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Le premier outil de mesure inventé pour les tremblements de terre a été l’échelle d’intensité sismique. Il s’agit d’une échelle numérique approximative qui permet de décrire la gravité d’un tremblement de terre à l’endroit où vous vous trouvez – sa gravité « sur une échelle de 1 à 10 ».
Il n’est pas difficile de trouver une série de descriptions pour l’intensité 1 (« Je le sentais à peine ») et 10 (« Tout autour de moi est tombé ! ») et les gradations intermédiaires. Une échelle de ce type, lorsqu’elle est soigneusement élaborée et appliquée de manière cohérente, est utile même si elle repose entièrement sur des descriptions et non sur des mesures.
Les échelles de magnitude des séismes (l’énergie totale d’un tremblement de terre) sont apparues plus tard, résultat de nombreux progrès dans les sismomètres et de décennies de collecte de données. Si la magnitude sismique est intéressante, l’intensité sismique est plus importante : elle concerne les mouvements forts qui affectent réellement les personnes et les bâtiments. Les cartes d’intensité sont très prisées pour des choses pratiques comme l’urbanisme, les codes de construction et les interventions d’urgence.
Vers Mercalli et au-delà
Des dizaines d’échelles d’intensité sismique ont été mises au point. La première à être largement utilisée a été réalisée par Michele de Rossi et François Forel en 1883, et avant que les sismographes ne soient répandus, l’échelle Rossi-Forel était le meilleur outil scientifique dont nous disposions. Elle utilisait des chiffres romains, de l’intensité I à X.
Au Japon, Fusakichi Omori a développé une échelle basée sur les types de structures qui s’y trouvent, comme les lanternes de pierre et les temples bouddhistes. L’échelle Omori à sept points sous-tend toujours l’échelle officielle d’intensité sismique de l’Agence météorologique japonaise. D’autres échelles ont été utilisées dans de nombreux autres pays.
En Italie, une échelle d’intensité à 10 points développée en 1902 par Giuseppe Mercalli a été adaptée par une succession de personnes. Lorsque H. O. Wood et Frank Neumann ont traduit une version en anglais en 1931, ils l’ont appelée l’échelle de Mercalli modifiée. Depuis, c’est la norme américaine.
L’échelle de Mercalli modifiée comprend des descriptions qui vont de l’inoffensif (« I. Non ressenti sauf par un très petit nombre ») au terrifiant (« XII. Dommages totaux … Objets lancés en l’air »). Elle comprend le comportement des personnes, les réactions des maisons et des grands bâtiments, ainsi que les phénomènes naturels.
Par exemple, les réactions des gens vont d’un mouvement du sol à peine ressenti à l’intensité I à une course à l’extérieur à l’intensité VII, la même intensité à laquelle les cheminées commencent à se briser. À l’intensité VIII, le sable et la boue sont éjectés du sol et les meubles lourds se renversent.
Cartographie de l’intensité sismique
La transformation des rapports humains en cartes cohérentes se fait aujourd’hui en ligne, mais elle était autrefois assez laborieuse. Au lendemain d’un tremblement de terre, les scientifiques collectaient les rapports d’intensité aussi vite qu’ils le pouvaient. Les maîtres de poste des États-Unis envoyaient un rapport au gouvernement chaque fois qu’un tremblement de terre frappait. Les particuliers et les géologues locaux faisaient de même.
Si vous vous intéressez à la préparation aux tremblements de terre, pensez à en apprendre davantage sur ce que font les enquêteurs en téléchargeant leur manuel officiel de terrain. Avec ces rapports en main, les enquêteurs de l’U.S. Geological Survey ont ensuite interrogé d’autres témoins experts, tels que des ingénieurs et des inspecteurs du bâtiment, pour les aider à cartographier des zones d’intensité équivalente. Finalement, une carte en courbes de niveau montrant les zones d’intensité a été finalisée et publiée.
Une carte d’intensité peut montrer des choses utiles. Elle peut délimiter la faille qui a causé le séisme. Elle peut également montrer les zones de secousses exceptionnellement fortes éloignées de la faille. Ces zones de « mauvais terrain » sont importantes pour le zonage, par exemple, ou pour la planification en cas de catastrophe ou pour décider du tracé des autoroutes et autres infrastructures.
Avancées
En 1992, un comité européen a entrepris d’affiner l’échelle d’intensité sismique à la lumière des nouvelles connaissances. En particulier, nous avons beaucoup appris sur la façon dont différents types de bâtiments réagissent à l’effet de secousse, nous pouvons les traiter comme des sismographes amateurs.
En 1995, l’échelle macrosismique européenne (EMS) a été largement adoptée dans toute l’Europe. Elle comporte 12 points, comme l’échelle de Mercalli, mais elle est beaucoup plus détaillée et précise. Elle comprend de nombreuses photos de bâtiments endommagés, par exemple.
Une autre avancée a été de pouvoir attribuer des numéros plus difficiles aux intensités. Le SGE comprend des valeurs spécifiques de l’accélération au sol pour chaque rang d’intensité. (Tout comme la dernière échelle japonaise.) La nouvelle échelle ne peut pas être enseignée en un seul exercice de laboratoire, comme l’échelle de Mercalli est enseignée aux États-Unis. Mais ceux qui la maîtriseront seront les meilleurs au monde pour extraire de bonnes données des décombres et de la confusion des suites d’un tremblement de terre.
Pourquoi les anciennes méthodes de recherche sont toujours importantes
L’étude des tremblements de terre devient chaque année plus sophistiquée, et grâce à ces progrès, les méthodes de recherche les plus anciennes fonctionnent mieux que jamais. Les belles machines et les données propres font de la bonne science fondamentale.
Mais un grand avantage pratique est que nous pouvons calibrer toutes sortes de dommages dus aux tremblements de terre à l’aide du sismographe. Nous pouvons maintenant extraire de bonnes données des enregistrements humains, là où – et quand – il n’y a pas de sismomètres. Il est possible d’estimer l’intensité des tremblements de terre tout au long de l’histoire, en utilisant de vieux documents comme les journaux intimes et les journaux.
La Terre est un endroit qui se déplace lentement et, dans de nombreux endroits, le cycle typique des tremblements de terre prend des siècles. Nous n’avons pas des siècles à attendre, donc la collecte d’informations fiables sur le passé est une tâche précieuse. Les archives humaines anciennes sont bien mieux que rien, et parfois ce que nous apprenons sur les événements sismiques passés est presque aussi bon que d’y avoir des sismographes.
