TSUNAMIS ET SÉISMES DE SUBDUCTION

La catastrophe de Tōhoku au Japon

L' ampleur de la catastrophe qui a frappé le Japon le 11 mars 2011 surprend pour un pays a priori très bien préparé aux séismes et tsunamis. Celui-ci a été extrêmement violent sur la côte nord-est de Honshū, avec des hauteurs de vagues dépassant la dizaine de mètres (plus de 30 m localement). Il a fait plus de vingt mille victimes. Grâce à la forte densité d'instruments géophysiques déployés au Japon, une quantité de données sans précédent permet déjà de décrypter ce séisme dans ses plus fins détails. Le séisme de Tōhoku présente les mêmes caractéristiques d'ensemble que ceux de Sumatra et du Chili : magnitude de 9 à 9,1 ; zone de répliques s'étendant sur environ 400 kilomètres ; rupture du méga-chevauchement de subduction (ici entre la plaque Pacifique et la microplaque Okhotsk) depuis 50 kilomètres de profondeur jusqu'à la fosse du Japon (fig. 1c). Les stations G.P.S. réparties sur l'île de Honshū ont enregistré le rebond élastique lors du séisme, avec des déplacements vers l'est de 3 à 4 mètres face à l'épicentre et s'atténuant de part et d'autre. Les géophysiciens japonais ont même mesuré la position de stations sous-marines proches de la fosse : situées juste au-dessus de la zone de fort glissement sur la faille, elles se sont déplacées vers l'est de 15 à 25 mètres et soulevées de plusieurs mètres. La modélisation de ces données géophysiques montre qu'au lieu de s'étendre largement à partir du foyer du séisme comme à Sumatra et au Chili, le glissement sur la faille est avant tout resté concentré sur une zone d'une centaine de kilomètres, où il a atteint des valeurs extrêmes de plus de 50 mètres. Comme au Chili, cette aspérité sismique est très superficielle et le glissement fort est arrivé jusqu'à la fosse. Contrairement à ce qui était admis par beaucoup de modèles mécaniques, il ne s'est pas atténué vers la surface sous le prisme d'accrétion sédimentaire. Il a ainsi produit en quelques dizaines de secondes un très fort soulèvement du fond marin (plusieurs mètres) responsable de l'ampleur du tsunami.