé séisme ou secousse terrestre, est un phénomène produit par la libération soudaine d'énergie à l'intérieur de la Terre. Cette énergie génère des ondes sismiques qui se propagent dans le sol et peuvent produire des mouvements et des vibrations à la surface.
Les tremblements de terre peuvent se produire par différents mécanismes, bien que l'une des causes principales soit les mouvements et les ruptures associés aux failles tectoniques.
Les informations sur un tremblement de terre sont obtenues grâce à des réseaux de stations sismologiques qui enregistrent les ondes produites par l'événement et permettent de déterminer, entre autres paramètres, sa localisation, sa profondeur et sa magnitude.
Magnitude d'un tremblement de terre : qu'est-ce que cela signifie ?
La magnitude est une mesure liée à la taille du tremblement de terre et à l'énergie libérée pendant le processus de rupture.
Une caractéristique fondamentale est qu'un tremblement de terre a une magnitude déterminée sur une échelle concrète, indépendamment du fait que ses effets puissent être très différents d'un endroit à l'autre.
Par exemple, un tremblement de terre peut avoir une magnitude de 7,0, mais les personnes se trouvant près de l'épicentre peuvent ressentir un mouvement beaucoup plus intense que celles qui se trouvent à des centaines de kilomètres.
La magnitude, par conséquent, ne décrit pas directement les dégâts produits dans une ville concrète.
L'USGS différencie clairement entre la magnitude, qui mesure la taille du tremblement de terre à sa source, et l'intensité, qui décrit comment le mouvement est ressenti à un endroit donné.
L'échelle de Richter est-elle toujours utilisée ?
L'échelle de Richter est probablement la façon la plus connue de parler de la magnitude d'un tremblement de terre, mais son utilisation comme référence générale pour tous les tremblements de terre est une simplification.
La magnitude locale, historiquement associée à la magnitude de Richter, a été développée pour certains tremblements de terre et présente des limitations lorsqu'elle est appliquée à des événements de grande ampleur.
Actuellement, pour les tremblements de terre importants, on utilise couramment la magnitude de moment (Mw), qui permet de mieux caractériser les grands séismes et ne présente pas la même limitation de saturation que la magnitude locale.
Le Centre Sismologique National du Chili explique que la magnitude locale (ML), initialement associée à la magnitude de Richter, sature pour les grands tremblements de terre, tandis que la magnitude de moment (Mw) est particulièrement utile pour caractériser les événements de plus grande ampleur.
C'est pourquoi, lorsque nous voyons dans un rapport officiel qu'un tremblement de terre a eu une magnitude Mw 7,5, nous sommes face à une mesure de magnitude de moment.
Que signifie le fait que l'échelle de magnitude soit logarithmique ?
Les échelles de magnitude sont logarithmiques. Cela signifie qu'une différence apparemment petite dans le nombre représente une différence importante dans la taille du tremblement de terre et l'énergie libérée.
À titre d'exemple, un tremblement de terre de magnitude 5 libère environ 32 fois plus d'énergie qu'un tremblement de terre de magnitude 4.
Un tremblement de terre de magnitude 6 libère environ 32 fois plus d'énergie qu'un de magnitude 5 et environ 1 000 fois plus qu'un de magnitude 4.
Cette relation est l'une des raisons pour lesquelles nous ne devons pas interpréter la magnitude comme une échelle linéaire.
L'INSIVUMEH du Guatemala explique cette relation en utilisant précisément l'exemple des magnitudes 4 et 5.
Qu'est-ce que l'épicentre ?
L'épicentre est le point situé à la surface terrestre qui se trouve directement au-dessus du lieu à l'intérieur de la Terre où commence la rupture sismique.
C'est pourquoi, lorsqu'une nouvelle indique que l'épicentre se trouve à une certaine distance d'une ville, elle fournit une référence géographique en surface.
Cependant, l'épicentre n'est pas le point où le tremblement de terre commence physiquement.
Ce point est appelé hypocentre.
Qu'est-ce que l'hypocentre ?
L'hypocentre, également appelé foyer sismique, est le point à l'intérieur de la Terre où commence la rupture qui génère le tremblement de terre.
