Risques naturels

En bref : Ces risques ont des conséquences différentes selon les climats, les régions et les populations concernés. Leur réduction nécessite une connaissance approfondie des séismes, des tempêtes, des inondations ainsi que des enjeux humains, économiques et environnementaux. Souvent, leurs conséquences peuvent être aggravées par la présence de risques technologiques. Actuellement, les aspects réglementaires se renforcent, de nombreuses recherches et diverses techniques cherchent à réduire les effets des aléas et à mieux protéger les enjeux. Renforcer la prévision et la prévention ainsi que l’information des populations, imposée par la loi de 1987, devrait permettre de réduire ces risques. La gestion de la crise et de la post-crise nécessite une coordination des différents acteurs. L’école intègre peu à peu dans ses pratiques cette culture du risque ainsi que la connaissance de comportements adaptés à de telles situations.

Risque avalanche
Risque tempête
Risque séisme
Risque mouvement de terrain
Risque cyclone
Risque feu de forêt
Risque volcanique
Risque inondation

Risque Séisme

Définition

Un séisme ou tremblement de terre se traduit en surface par des vibrations du sol qui proviennent de l’ébranlement des roches en profondeur. Ceci se produit suite à la libération instantanée d’énergie lentement accumulée, au moment où le seuil de rupture mécanique des roches est atteint. La théorie de la tectonique des plaques permet depuis plusieurs dizaines d’années d’expliquer la cause des séismes : la surface de la Terre ou lithosphère est constituée de plaques relativement rigides. Elles se déplacent les unes par rapport aux autres, s’affrontent : c’est à leurs jonctions qu’apparaît la majeure partie des tremblements de terre. En dehors de ces zones étroites, il existe de vastes régions à l’intérieur des continents où la sismicité est diffuse. C’est le cas du domaine alpin-méditerranéen. Par exemple, l’activité sismique des Alpes est la conséquence de la collision entre les plaques continentales, Afrique, Eurasie et la sous plaque Adriatique dépendante de la plaque Afrique. Ces deux grandes plaques se rapprochent actuellement à une vitesse moyenne de 1 cm/an. On distingue les séismes d’origines tectonique et volcanique. Les dégâts observés sont fonction de l’amplitude, la fréquence, la durée des vibrations et surtout de la densité et de la qualité de l’urbanisation.

Tremblement de terre à Golçük, rivage de la mer de Marmara, Turquie (40°43’ N – 29°48’ E) © Yann Arthus-Bertrand

Historique

Notre planète a toujours subi des mouvements tectoniques. Depuis que le phénomène est étudié, on en compterait plus de 3 000 significatifs par an, dont 100 modifient le paysage et plus de 20 causent d’importants dégâts. Le séisme, risque naturel majeur le plus meurtrier et le plus coûteux a fait de 1970 à 1979 environ 430 000 victimes et 12 milliards de dollars de pertes. Voici dans le monde, quelques séismes récents parmi les plus destructeurs :
- En 1985, à Mexico au Mexique, un séisme d’une magnitude de 8,1 sur l’échelle de Richter a fait plus de 10 000 victimes.
- En 1988, Spitak, ville de 30 000 habitants en Arménie, a été détruite à 100 % par un séisme d’une magnitude de 6,9 sur l’échelle de Richter, faisant plus de 100 000 victimes, 500 000 sinistrés et des pertes directes chiffrées à 14 milliards de dollars.
- En 1995, à Kobé, au Japon, un séisme de magnitude 7,2 sur l’échelle de Richter a provoqué la mort de 6 308 personnes, la disparition d’un millier de personnes, a fait 12 000 blessés et 140 000 sans abri et a détruit 12 000 bâtiments.
- En août 1999, à Izmit en Turquie, un séisme d’une magnitude de 7,4 sur l’échelle de Richter, a fait plus de 20 000 morts.
- En septembre 1999, à Taiwan, un séisme d’une magnitude de 7,6 sur l’échelle de Richter cause le décès de plus de 2 400 personnes et fait 11 000 blessés.
En France, 5 000 séismes ont été enregistrés depuis 10 siècles ; la rareté des séismes d’intensité supérieure à 7, soit environ 4 par siècle, ne doit pas faire oublier qu’ils peuvent être très destructeurs s’ils sont localisés près des villes.

