Que mesure l'intensité ?

L'intensité ne doit pas être confondue avec la magnitude. L’intensité mesure les effets que produit le tremblement de terre : effets observés ou ressentis par l'homme (objets renversés, frayeur des personnes, réveils des dormeurs ...) et/ou effets ayant provoqué des dommages aux constructions ou des bouleversements dans les paysages. Un séisme de très forte magnitude peut avoir une intensité zéro lorsqu'il a lieu très loin de toute habitation.

L'intensité est évaluée selon une échelle qui comporte 12 degrés (notés en chiffres romains pour ne pas confondre avec la magnitude). Les échelles de Mercalli (élaborée en 1902) et M.S.K (établie en 1964 par trois sismologues Medvedev, Sponheuer et Karnik) ont été pendant longtemps les plus employées. Depuis 2000, l'échelle EMS 98 (pour European Macroseismic Scale 1998) est devenue l'échelle de référence en Europe et en Nouvelle-Calédonie.

L'échelle EMS 98 permettant d'évaluer l'intensité.

Degrés	Observations
I	Seuls les sismomètres enregistrent les vibrations.
II	Secousses à peine perceptibles.
III	Vibrations comparables au passage d'un petit camion. Léger balancement des objets suspendus.
IV	Vibrations comparables au passage d'un gros camion ; perception dans et hors des maisons, tremblement d’objets
V	Séisme ressenti en plein air. Objets renversés ou déplacés. Les dormeurs se réveillent. Quelques dommages aux bâtiments.
VI	Les meubles lourds peuvent se déplacer. Frayeur des personnes. Certaines personnes perdent l'équilibre.
VII	Dommages aux constructions : fissures et lézardes apparaissent dans les murs. Chutes de cheminées.
VIII	Destructions de plusieurs bâtiments. Des murs de pierres peuvent s'effondrer.
IX	Destructions généralisées des édifices. Les maisons s'écroulent. Les fissures dans le sol peuvent atteindre quelques centimètres.
X	Destructions généralisées des bâtiments. Destructions des ponts et digues. Les rails de chemins de fer sont tordus.
XI	Les constructions les plus solides sont détruites (ponts, barrages...). Grands éboulements. Terrains déformés.
XII	Les villes sont rasées. Bouleversements dans le paysage. Énormes fissures avec observation de déplacements horizontaux ou verticaux du sol.

Carte des isoséistes. Après un important séisme, il est possible d'établir des courbes d'égales intensité appelées isoséistes, en reliant sur une carte les lieux où le séisme a été ressenti avec la même intensité. Le centre de la courbe d'intensité maximale correspond à l’épicentre.



Source: Le Monde

Que mesure la magnitude ?

La magnitude mesure l’énergie libérée par un séisme et permet d'évaluer sa puissance. Plus un séisme libère de l'énergie, plus sa magnitude est élevée. Cette grandeur physique fut utilisée pour la première fois en 1935 par le sismologue américain, Charles F. Richter, qui étudiait les séismes californiens. Pour évaluer la magnitude, il prenait en compte l'amplitude maximale de la secousse sismique enregistrée par un sismographe et la distance à l'épicentre.

La magnitude est une grandeur physique complexe à appréhender car elle suit une fonction mathématique logarithmique et ne présente ni échelon (encore moins de degrés), ni limite supérieure ou inférieure. Quelques exemples concrets permettent toutefois de mieux cerner ce que représente la magnitude :

• une charge explosive d'un kilogramme de dynamite représente une magnitude de 0 (une magnitude peut même être négative!)
• un séisme de magnitude 6 libère une énergie équivalente à l'énergie libérée par l'explosion de la bombe atomique Hiroshima.
• accroître la magnitude de 1 (par exemple de 6 à 7) équivaut à multiplier par 30 l’énergie libérée. Ainsi, lors du séisme de magnitude 9.0 survenu au Japon le 11 mars 2011, une énergie équivalente à l'explosion de 30.000 bombes atomiques (type Hiroshima) a brutalement été libérée à 24 km de profondeur !
• à ce jour, le séisme le plus puissant (période instrumentale) s'est produit au Chili en 1960 et avait une magnitude de 9.5.
• on considère que la magnitude 10 est probablement la plus forte que l’on puisse rencontrer sur Terre compte tenu de la taille des plaques tectoniques.

La puissance d'un séisme est aussi caractérisé par la longueur de la faille qui entre en jeu. Les sismologues ont pu établir la relation entre la magnitude et les caractéristiques de la rupture d'une faille : plus la faille cède sur une longue distance, plus la magnitude du séisme est élevée. Par exemple, la rupture d'une faille sur 10 kilomètres libère, en à peine trois secondes, une énergie évaluée à magnitude 6 et engendre un déplacement relatif de blocs rocheux de 20 cm.
Les différentes mesures effectuées lors du séisme du Japon du 11 mars 2011 (M=9.0) ont révélé qu'une faille avait rompu sur 1000 km (durée 2 à 3 minutes) et son glissement avait avoisiné les 25 mètres.

Relation entre magnitude et les caractéristiques de rupture de faille.

