Un séisme est un phénomène naturel imprévisible qui tire son origine dans la croûte terrestre de la Terre, en lien avec l'activité des plaques tectoniques. Il se traduit par la propagation d'ondes sismiques remontant à la surface qui impactent les sols et les constructions. Les dégâts engendrés par les séismes sur les sols et les constructions causent parfois des décès.
Bien qu'éloignée de plus de 800km de frontière des plaques tectoniques Eurasie Afrique, la région Provence-Alpes - Côte d'Azur est soumise aux effets de la collision entre les deux grandes plaques. Elle présente un niveau de sismicité relativement modéré en comparaison avec d'autres régions du globe, comme la Grèce, l'Italie ou l'Algérie situées, quant à elles, sur la limite des plaques Eurasie-Afrique. Pour la France, au niveau de la métropole, la Région PACA est une des régions présentant le risque sismique le plus élevé.
Le séisme lui-même ne causant pas de dommages mais ces dommages étant causé par les constructions endommagées et les effets induits par le séisme, la prévention du risque sismique à travers l'action sur le bâti est un des moyens les plus efficace pour atténuer les effets potentiels d'une catastrophe. Elle s'appuie au préalable sur une bonne connaissance du phénomène et de son aléa et de la vulnérabilité du territoire. Respecter la réglementation des constructions parasismiques est primordiale; renforcer un bâtiment ancien réduit sa vulnérabilité.
Des partenariats anciens la DREAL PACA, la Région et le BRGM ont permis de financer et réaliser des études scientifiques sur le risque sismique et des actions de sensibilisation au risque sismique.
Les connaissances du domaine sismique sont en constantes évolutions.
Définition du phénomène
Un séisme provient d’un déplacement brutal de la roche. Il se traduit par une vibration du sol. La faille active est la zone où se génère la rupture. Cette rupture peut se propager jusqu’à la surface du sol, on parle alors de « rupture en surface » ou de « rejet ».
Le séisme est caractérisé par :
- Son foyer : c’est la région de la faille où se produit la rupture et d’où partent les ondes sismiques ;
- Son épicentre : point situé à la surface terrestre, à la verticale du foyer, là où l’intensité est la plus importante ;
- Sa magnitude : elle traduit l’énergie libérée par le séisme. Elle est généralement mesurée par l’échelle ouverte de Richter ;
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Son intensité (Io) : elle mesure les effets et dommages du séisme en un lieu donné. Ce n’est pas une mesure objective, mais une appréciation de la manière dont le séisme se traduit en surface. On utilise habituellement l’échelle MSK, qui comporte douze degrés ;
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La fréquence et la durée des vibrations : ces deux paramètres ont une incidence fondamentale sur les effets en surface ;
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La faille provoquée : elle peut se propager en surface.
Magnitude et intensité : deux valeurs d’évaluation d’un séisme
Pour les séismes qui se sont produits avant 1900, c’est l’intensité (Io) qui est estimée, elle s’écrit en chiffres romains (échelle de I à XII). Depuis le séisme de Lambesc survenu en 1909, on dispose aussi d’une évaluation de la magnitude, écrite en chiffres arabes.
En surface, un tremblement de terre peut dégrader ou détruire des bâtiments, produire des décalages de la surface du sol de part et d’autre des failles. Il peut aussi provoquer des chutes de blocs, une liquéfaction des sols meubles imbibés d’eau, des avalanches ou des raz de marée (tsunami).
