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22 mai 2017

A l’affût des tremblements de terre

Afin d’assurer une meilleure surveillance des secousses qui frappent notre pays, le Service sismologique suisse (SED) installera d’ici à 2019 une centaine de nouvelles stations de mesure.

David Farsky assène des coups sur une plaque de métal à l’aide d’une masse, afin de créer les ondes.

Université de Fribourg, site de Pérolles, 9 h 45: une bien curieuse équipe a investi ce vendredi matin le petit bois adjacent au Département de mathématiques, situé à quelques encablures du Jardin botanique. Sous l’œil intrigué d’un labrador du voisinage, trois hommes munis d’une boussole, de valisettes rouges et de triangles de métal se fraient un chemin entre les arbres et les broussailles et déposent leur matériel en divers points précis, avant de commencer à creuser dans la terre à l’aide d’une pelle.

Prédire les dégâts Chasseurs de trésors des temps modernes? Point du tout! Il s’agit simplement d’une équipe du Service sismologique suisse (SED), rattaché à l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich (ETH). «Nous avons entrepris en 2009 une modernisation du réseau accélérométrique (enregistrant les secousses sismiques, ndlr) sur l’ensemble du territoire, avec l’installation d’une centaine de nouvelles stations permanentes, explique Clotaire Michel, l’un des sismologues présents aujourd’hui. Celle de l’Université de Fribourg a été mise en place il y a quelques mois et nous devons à présent procéder à des mesures complémentaires afin d’affiner notre connaissance du site et de mieux caractériser les propriétés physiques du terrain. Nous appelons cela l’effet de site.»

L’objectif à terme étant de pouvoir prédire les dégâts potentiels d’un tremblement de terre. «Evidemment, nous ne choisissons pas au hasard les endroits où nous installons ces stations. Nous trouvons par exemple ici un type de sol typique du Plateau suisse.

Nous veillons également à sélectionner des lieux proches de la population, de bâtiments sensibles, comme les écoles, les universités, les hôpitaux.

Dans cette même logique, il serait inutile d’effectuer ce même type de mesures au sommet de l’Eiger!»

Un plan met en évidence les lieux ciblés pour effectuer les mesures.

Enregistrer les vibrations du sol

Trêve de bavardage: il y a du pain sur la planche. Les trois scientifiques disposent en trois cercles concentriques quatorze triangles de métal faisant office de support, sur un diamètre total d’une centaine de mètres et selon une carte établie au préalable: «Nous n’en sommes pas à quelques mètres près et nous devons constamment nous adapter au terrain.» Puis ils mettent en place les capteurs, de gros cylindres bleus. «Le matériel est éprouvé pour le terrain.

L’enjeu, c’est qu’ils soient bien stables pour enregistrer les vibrations du sol. Voilà pourquoi nous les installons à une dizaine de centimètres de profondeur.»

Et de les relier ensuite à des numériseurs – les fameuses valisettes rouges! – qui compileront les données sur une carte SD. Ne reste plus qu’à calculer la localisation exacte de chacune de ces stations grâce à un GPS relié par 3G à Swisstopo – précision garantie! – et les mesures pourront commencer.

Capter les ondes

«C’est la première phase de notre travail aujourd’hui, relève Clotaire Michel. Nous parlons de mesures passives. Nous allons laisser tourner les capteurs pendant deux heures. Ils nous permettront de déterminer la vitesse de propagation des vibrations avec des grandes longueurs d’ondes.» Vibrations dues, en l’absence de tremblement de terre, aux activités humaines (routes, industries) et naturelles (rivières). Et également… aux mouvements des vagues de l’océan Atlantique!

Ce sont même les ondes qu’on arrive le mieux à capter.»

Une fois ces données analysées, elles permettront une meilleure interprétation des résultats mesurés par la station permanente en cas de séisme.

Mais la journée des trois scientifiques n’est pas encore terminée! En attendant que les deux heures s’écoulent, il s’agit encore de préparer la suite des opérations, à savoir la session de mesures actives, qui permettront une analyse des ondes plus superficielles. Dans cette optique, Paolo Bergamo installe le long d’une ligne droite vingt-quatre petites stations à intervalles réguliers.

Ce géophone permet d’enregistrer le vecteur de vitesse des vibrations sismiques au travers du sol.

Quelques coups de masse bien sentis

Tout est prêt. Il est toutefois trop tôt pour entamer la procédure, qui implique d’asséner des coups sur une plaque de métal à l’aide d’une grande masse, afin de créer les ondes. «La session de mesures passives n’étant pas terminée, nous risquerions de fausser les résultats», souligne Clotaire Michel. L’occasion donc de s’offrir une petite pause repas bien méritée au restaurant universitaire et de profiter un moment du soleil.

Les deux heures se sont écoulées. Nos trois scientifiques retournent à leur poste, où des passants les interrogent sur le matériel déployé. Explications fournies, il est temps de se remettre au travail. Paolo Bergamo effectue quelques derniers ajustements et relie le dispositif à un ordinateur portable, avant d’enjoindre David Farsky, étudiant en Sciences de la Terre et préposé au travail physique du jour, à frapper un premier coup de masse. Qui sera suivi d’une cinquantaine d’autres, afin d’affiner les résultats.

«Une fois de retour au bureau, nous croiserons les deux types de mesures,

explique Clotaire Michel. Nous pourrons également nous rendre compte des données que nous parvenons à récolter à l’aide d’une seule station et réfléchir à d’éventuelles applications de cette technique. Un projet de recherche se penche actuellement sur la possibilité d’envoyer un sismomètre sur Mars afin d’en étudier la structure interne.»

Pour l’heure, la journée touche à sa fin. Une fois les mesures actives terminées, ne restera plus à l’équipe qu’à remballer le matériel et à reprendre le chemin de Zurich. D’ici à 2019, toutes les nouvelles stations permanentes devraient être installées, permettant ainsi de mieux préparer la population suisse aux tremblements de terre…

Texte: © Migros Magazine / Tania Araman

Auteur: Tania Araman

Photographe: Charles Ellena