Sa localisation est exprimée par des coordonnées géographiques et une profondeur.
Par conséquent :
Hypocentre = lieu où la rupture commence à l'intérieur de la Terre.
Épicentre = point de la surface situé directement au-dessus de l'hypocentre.
Cette différence est particulièrement importante lorsque nous analysons la profondeur d'un tremblement de terre.
La profondeur d'un tremblement de terre
La profondeur indique la distance entre la surface terrestre et l'hypocentre.
L'USGS classe, à des fins scientifiques, les tremblements de terre selon leur profondeur en trois grands groupes :
Tremblements de terre superficiels : entre 0 et 70 kilomètres.
Tremblements de terre intermédiaires : entre 70 et 300 kilomètres.
Tremblements de terre profonds : entre 300 et 700 kilomètres.
Ces catégories sont une classification utilisée par l'USGS et ne doivent pas être interprétées comme une échelle directe de dangerosité.
Un tremblement de terre profond est-il moins dangereux ?
Pas nécessairement.
La profondeur est un facteur très important, mais elle ne permet pas à elle seule de déterminer la dangerosité d'un tremblement de terre.
En général, à égalité d'autres conditions, un tremblement de terre superficiel peut produire des mouvements plus forts en surface sur la zone proche de la source qu'un tremblement de terre de même magnitude situé beaucoup plus profondément, car les ondes ont moins de distance à parcourir et subissent moins d'atténuation.
Le Centre Sismologique National du Chili signale qu'un tremblement de terre survenu à 10 kilomètres de profondeur peut être ressenti avec plus d'intensité qu'un tremblement de terre survenu à 50 kilomètres, en raison de l'atténuation de l'énergie avec la distance à la source.
Cependant, les tremblements de terre intermédiaires et profonds peuvent également être ressentis à de grandes distances et produire des effets significatifs.
Par conséquent, nous ne devons pas utiliser uniquement la profondeur pour décider si un tremblement de terre est dangereux.
Magnitude et intensité : deux concepts différents
C'est probablement l'une des différences les plus importantes que nous devons connaître.
La magnitude mesure la taille du tremblement de terre.
L'intensité décrit les effets et la force du mouvement sismique dans un lieu concret.
Un même tremblement de terre peut avoir une seule magnitude, mais différentes intensités dans différentes localités.
Par exemple, imaginons un tremblement de terre de magnitude 7,0. Une population située près de la zone de rupture pourrait ressentir une intensité très élevée, tandis qu'une autre population située à des centaines de kilomètres pourrait ressentir un mouvement beaucoup plus faible.
C'est pourquoi il est incorrect de dire qu'« un tremblement de terre de magnitude 7 a une intensité 7 ».
Ce sont des concepts différents.
L'USGS et le Centre Sismologique National du Chili établissent cette différenciation de manière explicite.
Qu'est-ce que l'échelle de Mercalli ?
L'Échelle d'Intensité de Mercalli Modifiée décrit les effets d'un tremblement de terre dans un lieu donné.
Contrairement aux échelles de magnitude, qui sont calculées à partir de registres sismiques, l'intensité est liée à ce que les personnes ressentent et aux effets observables sur les bâtiments, les objets et le terrain.
L'échelle utilise des chiffres romains de I à XII.
De manière générale :
I : le tremblement de terre n'est pas perçu par les personnes.
II-III : mouvement faible, perceptible dans certaines circonstances.
IV-V : mouvement clairement perceptible et possibles effets mineurs.
VI-VII : des dommages peuvent apparaître sur certaines constructions.
VIII-IX : dommages importants aux structures vulnérables.
X-XII : effets extrêmement sévères et destruction généralisée dans les zones les plus touchées.
L'interprétation exacte de chaque degré dépend de l'échelle utilisée et des caractéristiques du lieu.
Au Chili, par exemple, l'Échelle d'Intensité de Mercalli Modifiée à douze niveaux est utilisée.
Pourquoi un tremblement de terre produit-il plus de dégâts à certains endroits qu'à d'autres ?
La magnitude est importante, mais ce n'est pas le seul facteur qui détermine les dégâts.
Parmi les éléments qui peuvent influencer, on trouve :
Magnitude du tremblement de terre.