Intensité (Io) |
Conséquences |
I |
Secousse non ressentie, mais enregistrée par les instruments |
| II |
Secousse partiellement ressentie, notamment par des personnes au repos et se trouvant au niveau d’un étage |
| III |
Secousse faiblement ressentie, balancement des objets suspendus |
| IV |
Secousse largement ressentie au niveau d’une habitation et à l’extérieur, tremblement des objets |
| V |
Secousse forte, chute d’objets, risque de légères fissures dans les plâtres |
| VI |
Légers dommages, risque de fissures importantes au niveau des murs, frayeur notable pour les personnes exposées |
| VII |
Dégâts importants constatés, lézardes dans les murs de nombreux bâtiments, chutes des toits de cheminée |
| VIII |
Dégâts massifs, destruction des bâtiments les plus vulnérables |
| IX |
Destructions de la majorité des constructions, chute de monuments et de colonnes |
| X |
Destruction générale des constructions ne répondant pas aux normes parasismiques |
| XI |
Destruction complète de toutes les constructions (bâtiments, ponts, barrages, canalisations ...) |
| XII |
Changement dans le paysage, dommages extrêmes sur les personnes et les biens, énormes crevasses dans le sol, déplacement du lit des rivières |
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Magnitude (Échelle de Richter) |
Longueur moyenne du coulissage en km | Effets engendrés |
| 1 |
< 1 |
Secousse imperceptible |
| 2 |
< 1 |
Secousse ressentie uniquement par les personnes au repos |
| 3 |
< 1 |
Seuil à partir duquel la secousse devient sensible pour la majorité des personnes |
| 4 |
1 |
Secousse sensible sans conséquence |
| 5 |
3 |
Tremblement fortement ressenti, dommages mineures près de l’épicentre |
| 6 |
10 |
Dégâts près de l’épicentre dont l’ampleur dépend de la qualité des constructions |
| 7 |
50 |
Importants dégâts au niveau de l’épicentre, secousse ressentie jusqu’à 100 km |
| 8 |
250 |
Dégâts majeurs à l’épicentre et dans un rayon important |
| 9 |
800 |
Destruction totale à l’épicentre et possible impact dans un périmètre allant jusqu’à 1 000 km de circonférence |
Les conséquences sur l’Homme
Le séisme est le risque naturel majeur le plus meurtrier, tant par ses effets directs que par les phénomènes qu'il peut engendrer. Outre les victimes possibles, un très grand nombre de personnes peuvent se retrouver blessées, déplacées ou sans abri. Ses conséquences sur les plans économique et financier peuvent être sévères.
Évaluation de l'aléa
L’aléa est un des principaux composants de l’évaluation du risque sismique. Il exprime la probabilité qu’au cours d’une période de référence, une secousse tellurique atteigne ou dépasse une certaine ampleur sur un site. Il existe plusieurs méthodes pour évaluer l’aléa.
Celui-ci se caractérise par différents paramètres mesurables et évalués au cours du temps ou pour une gamme de fréquences appelée spectre :
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Intensité macrosismique ;
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Accélération (m² / seconde) ;
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Vitesse de propagation (m / seconde) ;
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Déplacement de l’onde sismique (m).
L’étude de l’aléa sismique comporte trois étapes. Les deux premières concernent l’identification des sources sismiques et l’évaluation du mouvement sismique régional associé selon des approches probabilistes, déterministes ou empiriques.
La troisième tient compte des modifications du mouvement sismique créées par les conditions géologiques et topographiques locales. Elle peut aussi se faire par des approches probabilistes, déterministes ou empiriques.
Étape 1 – Identification des sources sismiques
Cela passe par la localisation des failles actives et par une évaluation de leur potentiel sismique en terme de magnitude, profondeur focale, récurrence et caractéristiques mécaniques du foyer.
Pour ce faire, les données géologiques et sismiques sont analysées afin de réaliser un zonage sismotechnique. Ce zonage consiste à délimiter les aires géographiques pour lesquelles la probabilité d’occurrence d’un séisme avec une magnitude et une intensité données apparaît la même en tout point.
Étape 2 – Évaluer le mouvement sismique au rocher
Cette étape caractérise les vibrations du sol de référence à partir des sources sismiques potentielles déduites du zonage sismotechnique et de la décroissance des mouvements du sol plus on s’éloigne de l’épicentre.
Le mouvement sismique de référence est considéré « au rocher » et en terrain horizontal : on parle alors d’évaluation de l’aléa sismique régional.
Dans le cas d’une évaluation probabiliste, l’aléa donne la probabilité de dépassement de l’accélération maximale du mouvement sismique pour une période de retour donnée.