[ Pour en savoir + ]

Aléa

Le risque sismique est la confrontation de l’aléa tremblement de terre avec un ou plusieurs enjeux. Conséquence de la tectonique des plaques, les risques volcaniques et sismiques sont fortement liés.

Le cycle sismique
La plupart des séismes sont concentrés au voisinage des frontières des plaques lithosphériques. Les plus grandes magnitudes sont observées dans les zones de subduction, quand une plaque s’enfonce sous une autre. La région de la faille bloquée se déforme alors progressivement, jusqu’à ce qu’elle cède brutalement, coulissant sur toute sa surface. Cette rupture sismique relâche les contraintes tectoniques et rattrape le retard du mouvement des plaques. Ensuite, après cette libération d’énergie, on constate à nouveau une concentration d’énergie entre les deux compartiments, un nouveau cycle sismique débute. On appelle cycle sismique cette succession de périodes d’accalmie et d’activité.

Les caractéristiques d’un séisme

Caractéristiques d’un séisme

Le foyer ou hypocentre
Il correspond à la région de la faille où se produit la rupture et d’où partent les ondes sismiques. On distingue trois classes de séismes selon la profondeur de leur foyer :
- Les séismes superficiels : moins de 60 Km de profondeur
- Les séismes intermédiaires : entre 60 et 300 Km de profondeur
- Les séismes profonds : supérieur à 300 Km de profondeur

L’épicentre
Cette projection à la surface terrestre du foyer correspond à la zone où le séisme est le plus important.

L’intensité
Estimée jusqu’en 1964 par l’échelle de Mercalli, puis jusqu’en 1998 par l’échelle MSK 64 du nom de ses auteurs, trois sismologues européens Medvedev, Sponheuer, et Karnik, elle fut remplacée en 1998 par l’échelle EMS 98 (Européan Macroseismic 1998) utilisée en France depuis janvier 2000. Cette dernière très inspirée de la précédente comporte 12 degrés qui classent les séismes en fonction de leurs effets et des dommages. Elle permet aussi d’établir des cartes isoséistes ou isosismiques, sur lesquelles sont repérées les zones ayant subi le même degré de destruction. La forme et l’écartement des courbes obtenues permet de localiser le foyer du séisme et sa profondeur. Cette échelle ne permet qu’une estimation car elle ne tient compte que des dégâts causés. De plus, ignorant les types d’ouvrages architecturaux (immeubles parasismiques…) elle est largement subjective.

Echelle EMS 98

Intensité EMS
Définition Description des effets typiques observés (résumé)

I

Non ressenti Non ressenti.
II
Rarement ressenti Ressenti uniquement par quelques personnes au repos dans une position favorable, à l’intérieur des bâtiments.
III
Faible Ressenti à l’intérieur des habitations par quelques personnes. Les personnes au repos ressentent une vibration ou un léger tremblement.
IV
Largement observé Ressenti à l’intérieur des habitations par de nombreuses personnes, à l’extérieur par un petit nombre. Quelques personnes sont réveillées. Les fenêtres, les portes et la vaisselle vibrent.
V
Fort Ressenti à l’intérieur des habitations par la plupart, à l’extérieur par quelques personnes. De nombreux dormeurs se réveillent. Quelques personnes sont effrayées. Les bâtiments tremblent dans leur ensemble. Les objets suspendus se balancent fortement. Les petits objets sont déplacés. Les portes et les fenêtres s’ouvrent ou se ferment.
VI
Dégâts légers De nombreuses personnes sont effrayées et se précipitent dehors. Chute d’objets. De nombreuses maisons subissent des dégâts non structuraux comme de très fines fissures et des chutes de petits morceaux de plâtre.
VII
Dégâts La plupart des personnes sont effrayées et se précipitent dehors. Les meubles se déplacent et beaucoup d’objets tombent des étagères. De nombreuses maisons ordinaires bien construites subissent des dégâts modérés : petites fissures dans les murs, chutes de plâtres, chute de parties de cheminées ; des bâtiments plus anciens peuvent présenter de larges fissures dans les murs et la défaillance des cloisons de remplissage.
VIII
Dégâts importants De nombreuses personnes éprouvent des difficultés à rester debout. Beaucoup de maisons ont de larges fissures dans les murs. Quelques bâtiments ordinaires bien construits présentent des défaillances sérieuses des murs, tandis que des structures anciennes peu solides peuvent s’écrouler.
IX
Destructions Panique générale. De nombreuses constructions peu solides s’écroulent. Même des bâtiments bien construits présentent des dégâts très importants : défaillances sérieuses des murs et effondrement structural partiel.
X
Destructions importantes De nombreux bâtiments bien construits s’effondrent.
XI
Catastrophe La plupart des bâtiments bien construits s’effondrent, même ceux ayant une bonne conception parasismique sont détruits.
XII
Catastrophe généralisée Pratiquement tous les bâtiments sont détruits.

