✎...La sécurité et la prévention des Tsunamis

  ? A partir du 20eme siècle, divers systèmes de préventions ont été mises en places dans le but de diminuer les dégâts matériels et les pertes humaines. En effet, il existe dans le monde et plus particulièrement dans le Pacifique, des centre d'alertes aux Tsunamis. Ces centres sont chargés de détecter et de localiser les séismes ayant la possibilité de provoquer un Tsunami et sont fondés sur l'observation des hauteurs d'eau. Les ondes sismiques se propageant plus vite que les ondes hydrauliques, la détection des premières secousses peut ainsi servir à alerter l'arrivée d'un Tsunami.                                                    

 

                                                                                                                               

                                                                                                                       ? "Prévenir pour protéger"

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  ? Avant que des moyens de préventions des Tsunamis soient mises en places, la "bouche à oreille" était le seul moyen pour avertir les populations de l'arrivée d'un Tsunami. Ce dernier n'étant pas très efficace, des centres d'alertes furent ainsi installés, chargés de prévenir les populations d'un Tsunami imminant et possèdent pour cela, des marégraphes qui sont des instruments permettant la mesure des variations à courts et longs termes au niveau de la mer, des ondes à longues périodes mais uniquement celles liées aux Tsunamis (→ Nous en parlerons de façon plus détaillée dans la suite de la page). Lorsqu'un Tsunami s'approchait de la côte, on pouvait le percevoir de plusieurs façons : Un retrait du niveau de la mer aux larges des côtes se faisait, indiquant ainsi l'arrivée d'une vague importante : le Tsunami. Placer des murs anti-Tsunami sur le littoral qui devait être élevé d'environ 5 mètres, pouvait permettre de diminuer l'impact du Tsunami. Lorsque les centres d'alertes annonçaient l'arrivée d'un Tsunami, l'heure à laquelle la première vague arriverait était directement calculée, dans le but de prévenir les habitants à temps afin qu'ils puissent prendre leurs précautions à temps mais quelques kilomètres suffisaient largement. Il n'y avait pas besoin de partir le plus loin possible afin d'éviter le Tsunami, encore faut-il que les centres d'alertes les préviennent à temps...

 

                                                                                                       

                              ? Un mur anti-Tsunami à Kambara, au Japon.                                                            ? Le Tsunami Warning Center (TWC) qui se                                                                                                                                                                                                                        situe à Hawaï.

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  ? Le premier système d'alerte (ou centre d'alerte) pour les côtes du Pacifique a été installé en 1968, à Hawaï. Comme nous l'avons dit, les centres d'alertes sont fondés sur l'analyse des ondes sismiques et sur l'observation des hauteurs d'eau. En effet, les ondes sismiques seront détectés rapidement, étant plus rapide que les ondes hydrauliques, ce qui va permettre d'alerter l'arrivée d'un Tsunami grâce à la détection rapide des premières secousses. Sur ce principe, les données enregistrées pas les réseaux sismiques vont être utilisées pour localiser en temps réel le séisme, déterminer sa magnitude (son énergie) et évaluer si ce dernier possède l'énergie nécessaire pour provoquer un Tsunami. Les hauteurs d'eau, eux, seront mesurées par des marégraphes installés sur les îles et sur les côtes des différents continents du monde entier.

 

                                                                                     

                                                                                      ? Carte représentant la répartition des centres d'alertes dans le monde.

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  ? En parlant des systèmes de préventions, nous ne pouvons pas passer à côté du sismomètre, un instrument dont le but est d'enregistrer et de mesurer les séismes. On peut distinguer deux types de sismomètre : le sismomètre vertical pour les mouvements verticaux du sol et le sismomètre horizontal pour les mouvements horizontaux du sol. En effet, au cours d'un séisme, la rupture de la roche engendre des vibrations qui sont détectées, amplifiées puis enregistrées par le sismomètre. Le sismomètre est constitué d'une masse et d'un bâti lié au sol qui, lorsque les vibrations crées un mouvement du sol, vont mettre en mouvement le bâti puis la masse. Ce dernier est composé d'un déclencheur à inertie qui démarrera l'enregistrement lors des premières secousses, puisqu'un enregistrement continu est impossible. De plus, ce dernier est également muni d'un amortisseur chargé d'arrêter l'oscillation au bon moment et doit ainsi être placé dans un lieu où la température et la pression n'est aucun effet sur son fonctionnement afin de ne pas fausser l'enregistrement.

 

                                                                                                                                                  

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  ? Nous avons dit ci-dessus que les centres d'alertes étaient munis de marégraphes permettant de mesurer les variations au niveau de la mer à un endroit donné pendant une durée déterminée. En effet, il existe 3 types de marégraphes :

• Les échelles et les marégraphes à flotteur : Afin d'effectuer des mesures du niveau de la mer, il semble logique de se placer au niveau de la surface et d'enregistrer les évolutions de cette dernière au cours du temps. Deux types de marégraphes fonctionnent suivant ce principe. D'une part, nous avons les échelles, que nous pouvons toujours aperçevoir dans certains ports et à proximité des ponts qui enjambent les rivières. Leur principe est simple : il revient à placer une référence graduée à partir du fond, en essayant au maximum de faire coïncider le zéro instrumental au zéro hydrographique et à en faire directement une mesure du niveau de la surface. Seule la simplicité de la technique la rend intéréssante car la présence d'un observateur est nécessaire et un enregistrement pérenne de la mesure est impossible. D'autre part, nous avons les marégraphes à flotteur ayant un principe quasiment aussi simple que celui des échelles. Ils sont tout d'abord plongés dans un puits de tranquilisation afin de les mettre à l'abri de la houle et des clapots. Les flotteurs oscillent en fonction des marées et par un système de poulies, les mesures s'effectuent sur un papier se déroulant au fur et à mesure du temps : On l'appelle le "marégramme". Mais souvent, les mesures sont trop imprécises. En effet, la précision des mesures dépend principalement de celui qui observera et reportera les mesures.

