Un séisme qui a fait «frissonner» tout le continent

Jean-François Cliche
Jean-François Cliche
Le Soleil
24 PAR SECONDE / Mercredi, aux petites heures du matin, un tremblement de terre majeur d’une magnitude de 7,8 a secoué l’Alaska. Il n’a évidemment pas été ressenti par M. et Mme Tout-le-Monde de ce côté-ci du continent, mais les sismographes sont des instruments si sensibles que son signal a été enregistré jusqu’en Haïti !

L’IRIS, un consortium de recherche américain en sismologie, en a tiré l’époustouflante animation ci-dessus, qui montre comment les vibrations se sont répandues d’un bout à l’autre du continent. Mentionnons d’emblée qu’il s’agit d’un condensé : la vidéo ne dure que 36 secondes, mais montre des événements qui se sont étiré sur près de trois quarts d’heure. On y voit l’épicentre de la secousse, marqué par une étoile, ainsi qu’une station sismographique de référence dans l’ouest des États-Unis, marquée d’un triangle.

Chaque point correspond à une station sismologique. Ces points deviennent rouges lorsque la secousse les soulève, et bleus quand ils descendent. Les lignes noires qui apparaissent montrent quand à elles les mouvements horizontaux du sol, indiquant à la fois leur sens et leur amplitude. L’ensemble montre une sorte de «ballet» doublement magnifique, à la fois d’un point de vue esthétique et parce que les «vagues» qui déferlent sur le continent font voir on ne peut plus clairement différents types d’ondes sismiques et comment elles se succèdent. Regardons-y de plus prêt.

Comme l’explique le chercheur en géologie et spécialiste des tremblements de terre de l’Université Laval Richard Fortier, «il y a deux grandes catégories d’ondes sismiques : les ondes de volume et les ondes de surface. Les ondes de volume se propagent dans la terre dans toutes les directions et en ligne droite, alors que les ondes de surface, elles, sont guidées par la surface, elles suivent la surface de la terre.»

Parmi les ondes de volume, poursuit-il, on distingue les ondes de compression, aussi appelées «ondes P», qui forment un patron de compression-dilatation dans la roche. «Le premier son qu’on entend lors d’un séisme, c’est souvent une sorte de gros bang. Ça, ce sont les ondes de compression», dit M. Fortier. Sur le graphique dans le bas de la vidéo, la ligne bleue horizontale marqué de la lettre «P» indique l’instant où les ondes de compression sont arrivées à la station sismographique de référence (le triangle sur la carte). Comme ce sont les plus rapides, se déplaçant à des vitesses de 5 à 7 km par seconde (!) dans la croûte terrestre, ce sont elles qui sont détectées en premier.

Le second type d’onde de volume est appelé «onde de cisaillement», ou «onde S». Celles-là font se déplacer la terre d’une manière perpendiculaire à leur axe de propagation. Elles sont moins rapides qiue les ondes P — «seulement» 3 à 4 km/s —, et arrivent après (c’est la ligne «S» sur le graphique).

Mais les ondes P et S ne sont que le «hors-d’œuvre», pour ainsi dire. «Les ondes qui contiennent le plus d’énergie, celles qui font le plus de dégât, ce sont les ondes de surface», explique M. Fortier. Elles aussi viennent en deux types différents : les ondes de Rayleigh, qui font bouger le sol à la manière d’une vague, et les ondes de Love, qui le secouent horizontalement. Les ondes de Rayleigh sont marquées sur le graph par les lettres «Rl»; celles de Love ne sont pas indiquées, mais on voit très bien que les plus fortes secousses enregistrées par cette station-là commencent avec l’arrivée des ondes de Rayleigh.

«Les ondes de surface se propagent aussi moins rapidement que ondes de volume», complète-t-il, ce qui explique pourquoi elles sont enregistrées plus tard.

Notons que l’acronyme «ScS» sur ce graphique indique une «onde de réflexion», soit une onde S qui allait en direction du centre de la Terre et qui a en quelque sorte «rebondi» sur le manteau terrestre. Elle ne fait que s’adonner à arriver en même temps que les plus fortes vibrations, dit M. Fortier. Les petits mouvements verticaux (les points bleus et rouges pâles) qui continuent à être enregistrés jusque bien après le passage de ces ondes sont d'autres «réflexions», des «échos» du tremblement de terre, en quelque sorte.

Fait à souligner, poursuit M. Fortier, la secousse a été détectée par le sismographe de l’Université Laval, comme le montre le graphique ci-bas. Chacune des lignes turquoises qu’on y voit représente 30 minutes de lecture des mouvements du sol — les heures à la droite indique la fin d’une période de 30 minutes, en temps «universel» (heure de Greenwich, en Angleterre). «On n’a pas détecté les ondes de volume, ce sont les ondes de surface qu’on voit là, explique le chercheur. Ça part vers 6h22 UTC [ndlr : 2h22 du matin, heure de Québec] et ça se poursuit pendant plusieurs minutes. Ce qu’il est intéressant de noter là-dessus, c’est que la vidéo montre que le tremblement de terre s’est produit à 6h12 en Alaska, et on en détecte les vibrations à l’Université Laval vers 6h22. Alors ça montre que l’onde a mis à peine 10 minutes pour traverser tout le continent.»