1.5.2.2 Caractérisation des séismes

La méthode la plus ancienne consiste à évaluer la manière dont les secousses ont été ressenties par une intensité de manière empirique : l’échelle de MERCALLI.

Elle a été remplacée en 1964 par l’échelle macrosismique d’intensité  MKS. Elle comprend 12 degrés toujours écrits en chiffres romains pour les distinguer de l’échelle de magnitude.

L’échelle MSK s’appuie sur 3 critères :

- les effet sur les hommes

- les effets sur les bâtiments d’après des critères bien définis de solidité des constructions

- les effets sur les terrains : glissements, éboulements.

On a défini à partir de ces 3 critères, les 12 degrés :

I -   Secousse non ressentie par l’homme, si ce n’est par certains, dans des conditions particulièrement favorables.

II -    Secousse ressentie par quelques personnes isolées et surtout aux étages supérieurs des maisons. Certains objets, délicatement suspendus, peuvent osciller.

III - Secousse assez forte pour être ressentie par un certain nombre de personnes à l’intérieur de maisons et en particulier aux étages supérieurs ; peu l’identifient comme un tremblement de terre. Les automobiles à l’arrêt peuvent être secouées. Vibrations, semblables à celles que produit le passage d’un camion, dont la durée peut être estimée.

IV - Ebranlement constaté par un petit nombre de personnes en plein air, par beaucoup à l’intérieur des maisons. Réveil de quelques dormeurs. La vaisselle vibre, les planchers et les plafonds craquent comme quand un camion lourdement chargé passe dans une rue pavée. Les automobiles à l’arrêt sont secouées de façon très visible.

V - Ebranlement constaté par presque toute la population, réveil de nombreux dormeurs. Bris de quelques assiettes et fenêtres. Rares chutes de plâtre. Chute des objets instables. Ebranlement des arbres, des poteaux et autres objets de grande hauteur constaté par certains. Quelques pendules s’arrêtent.

VI - Ebranlement constaté par tous ; réveil général des dormeurs ; des personnes effrayées sortent des habitations. Déplacement des meubles et de lits. Des plâtras tombent, des cheminées sont endommagées.

VII - Frayeur générale sans dommage aux édifices bien construits. Dégâts légers aux constructions courantes, importants dans les structures de mauvaise qualité ou en mauvais état. Chute de cheminées isolées. Secousses ressenties par des personnes se déplaçant en voiture.

VIII - Légers dommages aux structures particulièrement résistantes. Dégâts considérables dans les constructions normales ; effondrement partiel ou total des structures les plus fragiles. Chutes des cheminées, des colonnes, des monuments et des murs. Armoires renversées. Quelques jets de sable et de boue. Modifications de l’eau de source et des puits. Conduite des véhicules perturbée.

IX - Dégâts importants aux structures spécialement construites. Effondrement partiel des constructions normales. Déplacement des fondations. Fissures dans le sol. Rupture des canalisations souterraines.

X - De solides bâtiments en bois sont détruits. Les constructions en maçonnerie sont totalement détruites. Fissures importantes dans le sol meuble. Rails de chemin de fer tordus. Glissements de terrain sur les berges des rivières et les fortes pentes. L’eau des rivières et des lacs est projetée sur le rivage.

XI - Il ne subsiste rien, ou presque, des bâtiments de pierre. Ponts détruits. Larges fissures dans le sol. Destruction totale des canalisations souterraines. Importants mouvements de terrain. Rails de chemins de fer complètement tordus.

 XII - Destruction totale. Rien en demeure plus des oeuvres humaines. Ondulations visibles à la surface du sol. Changements dans la topographie. Des objets sont projetés dans les airs.

L’échelle MSK permet de dresser une « carte d’isoséistes » faisant apparaître l’épicentre du séisme (courbes qui relient les pointes de même intensité sur l’échelle MSK).

La notion de magnitude intervient parce que l’on a essayé de caractériser le séisme par les forces réelles mises en jeu.

Des calculs ont montré qu’il existe des relations entre l’énergie libérée par le séisme et l’amplitude maximale enregistrée par les appareils.

En 1935, RICHTER propose une échelle mathématique de magnitude. C’est le logarithme décimal de l’amplitude maximale mesurée en microns à 100 km de l’épicentre.

L’intensité MSK varie d’un point à l’autre de la zone touchée mais un tremblement de terre ne définit qu’une seule magnitude.

L’échelle de RICHTER donne  M = 8,0 pour les plus grands tremblements de terre connus (XI sur l’échelle MSK).

Les plus forts séismes enregistrés atteignent une magnitude d’environ 9,5. Il est peu probable qu’elle puisse être dépassée.

Appareils de mesure

Le sismographe est l’appareil qui permet de mesurer les tremblements de terre. C’est un pendule dont la période propre est très différente de la période de l’onde sismique. On enregistre les oscillations du pendule lors d’un train d’ondes.

Pour déterminer l’épicentre, il faut 3 observations (actions par triangulation).