Dans le cas d’une évaluation déterministe, chaque zone sismotechnique se reconnaît par son intensité épicentrale maximale contenue dans la zone (séisme maximal historiquement vraisemblable) qu’elle que soit la période de retour.
Étape 3 – Évaluer les effets sur un site
Le mouvement du sol peut varier localement en raison de la topographie et ou de la constitution du sous-sol. La vibration sismique initiale peut également engendrer ou induire des déformations du sol.
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2 types d’effets de site
Les effets de site lithologiques sont liés à la structure et à la nature du sol. Les caractéristiques mécaniques des sols meubles (densité, rigidité, compressibilité...) et la géométrie des formations (empilement, remplissage de fond de vallée …) peuvent accentuer les effets du mouvement sismique en favorisant certaines fréquences.
Les effets de site topographiques peuvent être des sommets de butte, des crêtes allongées, des rebords de plateaux et de falaises. Ils amplifient le mouvement sismique.
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2 types d’effets induits
Lors de la liquéfaction des milieux sableux (couches sableuses ou limoneuses) gorgés d’eau, le mouvement sismique peut provoquer un tassement rapide des sédiments avec une mise en pression et une expulsion de l’eau présente. Les constructions reposant sur des sols soumis à ce phénomène sont déstabilisées et peuvent subir des dommages parfois graves.
La vibration sismique peut également créer des mouvements de terrain tels que les éboulements de falaises, les chutes de blocs rocheux, les effondrements de cavités souterraines et les glissements de terrain.
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Les autres effets
Dans certains cas, la rupture du plan de faille se propage jusqu’à la surface du sol engendrant ainsi une rupture en surface le long de la faille pouvant atteindre plusieurs mètres. Cette propagation jusqu’à la surface du sol du plan de faille ayant rompu dépend de la profondeur du foyer sismique et de la magnitude du séisme.
Évaluation du risque
Déterminer le risque sismique, c’est évaluer la probabilité d’un tremblement de terre et le niveau des dommages qu’il peut causer dans une région donnée au cours d’une période de référence.
Le risque sismique se caractérise par deux composantes :
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sa probabilité d’occurrence donnée en lieu précis et sur une période de retour prédéfinie appelée aléa ;
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la vulnérabilité des enjeux en matière d’éléments exposés (personnes, biens, activités, moyens , patrimoines) ; cela passe par une analyse du contexte naturel et anthropique, d’une identification des enjeux et d’une estimation des conséquences directes ou indirectes du séisme sur les types d’enjeux.
Prévention du risque
En France, il existe deux réseaux nationaux de surveillance sismique : le réseau national du laboratoire de détection et de géophysique (LDG) du commissariat à l’énergie atomique (CEA), et le RÉNASS géré par l’Institut de physique du Globe de Strasbourg. Depuis 2016, le RÉNASS a fusionné avec le bureau central sismologique français (BCSF). Il regroupe quant à lui plus d’une centaine de stations métropolitaines ré parties en 7 réseaux régionaux. Ces réseaux nationaux détectent, localisent et évaluent la magnitude des séismes. L’alerte sismique qui incombait jusqu’en 2010 au RÉNASS est maintenant assurée par le LDG.
Ce suivi de la sismicité française permet d’améliorer la connaissance de l’aléa sismique. En cas de séisme de magnitude supérieure à 4 en France et dans les régions frontalières, le Département analyse, surveillance, environnement, de la Direction des applications militaires du CEA (CEA-DASE) doit :
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alerter la Sécurité civile dans un délai de deux heures ;
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contribuer à alerter le Conseil de l’Europe en cas de séisme de magnitude supérieure à 5 dans la région euroméditerranéenne (cette activité est menée dans le cadre du centre sismologique euroméditerranéen (CSEM).
Protection contre le risque
Information de la population
Le préfet et le maire partagent les actions d’information préventive, semblables pour tous les risques, destinées aux citoyens, aux scolaires, aux professionnels. L’analyse de toutes les catastrophes observées dans le monde confirme qu’une sensibilisation et une bonne information de la population sur le risque et les précautions à prendre permettent de réduire sensiblement le nombre de victimes et l’ampleur des dégâts. Cette action est d’autant plus importante que la faible occurrence des séismes dans notre région ne permet pas d’imprégner les mémoires.
