TSUNAMIS ET SÉISMES DE SUBDUCTION

Le séisme du Maule au Chili central

Le séisme du 27 février 2010 (Mw 8,8) a rompu la partie superficielle de la zone de subduction entre les plaques Nazca et Amérique du Sud, la première plongeant sous la marge continentale chilienne (fig. 1b). La rupture a déclenché un tsunami sur les côtes proches avec des vagues de 5 mètres de hauteur moyenne, dépassant localement 10 mètres. Les pertes humaines (environ 560 victimes) ont été limitées par la « culture sismique » présente dans la société chilienne : les immeubles modernes ont bien résisté et les habitants des villages côtiers, avertis par les ondes sismiques, ont souvent eu le temps de rejoindre les hauteurs avant les premières vagues. Sur la subduction chilienne, la convergence rapide (près de 7 cm/an) génère un séisme de magnitude 8 ou plus tous les dix ans. Le plus puissant séisme enregistré, de magnitude Mw 9,5, s'est produit en 1960 juste au sud de celui de 2010. Deux lacunes sismiques identifiées au Chili semblaient propices pour une rupture prochaine : la lacune d'Arica au nord, siège du séisme et tsunami de 1877, et la lacune de Concepción au centre, siège du séisme de 1835 vécu par Charles Darwin. Dans cette région, les mesures géodésiques faites avant 2010 montraient que la déformation élastique s'accumulait au-dessus du méga-chevauchement sans aucun glissement asismique, rendant probable une rupture imminente de magnitude 8 à 8,5. Le risque était donc bien identifié. L'épicentre du séisme de 2010 est localisé au milieu de la lacune de Concepción. Il s'est propagé à la fois vers le sud et vers le nord, de manière à rompre la totalité du segment de 1835 et même au-delà. C'est le premier séisme géant de subduction pour lequel un réseau dense de stations G.P.S., placées juste au-dessus de la faille, a enregistré la déformation du sol. Ces mesures, combinées à l'interférométrie radar, permettent de décrire finement la rupture : la zone de subduction a cassé sur environ 500 kilomètres de longueur avec une répartition du glissement cosismique hétérogène sur le plan de faille. Il dépasse 15 mètres sur deux aspérités sismiques, de part et d'autre de l'épicentre. Pour la première fois, on a pu démontrer de façon sûre qu'un tel séisme pouvait rompre tout l'interface de subduction jusqu'à son émergence en surface au niveau de la fosse océanique, après s'être nucléé à des profondeurs de plusieurs dizaines de kilomètres.