La magnitude
Elle se calcule grâce à l’échelle de Richter (géophysicien américain) qui a introduit cette notion en 1935. Elle correspond au logarithme de l’amplitude des vibrations enregistrées par un sismographe étalonné en fonction de leur distance à l’épicentre. Il s’agit d’une échelle ouverte qui, à ce jour, ne comprend que 9 degrés. L’augmentation d’une unité correspond à une énergie sismique multipliée par 10 (Un séisme de magnitude 8 est 10 fois plus important qu’un séisme de magnitude 7). Donnée objective, elle est aujourd’hui la plus employée pour définir l’ampleur d’un séisme. L’échelle de Richter basée sur la magnitude, permet de classer les séismes. En effet, la magnitude reflète l’énergie libérée indépendamment de la profondeur du séisme, de la distance au foyer et des dégâts subis. Alors que l’échelle MSK qui évalue l’intensité, varie avec la distance à la source.

Echelle de Richter

Magnitude sur l’échelle de Richter
Effets du tremblement de terre

Moins de 3,5

Le séisme est non ressenti, mais enregistré par les sismographes.
De 3,5 à 5,4
Il est souvent ressenti, mais sans dommage.
De 5,4 à 6
Légers dommages aux bâtiments bien construits, mais peut causer des dommages majeurs à d’autres bâtisses.
De 6,1 à 6,9
Peut être destructeur dans une zone de 100 km à la ronde.
De 7 à 7,9
Tremblement de terre majeur. Il peut causer de sérieux dommages sur une large surface.
Au-dessus de 8
C’est un très grand séisme pouvant causer de très grands dommages dans des zones de plusieurs centaines de kilomètres.

La faille
Elle correspond à la fracture de l’écorce terrestre. Lors d’un séisme, la rupture fait coulisser les deux blocs de part et d’autre de la faille verticalement ou horizontalement. Par exemple on observe à El Asnam après le séisme de 1980 un escarpement d’environ 6 m de haut. La répétition du phénomène sur une même faille, au cours des millénaires, peut provoquer des décalages verticaux ou horizontaux de plusieurs kilomètres.
C’est sur la base de ces indices morphologiques que les géologues mesurent l’activité tectonique des failles et peuvent préciser le cycle sismique.

[ Pour en savoir + ]

La fréquence et la durée des vibrations sont deux autres paramètres à prendre également en compte au cours d’un séisme : engendrées par l’énergie libérée, elles ont une incidence fondamentale sur les effets en surface. Les bâtiments courants sont les plus affectés par les vibrations de 0.1 à 2 s de période.

Enjeux

Humains
Le séisme est le plus meurtrier des risques naturels majeurs. En plus des nombreux blessés, il aggrave considérablement la précarité de certaines populations les obligeant éventuellement à se déplacer.

Économiques
Les séismes provoquent des destructions totales ou partielles des lieux de vie, mais aussi celles des infrastructures (ponts, routes, voies de chemin de fer…). Ils entraînent la rupture des conduites d’eau, de gaz et des réseaux électriques, téléphoniques pouvant causer des incendies, des explosions, des électrocutions. Les secours en sont fortement ralentis.

Environnementaux
Les séismes provoquent des failles, des dénivellations, des mouvements de terrains, des modifications des sols, avec parfois un changement total de paysage. Des vallées barrées peuvent dès lors se transformer en lacs, ou des rivières être détournées de leur lit… Les éruptions volcaniques et les séismes sous-marins peuvent provoquer des raz-de-marée ou tsunamis, mot japonais signifiant « vague de port ». Un mouvement d’eau de grande ampleur crée une onde qui se propage sous l’eau à très grande vitesse, environ 800 km/h. À l’approche des côtes, l’onde forme sur les fonds sous-marins une vague pouvant atteindre 15 mètres de hauteur qui déferle alors sur les terres, provoquant dans les zones très peuplées des dommages considérables.