Maîtrise de l'urbanisation
En France métropolitaine, il n’est pas interdit de construire en zone sismique. Il est cependant obligatoire de respecter les règles de construction qui définissent, par zone, en fonction de la commune, de la nature du sol et de l’importance du bâtiment, l’accélération à prendre en compte, ainsi que les règles de construction correspondantes. Ces règles s’appliquent sur tout le territoire français. Les règles de construction ne sont pas dictées par le PLU.
Le Plan Local d'Urbanisme (PLU) fixe uniquement les règles d'urbanisme applicables sur le territoire de la commune, telles que l'autorisation ou l'interdiction de construire, l'occupation maximale du sol, l'implantation des bâtiments. Il ne peut en aucun cas édicter des normes de construction. Lorsqu'un PPR a été approuvé , il est annexé au PLU afin de rendre cette servitude d'utilité publique opposable aux tiers.
Les Plans de Prévention des Risques sismiques (PPRS) constituent un outil supplémentaire pour réduire le risque sismique sur le territoire. Ils viennent compléter la réglementation nationale en affinant à l’échelle d’un territoire la connaissance sur l’aléa (microzonage) et les enjeux. Depuis 2017, les études des nouveaux PPRS au niveau de la commune mis en œuvre dans le département des Alpes-Maritimes définissent la cartographie des effets de site locaux.Le plan communal du macrozonage sismique est composé des zones à effet de site sédimentaire et à effet de site topographique. Sur chacune des zones de réponse sismique homogène est dé fini un spectre de réponse élastique tenant compte des effets de site pour élaborer les études des nouvelles constructions neuves.
Les normes parasismiques fixent les niveaux de protection requis en fonction de la région et du type de bâtiment. Elles visent à garantir qu’un bâtiment ne s’effondrera pas sur ses occupants en cas de secousse tellurique. Des règles spécifiques sont appliquées pour les bâtiments et infrastructures particuliers tels que les barrages, les centrales nucléaires ou les industries à risque (type Seveso).
La norme Eurocode 8 est la réglementation appliquée à la construction parasismique. Les bâtiments concernés sont ceux présentant un risque normal. Un risque est jugé normal lorsque les conséquences d’un séisme se limitent au bâtiment et à ses occupants. Ces risques sont classifiés selon les catégories d’importance sismique des bâtiments.
L’application des règles de construction parasismique s’impose, selon le zonage sismique de la France, pour les constructions neuves mais également pour les constructions existantes en fonction de la nature des travaux prévus sur ces ouvrages.
=> Pour plus d’informations sur cette démarche, vous pouvez consulter la rubrique dédiée sur le site du ministère de l'écologie : https://www.ecologie.gouv.fr/construction-et-risques-sismiques
Tsunamis
Les tsunamis sont générés par les séismes sous-marins, l’effondrement d’un volcan dans la mer ou un glissement sous-marin. Cela se traduit par une mise en mouvement rapide de masses d’eau considérables.
Le bassin méditerranéen est le lieu de rencontre des plaques africaine et eurasienne. Le Sud-Est de la France, bien qu’éloigné de la frontière des plaques, subit les contrecoups de la convergence. Plusieurs tsunamis sont connus pour avoir ravagé les côtes de la mer Méditerranée avec des vagues pouvant atteindre plusieurs mètres d’amplitude.
Les manifestations concrètes d’un tsunami sont les suivantes :
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Retrait de la mer loin de la côte puis remontée très rapide générant des courants violents parfois destructeurs ;
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Amplification de l’effet de vague selon le relief ;
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Dans les ports et les baies, les vagues se succèdent à un intervalle de 10 à 20 minutes en créant des tourbillons et des courants importants ;
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Dans les situations extrêmes, une série de vagues géantes, pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres de haut, apparaisse toutes les 20 à 40 minutes.
=> Plus d’informations sur les actions menées en PACA via ce lien : prevention_tsunami_PACA_MIIAM
