Comprendre les Risques Naturels : Séismes, Tsunamis et Volcans

Comprendre les Risques Naturels

Définition et Facteurs de Risque

Les risques de catastrophes ne sont pas égaux aux risques naturels. Un risque naturel est la probabilité de survenance d'un dommage ou d'une catastrophe pour la population d'une région ou pour des biens, causés par un événement naturel. Le phénomène naturel n'est pas en soi un risque, mais il devient une menace dès lors qu'il affecte les intérêts humains.

La valeur d'un risque dépend de trois facteurs :

• L'aléa : l'ampleur qu'un péril peut avoir et la fréquence à laquelle il se produit.
• L'exposition : la quantité de biens et la population qui peuvent être affectés.
• La vulnérabilité : la sensibilité d'une communauté à être endommagée.

Prédiction et Prévention des Catastrophes

La prédiction est basée sur des données statistiques qui nous indiquent si un phénomène particulier est commun ou non dans une zone. Elle repose sur l'existence de précurseurs qui avertissent de la proximité de leur apparition.

La prévention propose d'adopter les mesures nécessaires pour que l'événement, s'il se produit, ait un effet minimal sur la population.

Les Risques Sismiques : Tremblements de Terre

Qu'est-ce qu'un Tremblement de Terre ?

Les tremblements de terre, ou séismes, sont des vibrations du sol causées par la libération soudaine d'énergie stockée dans les roches soumises à de fortes contraintes. Lorsque de grandes masses rocheuses se déplacent, de nouvelles fractures apparaissent ; ces fractures sont appelées failles.

Comment un séisme prend-il naissance ?

Le lieu où le tremblement de terre prend naissance est le foyer sismique, ou hypocentre. À partir du foyer, des vibrations ou ondes sismiques sont transmises dans toutes les directions, de manière similaire à ce qui se passe dans l'eau d'un étang lorsque l'on y jette une pierre. L'hypocentre est situé à l'intérieur de la Terre, à une profondeur allant de quelques kilomètres à 700 kilomètres. Le point le plus proche de la surface, situé à la verticale du foyer, est l'épicentre du tremblement de terre.

Comment mesure-t-on les tremblements de terre ?

Les tremblements de terre sont mesurés par leur magnitude à l'aide d'instruments appelés sismographes, qui enregistrent un graphique, les sismogrammes. La sensibilité des sismographes permet de détecter des tremblements de terre très faibles qui passeraient inaperçus aux yeux des gens. La magnitude d'un tremblement de terre est la quantité d'énergie libérée, mesurée par l'échelle de Richter, où chaque degré correspond à environ 32 fois l'énergie libérée par le degré précédent.

Classification des séismes par magnitude

• Très grave : > 8 ou supérieur
• Grave : 7 à 7,9
• Fort : 6 à 6,9
• Modéré : 4 à 4,9
• Mineur : 3 à 3,9
• Très faible : 2 à 2,9

Où se produisent la plupart des séismes ?

La plupart des séismes se produisent dans les zones à forte sismicité, qui coïncident avec les frontières entre les plaques lithosphériques. C'est le mouvement de ces plaques les unes par rapport aux autres qui génère les tremblements de terre.

Formation et destruction de la lithosphère

Les matériaux chauds de l'intérieur de la Terre se déplacent, entraînant les plaques lithosphériques. Ces plaques s'éloignent les unes des autres dans certains endroits appelés dorsales océaniques. La surface terrestre étant limitée, si la taille des plaques augmente, elles doivent se chevaucher en d'autres endroits, appelés zones de subduction.

Ces interactions peuvent être de trois types :

• Les dorsales océaniques : la lithosphère terrestre se crée à partir de nouveaux matériaux. Les plaques se séparent et les espaces sont remplis par des matériaux chauds provenant de l'intérieur.
• Les zones de subduction : ce sont des lieux où la lithosphère est détruite lorsque les plaques convergent, l'une s'introduisant sous l'autre.
• Les failles transformantes : ce sont des endroits où la lithosphère n'est ni créée ni détruite, mais où il y a un déplacement latéral d'une plaque par rapport à une autre.

Peut-on prévoir les tremblements de terre ?

Si par prédiction, nous entendons savoir où et quand un tremblement de terre se produira et quelle sera son ampleur, alors la réponse ne peut qu'être négative. Il n'existe pas encore de système fiable qui nous permette de savoir quand un tremblement de terre se produira. Des études portent sur l'existence éventuelle de précurseurs sismiques qui pourraient avertir un certain temps avant, comme une élévation micro-locale ou une modification du champ magnétique local.