 

                                                                                                                                                          

                                                                                                                                                          ? Représentation d'un                                                                                                                                                                                                                                                          marégraphe à flotteur.

 

• Les marégraphes numériques côtiers : Outre les échelles et les marégraphes à flotteur entrant dans une même catégorie de marégraphes, il existe un autre type de marégraphes : ce sont les marégraphes numériques côtiers. Ils fonctionnent selon un principe d'émission et de réception d'onde acoustiques (de 40 à 50 kHz) ou de radar (supérieur à 1 GHz). Au dessus de la surface de l'eau, un transducteur y est placé. Une onde est émise et le signal réfléchi est capté. Le temps écoulé entre l'émission du signal et la réception de ce dernier permet ainsi de connaître la hauteur de la colonne d'eau.?

 

                                                                                                                                                             

                                                                                                                                                            ? Schéma d'un marégraphe                                                                                                                                                                                                                                                  numérique côtier.

 

• Les marégraphes de pression de fond : Le dernier type de marégraphes est constitué de capteur à pression. Placés sur le fond océanique de l'eau, ils mesurent la pression environnante. En effet, cette pression est propre à la hauteur de la colonne d'eau et à la pression atmosphérique de la surface. Le marégraphe de pression de fond est constitué d'un quartz dont la pression fait varier la fréquence par un effet piézo-électrique. Cette fréquence est par la suite, enregistrée puis intégrée sur une période afin d'y enlever les effets de la houle. Or, la fréquence propre du quartz dépend fortement de la température environnante. Il est donc nécessaire d'effectuer une mesure de la température parallèlement à la mesure de la pression.

 

                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                        ? Modélisation d'un marégraphe                                                                                                                                                                                                                                         de pression de fond.

 

  ? Pourtant, malgré leur efficacité sans nom, ces marégraphes possèdent un inconvénient. Etant capable de mesurer un Tsunami inférieur au centimètre grâce aux capteurs, ces derniers peuvent ainsi déclencher de fausses alertes dû à la mesure d'un signal perturbé au niveau des côtes, ce qui nous pousse à remettre en cause l'efficacité de ces derniers.

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  ? Cependant, même s'il existe des systèmes de préventions comme le sismomètre ou le marégraphe pour avertir les populations de l'arrivée d'un Tsunami, la plupart du temps le délai donné aux habitants pour fuir le Tsunami est trop court. L'effet de surprise est redoutable. Afin d'y remédier, plusieurs chercheurs dans le monde sont parvenus à démontrer que la mesure du potentiel électrique sous-marin permettrait de détecter d'avance les Tsunamis. Le principe consiste à mettre des câbles sous forme de fibres optiques sous l'eau afin de détecter les variations du potentiel électrique que créer le Tsunami lors de sa formation. En temps normal, le potentiel électrique est faible (de l'ordre de 2 mV), mais lorsque le Tsunami fait son apparition, ce dernier va augmenter jusqu'à les 500 mV. Cette augmentation, quoique brutale, va ainsi créer un signal assez puissant pour que les câbles sous-marins aient la possibilité de le transmettre à un récepteur se trouvant sur la Terre ferme et ceci presque à la même vitesse que celle de la lumière, soit à la vitesse approximative de 299 792 458 m/s ! Cette méthode n'est pas utilisée par les centre d'alertes aux Tsunamis malgré son efficacité, mais est rassurante quant aux populations exposées face aux Tsunamis puisque ce système leur donnerait la possibilité de s'organiser en avance et de fortement limiter le nombre de pertes humaines. De plus, il existe des systèmes de préventions qui sont dites "naturels" comme avec la plantation d'arbres sur les rivages (par exemple les mangroves, des arbres robustes qui ont su se montrer efficace face aux Tsunamis dans le passé) ou par le développement de récifs coraliens permettant de réfléchir l'onde du Tsunami vers le large. Son amplification va donc se stopper, ce qui est très avantageux.

 

                                                      

                                                      ? Carte des cables sous-marins permettant la mesure du potentiel électrique sous-marin.

 

                                                      

                                                      ? Deux barrières naturelles efficaces face aux Tsunamis : les mangroves et les récifs coraliens.

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  ? L'ensemble de ces systèmes de préventions, quoique nombreuses, permettent donc bien de maintenir la sécurité de la population face aux Tsunamis par la mise en place de divers systèmes d'alertes et de barrière naturelles qui, en plus de cela, permettent également de limiter fortement les dégâts matériels. Nous pouvons donc citer le Japon, un pays modèle en terme de prévention disposant de l'ensemble de ces systèmes d'alertes. Toutefois, nous savons tous que la mesure de prévention la plus efficace reste bien sûr le fait d'informer les populations des zones côtières à temps. (Par exemple le Tsunami du 12 Juillet 1993 en mer du Japon, qui ne fît qu'un nombre limité de victimes sur l'île d'Okushiri.)