Prévention

La vigilance
L’essentiel de la vigilance se fait dans des laboratoires spécialisés où les sismographes enregistrent les composantes verticales et horizontales des mouvements du sol. Ils permettent d’étudier le phénomène, de localiser le foyer et de surveiller les failles actives.

• La prédiction à long terme (plusieurs dizaines d’années). La sismicité historique qui analyse la récurrence des séismes dans le temps, la sismicité instrumentale qui suit au quotidien les mouvements de terrain et l’identification des failles actives, permettent de définir les aléas sismiques d’une région, c’est-à-dire la probabilité qu’un séisme survienne. À partir de ces informations, les spécialistes dressent des cartes pour localiser et évaluer les risques afin de mettre en place une politique de prévention.

[ Pour en savoir + ]

• La prédiction à moyen (1 mois, 1 année) et à court terme. Il n’existe pas actuellement de système fiable de prévision à court et moyen terme et les phénomènes précurseurs ne sont pas toujours présents comme à Mexico ou en Arménie. Des recherches mondiales sont entreprises pour mieux comprendre et prévoir le séisme.

Aspects législatifs et documentaires

Le Plan de prévention des risques naturels (P.P.R.)
Les P.P.R. institués par la loi du 2 février 1995 (article 561 à 563 du code de l’environnement) délimitent les zones exposées aux risques naturels prévisibles. Ils définissent également les mesures de prévention à mettre en œuvre par les propriétaires et les collectivités locales ou les établissements publics.

• La réglementation
Le zonage sismique de la France impose l’application de règles parasismiques pour les constructions neuves ; il doit être repris dans les documents d’urbanisme. Les barrages, les installations classées (type Seveso) et l’industrie nucléaire sont soumis à des règles spécifiques de construction parasismique, à effet rétroactif (elles s’appliquent aux ouvrages existants).

• L’information préventive des populations
Depuis 1987, les citoyens ont droit à l’information sur les risques majeurs auxquels ils sont soumis dans certaines zones du territoire et sur les mesures de sauvegarde qui les concernent (article L124.2 du code de l’environnement). Le ministère de l’aménagement du territoire et de l’environnement, direction de la prévention des pollutions et des risques, finance la réalisation de deux types de documents :
- Les dossiers départementaux des risques majeurs (DDRM)
- Les dossiers communaux synthétiques (DCS)

Aspects techniques

La norme PS 92 régit les constructions parasismiques. Elle vise à réduire les effets des effondrements des bâtiments. Plusieurs paramètres interviennent en particulier :
- la nature du sol ;
- la qualité des matériaux ;
- la conception générale associant la résistance à savoir la rigidité du bâti et la déformabilité c’est-à-dire une élasticité suffisante ;
- l’assemblage des différents éléments composant le bâtiment appelé chaînages ;
- la qualité de l’exécution des travaux.

Les règles parasismiques sont obligatoires dans les zones 1a, 1b et 2. Elles s’appliquent aux constructions neuves mais ne concernent pas le bâti existant. Les constructions réalisées dans le cadre d’un marché de l’État, les immeubles de grande hauteur, les établissements recevant du public et certains bâtiments d’habitation collective en zone 2 et 3 et individuelle en zone 2, doivent répondre à ces normes. En dehors de ces obligations, tout maître d’ouvrage peut imposer l’application des règles parasismiques. Caractérisées par une sismicité forte, la Guadeloupe et la Martinique se trouvent ainsi concernées.

[ Pour en savoir + ] sur la Guadeloupe [ Pour en savoir + ] sur la Martinique

La recherche

La prévision dans le monde
On ne sait pas actuellement prévoir la date, le lieu et la magnitude d’un séisme.
- Une méthode statistique développée par les sismologues russes, basée sur le relevé de la sismicité historique d’un secteur donné et sur des calculs de probabilités d’un futur grand séisme, a été appliquée en Californie. Les résultats furent encourageants.
- En Chine une méthode basée sur l’observation de phénomènes anormaux considérés comme précurseurs tels que la variation du champ magnétique terrestre, les anomalies du niveau d’eau des puits, les comportements anormaux des animaux, a permis de prévoir certains séismes. Cependant, elle reste très aléatoire, par exemple en 1976 le séisme de Tangshan de magnitude 8 n’avait pas été prévu.
- En 1982, trois scientifiques grecs ont utilisé une méthode dite méthode VAN, basée sur les mesures de variations des courants électriques naturels (courant tellurique) qui circulent dans le sol. Cette méthode a permis de prévoir en Grèce un certain nombre séismes. Testée en France et dans d’autres pays, elle n’a pas donné de résultats probants. La France l’a abandonnée à ce jour.

