Savoir où la terre tremble
Un consortium paneuropéen a publié le premier modèle de référence harmonisé sur l'aléa sismique en Europe et en Turquie - la "European Seismic Hazard Map 2013 ". Celle-ci sert à l'élaboration de normes de construction européennes et nationales pour une construction antisismique. Les autorités, les assurances et les écoles peuvent également utiliser cette carte.
Italie, Islande, Grèce, Turquie : par le passé, des tremblements de terre dévastateurs se sont produits à plusieurs reprises dans ces pays. Mais même en dehors de ces régions à haut risque, il peut y avoir des "secousses" en bonne et due forme. Quiconque veut construire, assurer ou protéger la population et les infrastructures critiques a donc besoin d'une solide connaissance de la situation de danger. Cette base est désormais fournie par le consortium SHARE (SHARE=Seismic Hazard Harmonization in Europe), sous la direction de l'Institut de recherche sur les risques sismiques. Service sismologique suisse (SED) et de l'Institut de géophysique de l'ETH Zurich. Ce consortium a récemment publié une nouvelle carte de danger pour toute l'Europe et la Turquie, la "European Seismic Hazard Map 2013".
Danger illustré pour 120'000 lieux
Cette carte représente, en tant que résultat déterminant de l'ensemble du modèle d'aléa, l'aléa sismique en 120'000 endroits d'Europe et de Turquie. Elle représente, en différents niveaux de couleur, la force que les mouvements du sol atteindront ou dépasseront en moyenne à long terme avec une probabilité de 10 pour cent dans 50 ans. Pour mesurer l'intensité, les chercheurs utilisent l'accélération du sol, avec laquelle le sous-sol est mis en mouvement horizontal lors d'un séisme. La Suisse est majoritairement classée comme étant à faible risque, à l'exception du Valais et de la région de Bâle, pour lesquels un risque moyen est pronostiqué.
La "European Seismic Hazard Map 2013" est le résultat le plus frappant du consortium SHARE. "Le modèle qui se cache derrière cet ensemble de cartes est trop complexe pour être représenté sur une seule carte européenne", explique Jochen Wössner, collaborateur scientifique du SED et chef de projet SHARE. C'est pourquoi tous les produits du consortium, tels que les cartes, les données d'entrée, les résultats et la documentation, sont stockés dans une base de données à l'ETH et mis à disposition sur la page externeSite web du "European Facility for Earthquake Hazard and Risk" en accès libre. Sur la page du projet de page externeSHARE on trouve tous les autres détails du projet et des explications sur les cartes.
Premières cartes harmonisées au niveau européen
Comme données d'entrée, les scientifiques ont analysé les 68 000 kilomètres de failles actives en Europe et en Turquie et ont créé un modèle des taux de déplacement des plaques tectoniques. Plus de 30 000 séismes d'une magnitude de 3,5 ou plus ont été harmonisés dans un catalogue. Ce sont surtout les indications de magnitude qui ont été calibrées. Ce catalogue de séismes comprend tous les séismes documentés historiquement depuis l'an 1000 et mesurés à l'époque moderne. Dans le cadre d'une procédure statistique, les chercheurs ont combiné ces données avec les modèles empiriques les plus récents qui décrivent la propagation des mouvements sismiques du sol. Ils ont ensuite calculé le risque en chaque point et l'ont représenté sur des cartes.
18 institutions de 14 pays d'Europe, d'Afrique du Nord et de Turquie ont participé à SHARE. Plus de 300 collaborateurs et collaboratrices ont travaillé sur le nouveau modèle de dangerosité. De nombreux chercheurs ont été invités à participer à des ateliers et ont mis librement leur expertise et leurs données à disposition, sans compensation financière, conformément à l'acronyme du projet "SHARE".
Le Service sismologique suisse a préparé le terrain
La grande réussite de ce modèle de dangerosité est que tous les pays européens disposent désormais de données de référence homogènes avec lesquelles ils peuvent continuer à travailler au niveau national. De plus, les valeurs de risque sont désormais comparables. Jusqu'à présent, elles changeaient parfois brusquement aux frontières nationales en raison de projets nationaux isolés.
Les premières tentatives d'établir une carte d'aléa homogène pour l'Europe ont été lancées par le Service sismologique suisse en 1995. Le produit de l'initiative de l'époque - une carte relativement simple par rapport à la version actuelle - a été publié en 2000. Dix ans plus tard, de nouvelles données et méthodes ont rendu nécessaire une révision de l'aléa. "Nous avions besoin d'un nouveau modèle qui nous permette de déduire le risque de l'aléa", explique Domenico Giardini, professeur de sismologie et de géodynamique et coordinateur du projet SHARE. Le risque résulte de l'aléa ainsi que de la vulnérabilité des bâtiments et de leurs valeurs présents dans une zone.
En outre, l'UE a mis en vigueur en 2010 de nouvelles normes de construction, l'Eurocode 8. Toutefois, les cartes nationales de dangerosité, qui diffèrent d'un pays à l'autre, ont servi de base à ces normes. "Nous avions donc également besoin d'une carte de référence européenne, raison pour laquelle l'UE a soutenu le projet SHARE dans le cadre du septième programme de recherche de l'UE", explique le professeur de l'ETH. Cette carte est la première étape de la détermination du risque sismique européen.
Cartes pour l'enseignement
Les cartes sont particulièrement utiles aux ingénieurs sismiques, aux autorités de construction, aux assurances ou à la protection civile, comme le montrent les données d'accès aux pages web des projets. Le secteur de l'énergie, avec ses infrastructures critiques, est également très intéressé par les résultats, car ils constituent la base d'un projet de l'UE également coordonné par l'ETH et baptisé "Sismique". page externeSTREST ("Harmonized approach to stress tests for critical infrastructures against natural hazards") visant à élaborer des directives pour les tests de résistance des infrastructures critiques.
Les cartes de danger sont en outre mises à la disposition des écoles dans toute l'Europe pour l'enseignement. Avec le projet "Seismo à l'école"L'objectif de ce projet est de s'assurer que les connaissances des sismologues parviennent à l'esprit des enfants et des jeunes. "Nous voulons ainsi consciemment renforcer la culture de la prévention", explique Giardini.
Pour l'instant, les autorités et les maîtres d'ouvrage doivent s'en tenir aux directives nationales en matière de construction antisismique. Il est toutefois recommandé aux gouvernements des pays de l'UE et de la Turquie d'utiliser les nouvelles données harmonisées comme base pour les prochaines révisions des cartes nationales. Le Service sismologique suisse à l'ETH Zurich élabore actuellement un nouveau modèle d'aléa sismique pour la Suisse, en tenant compte de certaines parties du modèle SHARE. Le modèle devrait être publié fin 2014.
Références
Giardini D, J. Woessner, L. Danciu, H. Crowley, F. Cotton, G. Grünthal, R. Pinho, G. Valensise, S. Akkar, R. Arvidsson, R. Basili, T. Cameelbeeck, A. Campos-Costa, J. Douglas, M. B. Demircioglu, M. Erdik, J. Fonseca, B. Glavatovic, C. Lindholm, K. Makropoulos, C. Meletti, R. Musson, K. Pitilakis, K. Sesetyan, D. Stromeyer, M. Stucchi, A. Rovida (2013), Seismic Hazard Harmonization in Europe (SHARE) : Online Data Resource, doi : page externe10.12686/SED-00000001-SHARE.