L'intensité des tremblements de terre, c'est tout une histoire !

Au cours de l'histoire, les savants ont cherché à comprendre ce qu'étaient les tremblements de terre, à les décrire, à les mesurer. Au XIXe siècle, un Suisse a conçu une échelle d'intensité pour les tremblements de terre.

Une représentation fictive, datant du 16ème siècle, du tremblement de terre de Bâle de 1356. (Sebastian Münster. Illustration: seismo.ethz.ch)

Les tremblements de terre ont ont suscité les peurs et les questions chez les hommes depuis la nuit des temps. Pour trouver une explication, les différentes civilisations anciennes ont donné au travers des mythologies et légendes de jolies interprétations que l'on considère aujourd'hui farfelues: la terre repose sur un dragon, sur une tortue, sur les épaules d'un géant grec qui se mettent à bouger… ou encore c'est le bébé qui s'agite dans le ventre de la Terre-mère!

Les scientifiques, depuis les grecs anciens, n'étaient pas en reste, et ont cherché des explications à ce phénomène longtemps sans succès. Mais la sismologie, la science des séismes ou tremblements de terre, est née lorsqu'on a commencé à les étudier, les répertorier, les classer et surtout les «mesurer».

Un savant suisse parmi les pionniers de la sismologie

François-Alphonse Forel est un scientifique de Morges (VD), qui comme beaucoup de savants par le passé, s'intéressait à diverses sciences, il avait même à la base une formation de médecin! Il est connu aujourd'hui surtout en limnologie - l'étude des lacs - car c'est lui qui a inventé cette discipline scientifique.

En 1855, lorsqu'il avait 14 ans, il a vécu le fort séisme qui a endommagé la région de Viège (VS). Cet événement a été ressenti dans toute la Suisse, et jusqu'à Gênes, Lyon et le sud de l'Allemagne. Cela lui a donné l'idée de construire un sismographe mais l'essai n'a pas été concluant. Ensuite, de 1880 à 1881, il y a eu de nouveau une série de tremblements de terre distinctement ressentis au Chablais et autour du Léman. Le savant a entrepris de les relever et de les classifier systématiquement.

La première échelle pour évaluer l’intensité des séismes

Forel a observé les effets des tremblements de terre sur les gens, la nature, les constructions. Il a noté dans une liste le lieu d'observation et une valeur qu'il a atribuée au séisme. Pour cela, il a défini une échelle, qu'on appelle échelle d'intensité. Par exemple l'intensité I c'est un séisme non ressenti par les gens, VI renversement d'objets mobiliers, fissures aux parois et plafonds des maisons. L'échelle a 10 degrés de I à X, le dernier degré étant décrit comme renversement de maisons de solide construction.

A peu près en même temps, le comte de Rossi, un italien, s'est aussi penché sur ce problème et ils ont publié leur échelle en 1883 sous le nom d’échelle d'intensité Rossi-Forel. A l'époque il n'y avait plus de guerres de religions, mais encore de forts antagonismes entre catholiques et protestants. Le fait que le comte de Rossi, un catholique, et le Dr Forel, un protestant, aient publié ensemble leur échelle a permis de faciliter son acceptation dans les deux pays. Cette échelle d'intensité a été utilisée en Suisse par les sismologues jusque vers 1960.

Évolution des échelles d'intensité

Echelle d'intensité macrosismique

Echelle d'intensité macrosismique. (Illustration: edusismo.org)

Parallèlement et par la suite, il y a eu d'autre échelles de ce type. La plus connue est l'échelle de Mercalli, encore utilisée de nos jours sous une forme modifiée aux Etats-Unis. Le Japon a aussi sa propre échelle, en effet les échelles sont adaptées au type de constructions locales.

Actuellement, on utilise en Europe, Suisse compris, l'échelle EMS 98; c'est l'échelle macrosismique (séismes ressentis) européenne (European Macrosismic Scale en anglais), publiée en 1998. Cette échelle compte 12 degrés. La description de cette échelle est détaillée dans un petit livre de près de 100 pages!

En effet, si je dis «à la suite du tremblement de terre, peu de maisons du village ont subi des dégâts», ce n'est pas du tout précis:

  • Combien est-ce, peu? 5 %, 10 %, 20 % des maisons du village?
  • Quelles maisons? Les cabanes, les maisons en briques, les constructions en béton?
  • Quels dégâts? Des fissures, des murs endommagés, ou tout un étage qui s'est écroulé?

Pourquoi s'intéresser aux tremblements de terre du passé?

Les régions qui ont subi des séismes sont sujettes à en subir de nouveau. Mais les tremblements de terre les plus puissants ne surviennent que peu fréquemment. En effet, les événements géologiques sont lents par rapport à notre échelle de temps. En Valais, il y a eu tous les 100 ans des séismes notoires, à Bâle le dernier séisme destructeur a eu lieu en 1356. Pour évaluer les régions sujettes aux tremblements de terre, les sismologues, avec l’aide des géologues, doivent chercher à comprendre les mécanismes qui provoquent des tremblements de terre et trouver les zones de failles. Ils travaillent aussi étroitement avec les historiens pour répertorier et étudier les tremblements de terre du passé dans une région donnée. De précieuses informations sur les tremblements de terre - où, combien, destructeurs ou pas - proviennent des recueils d'archives, des journaux, des lettres de particuliers, des registres d'églises, etc.

Une toute autre échelle, l'échelle de Richter

Bien que déjà en Chine au IIème siècle Zhang Heng ait inventé un sismoscope, un génial dispositif qui pouvait détecter des tremblements de terre, jusqu'au début du XXème siècle, la sismologie était restée de nature descriptive. Les appareils qui permettent d'enregistrer quantitativement les séismes ne datent que du début du XXème siècle et ce n'est qu'en 1935 que le chercheur californien Charles Richter a mis au point une mesure de la magnitude. L'échelle de magnitude de Richter, au contraire de l'échelle d'intensité, n'est, en théorie, pas limitée vers le bas ni vers le haut. Les séismes de magnitude inférieure à 3 sont rarement ressentis et aucun séismes de plus de 9.5 n'a jamais été enregistré. La magnitude est liée à l'énergie libérée par un tremblement de terre. Une augmentation de 1 de la magnitude correspond à une énergie 32 fois plus forte!

Si tu ressens un séisme, tu peux partager tes informations avec le service suisse de sismologie.

Texte: Rédaction SimplyScience.ch
Sources: «Forel et le Léman», PPUR, Collection Focus Science, Lausanne 2012, 320 pages.

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