Comment mesurer un tremblement de terre d'il y a 250 ans?

Le séisme de magnitude 7 qui a secoué Haïti mardi 12 janvier est le plus puissant de la région depuis plus de 100 ans. Un tremblement de terre de magnitude 7,2 a frappé l'île en 1887. On en a enregistré un autre en 1751, de magnitude 7,3. Pourtant, la sismographie moderne remonte seulement à la fin du 19e siècle et l'échelle de Richter n'a que 75 ans. Comment les sismologues s'y prennent-ils pour connaître la force d'un séisme qui a eu lieu en 1751?
Examen des récits historiques
Ils font des estimations en fonction des rapports administratifs de l'époque sur les dégâts causés. Pour mesurer la violence des tremblements de terre qui ont eu lieu avant 1900, les scientifiques examinent les récits historiques au sujet de l'endommagement des bâtiments, de la distance à laquelle les secousses étaient ressenties ainsi que les constats des changements intervenus au niveau des sols. Ils attribuent un degré sur l'échelle de Mercalli à chaque région pour laquelle des informations sont disponibles.
Cette échelle utilise des nombres entiers destinés à caractériser l'effet d'un séisme sur une région donnée. (Par exemple, un degré de 6 signifie que les gens ont du mal à marcher et que les objets tombent des étagères. Mais aucun dommage structurel majeur n'est signalé. A 12, le degré le plus élevé, les secousses telluriques sont visibles et tout est détruit.) Si les spécialistes réussissent à déterminer l'épicentre et à attribuer des valeurs sur l'échelle de Mercalli à divers endroits de la région touchée, ils peuvent estimer la magnitude en comparant le séisme historique à des séismes modernes dont la magnitude sur l'échelle de Richter et les valeurs sur l'échelle de Mercalli sont connues. Cette méthode n'est pas très fiable; et souvent, il n'y a pas assez de données pour pouvoir faire une estimation. Sur les 10 séismes les plus meurtriers qui se sont produits avant la sismographie systématique, les scientifiques ont réussi à évaluer la magnitude de seulement trois.
Trouver l'épicentre
L'étape la plus importante de ce processus consiste à trouver l'épicentre du séisme. Dans de nombreux cas, les constats de dommages sont relativement uniformes dans un large rayon géographique. Il arrive aussi que les données historiques ne soient pas claires. Des documents chinois datant du 11e siècle décrivent un tremblement de terre centré sur la montagne de Siming (Juyu), qui a provoqué la chute de rochers de la cime directement dans la mer. Deux problèmes se sont posés: le premier est qu'aucune montagne ne porte ce nom aujourd'hui. Quand les chercheurs ont finalement identifié ce sommet dans la péninsule du Shandong en utilisant d'autres textes historiques, ils l'ont trouvé à plus de 16 kilomètres dans les terres, ce qui rend impossible la chute de rochers directement dans la mer. Des recherches complémentaires ont révélé que l'enfouissement des déchets, durant plusieurs siècles, a en fait résulté en une séparation de ces chaînes de montagne de la mer. Une fois l'épicentre localisé, les sismologues doivent dénicher des données significatives au sujet des dégâts. Les rapports portant sur des régions très éloignées de l'épicentre sont particulièrement utiles. Les descriptions des dégâts au niveau des bâtiments - qui peuvent être sous la forme d'écrits, de peintures, de dessins ou de gravures - sont en effet extrêmement précieuses si les techniques de construction sont connues. Car les scientifiques peuvent modéliser les effets des séismes de magnitudes variables. De rares fois, les scientifiques ont trouvé des descriptions de changements au niveau de la topographie de la région, comme l'apparition de nouvelles sources d'eau ou de crevasses dans le sol. Un rapport contemporain sur le séisme qui a ravagé Villach (Autriche) en 1690, par exemple, indique les mesures précises d'un glissement de terrain qui s'était produit en conséquence des secousses. Même avec une série de récits assez détaillés, les erreurs sont inévitables. Par exemple, si deux séismes majeurs se produisent à deux ou trois années d'intervalle, il est difficile de bien distinguer les dégâts des deux catastrophes.
Brian Palmer
Traduit par Micha Cziffra
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Image de Une: Des sauveteurs recherchent des survivants dans les ruines d'un supermarché de Port-au-prince. Carlos Garcia Rawlins/Reuters