Les réseaux français de surveillance
Depuis le début des années 1960, la France s’est dotée d’un réseau sismologique de surveillance continue, géré par le Laboratoire de Détection et de Géophysique du Commissariat à l’Energie Atomique (L.D.G.C.E.A.). Dans les années 1980, le réseau national de surveillance sismique (RéNaSS) composé de plusieurs réseaux régionaux en France est mis en place sous la responsabilité de l’École et Observatoire de Physique du Globe de Strasbourg (EOPGS). Aujourd’hui, la sismicité de la France commence à être connue avec plus de précision, notamment grâce aux recherches historiques effectuées par le Bureau de recherche géologique et minière (BRGM) et au développement du réseau sismologique français pour les séismes récents.

[ Pour en savoir + ]

Le Sud-Est de la France, un cas particulier de connaissance et de suivi
Cette région est surveillée par le réseau Sismalp (réseau Sismologique des alpes), créé en 1987. Il regroupe 44 stations automatiques réparties sur l’ensemble du Sud-Est de la France, du lac Léman à la Corse. Ce réseau vise à améliorer la connaissance de la structure profonde de la lithosphère alpine, à constituer une banque de données homogènes pour permettre des recherches fondamentales, à mieux comprendre et surveiller la sismicité régionale, et enfin à estimer avec plus de précision le risque sismique.
Sismalp n’est pas un réseau d’alerte, il s’efforce de répondre au besoin d’information lors d’un séisme important. Une localisation préliminaire est alors disponible en quelques minutes et n’est diffusée auprès des autorités et des médias qu’après contrôle. Lorsque la magnitude atteint ou dépasse 2,5, un communiqué est diffusé. Un avis de localisation et des communiqués sont également accessibles sur Internet.

Gestion de crise

au niveau collectif
Il s’agit d’intervenir le plus rapidement possible car au-delà de 24 heures, les chances de retrouver des survivants diminuent rapidement d’où la nécessité de localiser au plus vite la région touchée grâce au Réseau national de surveillance sismique, d’alerter et de mobiliser les moyens adaptés à travers le plan Orsec et de mettre en place la chaîne des secours de la détection à la médicalisation… La protection des personnes et des biens dépend du ministère de l’intérieur. Au sein des communes et des régions, ce sont les maires et les préfets qui sont juridiquement responsables.

Au niveau individuel
Les consignes particulières aux séismes :

AVANT

- « Repérer » les points de coupure du gaz, eau, électricité.
- Fixer les appareils et les meubles lourds.
- Préparer un plan de regroupement familial.

PENDANT

- Rester où l’on est :
- À l’intérieur se mettre près d’un mur, une colonne porteuse, ou sous des meubles solides ; s’éloigner des fenêtres
- À l’extérieur : ne pas rester sous des fils électriques ou ce qui peut s’effondrer (ponts, corniches, toitures…) ;
- En voiture : s’arrêter et ne pas descendre avant la fin des secousses
- Se protéger la tête avec les bras.
- Ne pas allumer de flamme.

Après crise

- Après la première secousse, se méfier des répliques : il peut y avoir d’autres secousses.
- Ne pas prendre les ascenseurs pour quitter un immeuble.
- Vérifier l’eau, l’électricité : en cas de fuite, ouvrir les fenêtres et les portes, se sauver et prévenir les autorités.
- S’éloigner des zones côtières, même longtemps après la fin des secousses, en raison d’éventuels raz-de-marée.

Indemnisation pour catastrophes naturelles
La loi n° 82-600 du 13 juillet 1982 modifiée, relative à l’indemnisation des victimes de catastrophes naturelles (art. L.125-1 à L.125-6 du code des assurances) a fixé pour objectif d’indemniser les victimes de catastrophes naturelles en se fondant sur le principe de solidarité nationale.

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