Evaluation du mouvement sismique lors des forts séismes

Résumé: Jusqu'à la fin du XXème siècle, les enregistrements des vibrations du sol à proximité des grands séismes ont été peu nombreux. Les sismomètres « classiques », très sensibles, conçus pour permettre l'étude de la structure de la terre ou la localisation des faibles séismes, saturaient lorsqu'ils subissaient une forte vibration. Depuis une dizaine dannée et du fait des évolutions technologiques nous pouvons enfin observer les vibrations sismiques près des forts séismes. Mon travail de recherche est basé sur l'analyse et la simulation numérique de ces « mouvements forts ». Ces données nouvelles permettent tout d'abord d'imager la source sismique. A l'aide de ces « mouvements forts » nous avons ainsi développé une technique d'imagerie de la source qui permet d'imager le film de la rupture (les variations spatio-temporelle du glissements entre les deux lèvres de la faille pendant les quelques secondes du séisme) des grands séismes récents. Nous associons les données géodésiques, d'interférométrie (issue des images satellitaires radars) et les données sismologiques à courte distance pour reconstituer ce film (Hernandez et al., 1999, 2004). Les résultats acquis lors de ces études ont montré que la distribution du glissement sur la faille est hétérogène et que la vitesse de rupture est variable. Sur un séisme bien instrumenté de Tottori nous avons montré que la rupture sismique s'était développée à faible profondeur sans rompre la surface (Semmane et al., 2005). Ce résultat pourrait remettre en cause les interprétations paléosismologiques et nos estimations du cycle sismique. Ces données nouvelles remettent aussi en cause les modèles utilisés pour évaluer des vibrations sismiques à des fins de protection parasismique. Un projet industriel récent (Nagra) a permis de réunir de petites équipes de chercheurs internationaux. Notre équipe en charge de l'évaluation du mouvement sismique au rocher (hors effet de site) sest rapidement retrouvée confrontée à un problème de recherche fondamentale : l'évaluation de la variabilité (aléatoire et épistémique) du mouvement sismique. Nous avons tout dabord montré que l'évaluation de la variabilité du mouvement sismique est lun des maillons les plus importants de la chaîne de l'évaluation du risque sismique. Nous avons clarifié la méthodologie nécessaire pour sélectionner et ajuster les modèles de prédiction du mouvement du sol utilisé dans les arbres logiques (Scherbaum et al., 2005, 2006). Nous avons montré (Cotton et al., 2006) comment les informations issus des données européennes de mouvement faible peuvent aider à sélectionner les modèles de prédiction du sol développés dans des pays à sismicité forte (Californie, Japon). Nos résultats suggèrent que lajustement aux conditions tectoniques et géologiques européennes des modèles issus des mouvements forts (Californie, Japon) est préférable à l'extrapolation des modèles issus des données de mouvements faibles. Nos résultats suggèrent aussi que la maturité des failles pourraient être un paramètre clef pour la prédiction des mouvements sismiques (Manighetti et al., 2007). -------------------------------------------------------------------------------- Séminaires généraux de l'Institut de Physique du Globe de Paris --------------------------------------------------------------------------------