Magnitude	Énergie libérée	Durée de la rupture (en sec)	Valeur moyenne du déplacement	Longueur moyenne de la faille	Nombre de séismes par an
9	E x 305	250	10 – 20 m	500 – 800 km	1 tous les 10 ans
8	E x 304	85	5 – 10 m	200 – 250 km	1
7	E x 303	15	1 – 2 m	40 - 50 km	10
6	E x 302	3	20 - 50 cm	10km	100
5	E x 30	1	5cm	3km	1000
4	E	0,3	2cm	1km	10000

Depuis Richter, les appareillages sismologiques se sont perfectionnés. Il existe à présent plusieurs manières d’estimer la magnitude. Ainsi, les sismologues et géophysiciens mesurent plusieurs magnitudes. M_L : magnitude locale, c’est la magnitude « originelle » de Richter ; M_S : magnitude calculée à partir des ondes de surface ; M_D : magnitude calculée à partir de la durée d’une séisme, etc.. Pour les plus gros séismes, la magnitude la plus représentative de l’énergie effectivement libérée est la magnitude dite de « moment » ou de Kanamori : M_W.

La notion de cycle sismique

Une faille qui génère régulièrement des séismes adopte un comportement cyclique. Pendant la période inter-sismique (c'est-à dire entre deux séismes), elle « se charge » en contraintes tandis que pendant la période co-sismique (c'est-à dire pendant le séisme) elle libère brutalement ces contraintes accumulées au cours du temps. Ce cycle de chargement/déchargement s’appelle le cycle sismique. La « répétitivité » des tremblements de terre constitue la récurrence sismique, une référence primordiale à identifier lorsqu'on souhaite évaluer l'aléa sismique d'une région.

Toutefois, dans la réalité, cette représentation hypothétique et idéale du cycle sismique ne semble se réaliser que très rarement.



Les séismes les plus meurtriers depuis 1900

Localisation	Date	Magnitude	Nombre de victimes
Tangshan, Chine	27/07/19.76	7,5	255.000 à 650.000
Sumatra, Indonésie	26/12/20.04	9,1	230.000
Port-au-Prince, Haïti	12/10/20.10	7	230.000
Gansu, Chine	16/12/19.20	7,8	200.000
Xining, Chine	22/05/19.27	7,6	41.000 à 200.000
Tokyo, Japon	01/09/19.23	7,9	143.000
Ashgabat, Turkmédistan	05/10/19.48	7,3	110.000 à 180.000
Messine, Italie	28/12/19.08	7,2	72.000 à 110.000

Les séismes les plus puissants

Localisation	Date	Magnitude	Nombre de victimes
Chili	22/05/19.60	9,5	1655
Alaska, Etats-Unis	27/03/19.64	9,2	125
Sumatra, Indonésie	26/12/20.04	9,1	230.000
Kamtchatka, Russie	04/11/19.52	9	2300
Sendaï, Japon	11/03/20.11	9	20.000

Qu'est-ce qu'un séisme ?

Un séisme ou tremblement de terre est un ensemble de secousses brèves et localisées du sol. Chaque année, il se produit des dizaines de milliers de séismes de magnitude > à 3. La plupart sont imperceptibles par les humains mais quelques-uns, très puissants, engendrent d'importants dégâts et de profonds bouleversements dans les paysages.

Imprévisibles et dévastateurs, les séismes et les tsunamis ont causé la mort de près de 850 000 personnes au cours de la décennie 2000-2010, ce qui correspond au deux tiers des victimes liées à des catastrophes naturelles pendant cette période. L'impact économique des séismes peut être colossal. Ainsi, deux mois après le grand séisme suivi d'un gigantesque tsunami qui dévasta l'Est du Japon le 11 mars 2011, les autorités japonaises ont estimé que le montant des dommages allait représenter entre 3.3 % et 5.2 % du PIB du Japon de 2010 (soit de 160 à 260 milliards de dollars US).


Le sol se met à trembler lorsque des masses rocheuses cassent brutalement. La rupture se produit généralement à quelques dizaines de kilomètres de profondeur, le long d’une fragilité pré-existante de l'écorce terrestre, appelée faille, et entraîne un déplacement brutal des blocs rocheux limités par la faille. Le point de rupture de la faille correspond à la source sismique (on parle aussi de foyer). La cassure libère une certaine quantité d'énergie (évaluée par la magnitude) qui se dissipe sous forme de vibrations. Ces vibrations, appelées ondes sismiques, naissent à la source puis se propagent dans toutes les directions. Quand elles arrivent en surface, le sol se met à trembler. L'épicentre est situé à la verticale du foyer, c'est aussi le lieu où les dégâts sont généralement les plus importants. Après la rupture, les contraintes sont redistribuées à d'autres segments de la faille qui vont « lâcher » chacun à leur tour et engendrer de nouvelles secousses appelées répliques.


En savoir plus

• Les séismes les plus meurtriers depuis 1900
• Voir la vidéo d'une manquette qui modélise un séisme

Les tremblements de terre se produisent essentiellement dans les zones où les plaques tectoniques en mouvement sont en contact et frottent les unes contre les autres. Au niveau de ces frontières, les masses rocheuses sont soumises à des contraintes, elles sont «comprimées» ou «étirées» et se déforment de façon élastique pendant des dizaines voire des milliers d'années. Les déformations s'accumulent pendant une longue période de temps jusqu'à... la rupture brutale.