Magnitude et intensité

Magnitude et intensité : l’exemple du séisme d’Haïti de 2010

Tout d’abord donnons les définitions de la magnitude et de l’intensité afin de bien comprendre les différents sujets abordés ci-dessous.

La magnitude est un nombre qui sert de mesure pour caractériser, par exemple, le stade d’une éclipse en astronomie ou, dans notre contexte, l’intensité d’un tremblement de Terre.

L’intensité est le degré d’énergie d’une force ou d’une puissance. Elle est caractérisée par l’effet du passage des ondes sismiques. Elle dépend de certains paramètres comme le foyer sismique, la croûte terrestre ou la qualité des constructions. Il faut préciser que ce n’est pas une valeur exacte mais une estimation selon le lieu et qui va décroitre en s’éloignant de l’épicentre. L’intensité ne pourra être tirée qu’après avoir analysé le terrain.

La magnitude intervient dans différents domaines tel que la biologie (biodiversité), en astronomie (magnitude apparente, absolue, d’une éclipse, ...) ou en sismologie (séismes).

La magnitude est mesurée sur différentes échelles, il y en six existantes et toutes apportent des informations quant à l’intensité et les dégâts du séisme.

[pic 1]

L’échelle la plus utilisée est celle de Richter^[1]. Cette dernière est basée sur la loi physique de Gutenberg^[2]-Richter. Elle est en pratique limitée à 9 mais en réalité elle n’a pas de limite. Le séisme le plus violent jamais enregistré s’est produit au Chili en 1960 et était de magnitude 9.5 sur l’échelle de Richter. L’échelle calcule l’énergie totale libérée au foyer.

Une autre échelle très utilisée est celle de Mercalli^[3] qui se fonde sur l’observation des effets et des conséquences du séisme en un lieu donné. Les degrés sont en chiffres romains et vont de 1 à 12.

Calculer la magnitude d’un séisme :

Pour calculer la magnitude d’un séisme il faut tout d’abord analyser le signal enregistré par le sismomètre et déterminer le délai entre l’onde P (primaire) et l’onde S (secondaire).

Après avoir défini le délai des deux ondes, il convient de soustraire le temps de l’onde primaire à celui de l’onde secondaire ce qui donnera une valeur en secondes. Cette valeur sera alors insérée dans un graphique qui permettra de trouver la distance épicentrale des ondes. [pic 2]

Il faut également déterminer l’amplitude maximale de l’onde S sur le sismomètre et trouver une valeur en millimètre.

Après avoir trouvé l’amplitude maximale et la distance épicentrale, il faut insérer ces valeurs dans le graphique ci-dessous et tirer une droite entre la colonne de gauche et celle de droite pour trouver la magnitude du séisme. [pic 3]

Haïti :

Le 12 Janvier 2010 à 16 heures 53 minutes 10 secondes (heure locale) s’est produit un séisme de magnitude 7,0 à 7,3 (qui correspond à une Bombe-H de 5Mt^[4])  à Haïti dans les Caraïbes. Un deuxième séisme de magnitude 6,1 a eu lieu le 20 Janvier 2010. Dans l’heure qui a suivi la première secousse, il y a eu environ 12 répliques de magnitude 5 à 6. Au total, on compte plus de 230'000 morts et 220'000 blessés et plus de 1 millions de sans-abris. Le séisme a atteint X sur XII sur l’échelle de Mercalli.

L’épicentre du séisme se trouvait à 16 km de Port-au-Prince, la capitale haïtienne, et son foyer à moins de 10 km de profondeur. Les roches n’ont donc pas pu atténuer les ondes qui ont directement frappé Port-au-Prince Le glissement cosismique de la faille « Enriquillo-Plaintain garden » de 1 à 2 m s’étalait sur 50 km. 

[pic 4][pic 5]

Les causes de tous ces dégâts sont dues à la non-préparation de la région et surtout à sa surpopulation, mais également à la pauvreté qui règne dans le pays. De même, les infrastructures n’étaient pas aux normes pour résister à de telles secousses. La zone est aussi une zone sismique majeure sur la planète, où la plaque nord-américaine qui se déplace vers l’ouest et la plaque caribéenne qui se déplace vers l‘est coulissent. Il n’y avait pas eu de séisme majeur à cet endroit depuis 2 siècles (depuis 1771), ce qui fait qu’il y a eu une grande accumulation d’énergie. Les géologues n’ont pas été surpris car ils s’attendaient à ce que la faille rompt. Ce n’est malheureusement pas le dernier séisme majeur qui se produira dans cette région.

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