Science : les ondes sismiques pour mieux comprendre notre planète

L’association CentreScience a organisé mardi 18 janvier une conférence sur les ondes sismiques à l’Hôtel Dupanloup à Orléans. Un sujet qui bouge.

Une fois par mois, l’association CentreScience anime des conférences scientifiques tout public dans le cadre de leur cycle des Mardis de la science. Pour commencer l’année, Anne Mangeney a présenté un de ses sujets d’études, les ondes sismiques, au cours d’une conférence qui s’est tenue ce 18 janvier à l’Hôtel Dupanloup à Orléans.

Anne Mangeney, chercheuse à l’Institut de Physique du Globe de Paris et professeure de géophysique à l’Université Paris-Diderot, étudie les ondes sismiques d’origines environnementales. Car si les ondes sismiques, c’est-à-dire les vibrations de la roche terrestre, sont le plus souvent associées aux séismes, ces derniers n’en sont pas la seule cause : un train qui passe, une pierre qui roule ou même un passant dans la rue, constituent des sources environnementales d’ondes sismiques (certes plus que négligeables).

A. Mangeney à l’Hôtel Dupanloup, 16/01/18

Parmi les phénomènes qui causent des ondes sismiques, deux intéressent particulièrement Anne Mangeney : les glissements de terrain et les vêlages d’icebergs, c’est-à-dire la formation d’un iceberg lorsque de la glace se détache d’un glacier (voir lien vidéo ci-dessous). Ces événements sont parfois si impressionnants que les ondes sismiques qu’ils émettent peuvent voyager sur de très longues distances : un glissement de terrain ou un vêlage d’iceberg est ainsi capable, cent kilomètres plus loin, de faire vibrer le sol de quelques millièmes de millimètre. C’est petit, mais suffisant pour être détecté par les réseaux de sismomètres répartis tout autour du globe.

Il est ainsi possible de mesurer les ondes sismiques émises par les glissements de terrain et les vêlages d’icebergs. Mais à quoi ça sert ? Selon la chercheuse, ces ondes sismiques constituent « des mines d’informations totalement sous-exploitées », un moyen pour les scientifiques de mieux comprendre ces phénomènes. En effet, à partir d’observations sur le terrain et d’expériences en laboratoire, des chercheurs ont pu construire des modèles mathématiques reliant la dynamique de l’événement aux ondes générées. Ainsi, l’analyse d’un signal mesuré donné permet d’en déduire le volume de roches ou de glaces déplacé lors d’un glissement de terrain ou d’un vêlage d’iceberg.

Ces modèles, validés par des observations naturelles, permettraient de mieux prévenir et prévoir les glissements de terrain, en traçant notamment des cartes de risques plus précises. Appliqués au vêlage des icebergs, ils aideraient les climatologues à mieux suivre la fonte des glaces : à partir des données satellitaires, les chercheurs estiment qu’environ 50 % des pertes de glaces ont lieu par vêlage. Grâce à l’étude des ondes sismiques, il serait possible de mieux quantifier les volumes de glaces perdus et donc de mieux comprendre les effets du réchauffement climatique au cours des vingts dernières années. Bref, avec les ondes sismiques, la science n’en finit plus de bouger.

Nam Phan Van Song.