Toutefois, le fait de ne pas pouvoir prédire quand cela se produira ne signifie pas qu'il y a un manque de critères pour la détermination du risque sismique de chaque zone. Pour établir une carte des risques sismiques, il faut considérer :

• L'emplacement de la zone par rapport à une limite de plaque.
• La géologie locale.
• L'histoire sismique de la région.

Prévention des tremblements de terre

La prévention des tremblements de terre implique la cartographie des risques sismiques, le renforcement des normes de prévention et l'établissement de normes de construction parasismique, telles que des limites de hauteur, l'utilisation de structures en acier et l'intégration d'une élasticité dans la structure des bâtiments.

Les Tsunamis : Vagues Géantes Dévastatrices

Quelles sont les causes d'un tsunami ?

Un tsunami est une série d'énormes vagues provoquées par le déplacement soudain d'un grand volume d'eau au fond de la mer.

• Dans une zone de subduction, la lithosphère océanique s'introduit sous la plaque continentale. Une extrémité de la plaque supérieure est bloquée, entraînée vers le bas et accumule de la tension.
• La libération soudaine de cette tension génère un tremblement de terre. Les fonds marins se soulèvent brusquement. En conséquence, un énorme volume d'eau de mer est déplacé vers le haut.
• Les vagues générées par ce déplacement d'eau se propagent dans toutes les directions. En plein océan, elles peuvent voyager à une vitesse supérieure à 700 km/h. En haute mer, elles n'atteignent qu'environ 1 mètre de hauteur et passent inaperçues pour les bateaux. Cependant, la distance entre deux crêtes peut atteindre 200 kilomètres, ce qui signifie que le volume d'eau dans chaque vague est immense.
• À l'approche des côtes, le frottement avec le fond marin ralentit l'onde, et un effet d'« éviction » se produit. La vague se rétrécit et s'élève, pouvant atteindre des dizaines de mètres de hauteur.
• La vague de tsunami peut pénétrer plusieurs kilomètres à l'intérieur des terres et, parfois, le fait avec une telle force qu'elle renverse les bâtiments. Après la première vague, d'autres, plus destructrices, peuvent suivre et durer des heures.

Pourquoi un tsunami est-il si dangereux ?

• Un tsunami déplace un énorme volume d'eau, de la surface jusqu'au fond, alors que les vagues produites par le vent n'affectent que la couche de surface.
• Il se propage avec une faible perte d'intensité, ce qui permet à ses effets d'atteindre des zones très éloignées. Contrairement aux tremblements de terre, dont les effets catastrophiques ne s'étendent généralement pas au-delà de 1000 km de l'épicentre, un tsunami peut parcourir des milliers de kilomètres.
• Un retrait de la mer se produit généralement quelques minutes avant l'arrivée des grandes vagues, servant de signe avant-coureur.

Les Risques Volcaniques et leurs Dangers

Types d'activité volcanique

Il existe deux types d'activité volcanique :

• Activité effusive : La lave est peu visqueuse et s'écoule lentement hors du cratère. Les gaz s'échappent facilement, et les explosions pyroclastiques sont rares et de faible intensité.
• Activité explosive : La lave est très visqueuse, se solidifie et bloque l'évent. Les gaz s'accumulent et provoquent de fortes explosions qui projettent de grandes quantités de matériaux pyroclastiques. L'activité explosive est beaucoup plus dangereuse que l'activité effusive.

Principaux dangers volcaniques

Les risques volcaniques peuvent être dus à :

• L'émission de gaz toxiques.
• La formation d'écoulements pyroclastiques (nuées ardentes) ou d'explosions accompagnant l'éruption.
• Les coulées de boue (lahars).
• Les coulées de lave.

Comment fonctionne un volcan ?

Un volcan est une ouverture à la surface de la Terre par laquelle s'échappent des matériaux provenant de l'intérieur. Les matériaux éjectés par le volcan sont :

• Gaz : vapeur d'eau, CO2 et autres composés soufrés.
• Lave : le flux de roche en fusion s'échappant du cratère. Les coulées de lave sont appelées laves.
• Matériaux pyroclastiques : matériaux solides projetés violemment dans l'air par l'échappement des gaz. Selon leur taille, ils sont appelés cendres, lapilli ou bombes volcaniques.

La fusion des roches à l'intérieur de la Terre génère le magma. Le magma contient toujours une certaine quantité de gaz. Le magma monte de la zone de fusion vers la chambre magmatique, ce qui peut provoquer de petits tremblements de terre locaux. Si le magma continue de monter, la pression dans la chambre augmente, les gaz s'échappent et entraînent d'autres composants lors de l'ascension du magma.