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SCIENCES
« Le séisme du Teil relance le débat sur la nature de l’activité sismique en France »
Le 11 novembre 2019, un fort tremblement de terre a frappé ce village d’Ardèche. Les analyses effectuées depuis laissent entrevoir un séisme aux caractéristiques inédites sur le sol français.
Explications avec Jean-François Ritz,
Propos recueillis par Vahé Ter Minassian Publié hier à 18h30
Temps deLecture 8 min.
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PHOTO :Le paléosismologue Jean-François Ritz au Teil, le 20 décembre 2019.
Le 11 novembre 2019, à 11 h 52, un important séisme a frappé le village ardéchois du Teil, près de Montélimar. D’une magnitude de 5,4 sur l’échelle de Richter, ce tremblement de terre, qui a fait quatre blessés et causé de nombreux dégâts, a été le plus violent survenu en France depuis celui d’Arette, dans les Pyrénées, en 1967 (1 mort et une vingtaine de blessés). Plus de 900 maisons et bâtiments ont été endommagés dont plusieurs ont dû être rasés, et les mouvements du sol ont déclenché une alarme sur l’un des quatre réacteurs de la centrale nucléaire de Cruas-Meysse, située à 12 km de là.
Dès les premières heures suivant le séisme, la cellule postsismique de l’Institut national des sciences de l’Univers du CNRS (INSU-CNRS) a été activée, et une équipe du Groupe d’intervention macrosismique du BCSF-RéNaSS, chargée d’évaluer les dégâts, a été dépêchée sur place. La communauté scientifique a ainsi pu étudier le déroulement de cette crise avec des moyens techniques inédits. Grâce aux informations récoltées par les dizaines de sismomètres presque immédiatement déployés sur le terrain et aux données envoyées par le Réseau sismologique et géodésique français (Résif), elle a établi que cet événement sismique présentait des particularités uniques. Jean-François Ritz, paléosismologue et directeur de recherches au CNRS, au Laboratoire de géosciences de Montpellier, nous explique lesquelles.
Pourquoi le séisme du Teil est-il jugé exceptionnel ?
Par les dommages qu’il a causés. Ces derniers sont estimés à plus de 50 millions d’euros dans les villages du Teil, de Saint-Thomé et de Viviers. C’est assez considérable, sans compter les quatre blessés.
Ce séisme de magnitude 5,4 sur l’échelle de Richter a un certain nombre de caractéristiques qui le rendent inédit. Schématiquement, un tremblement de terre peut être vu comme le résultat du glissement soudain de deux compartiments rocheux le long d’un plan de faille. Si elle survient à faible profondeur, cette « rupture » peut se propager jusqu’à la surface et la vibration du sol produite par la libération des ondes sismiques est accrue. Ce phénomène est bien connu. Il a été observé à l’occasion de nombreuses catastrophes à travers le monde. Mais jamais en France métropolitaine, un territoire à l’activité sismique modérée et où la plupart des tremblements de terre se déclenchent à des profondeurs comprises entre 5 km et 12 km.
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Grâce aux images radar réalisées par le satellite Sentinel-1 [Agence spatiale européenne] avant et après le séisme, on a pu établir en l’espace de vingt-quatre heures que le séisme du Teil, dont le foyer était probablement situé à moins de 1 km de profondeur, avait rompu la surface du sol et que ce dernier s’était soulevé d’une quinzaine de centimètres sur une section de 5 km, le long de la faille dite de la « Rouvière ». C’est la première fois que l’on observe un tel événement en direct en France. Certes, des traces de ruptures de surface ont été retrouvées dans des terrains très anciens. Mais le seul témoignage disponible dans les archives concerne le tremblement de terre de Lambesc, près d’Aix-en-Provence, en 1909 [46 morts, 250 blessés]. Et encore : dans ce dernier cas, il a fallu attendre près d’un siècle et l’ouverture de tranchées paléosismologiques pour en être certain. Au Teil, l’information était disponible en quarante-huit heures !
Quelles questions ce séisme pose-t-il ?
Elles sont de plusieurs ordres. L’une d’entre elles concerne le rôle éventuel joué par les activités humaines dans ce tremblement de terre. Le fait que la rupture soit survenue à une très faible profondeur et à proximité immédiate d’une carrière en exploitation a amené le public à s’interroger sur les causes de la catastrophe. En effet, les extractions massives de roches dans les gisements allègent les failles d’une partie de leur chargement. Il peut arriver qu’elles modifient suffisamment les contraintes à l’intérieur de la croûte terrestre pour induire ou déclencher un séisme.
Un groupe de travail réunissant une douzaine d’experts de divers organismes a été constitué dès le 21 novembre 2019 par le CNRS afin d’étudier la question. Ses conclusions ont été (a conclu) qu’un tremblement de terre d’une telle intensité et avec de pareilles caractéristiques avait forcément une origine tectonique, même si on ne peut exclure la possibilité que la carrière ait contribué à le déclencher en agissant sur une faille déjà fragilisée et prête à rompre.
Cette faille de la Rouvière n’était-elle pas connue ?
Si, elle était connue et cartographiée. Elle s’est formée à l’oligocène, il y a 20 à 30 millions d’années. Mais elle n’a montré aucun signe d’activité pendant la période du quaternaire, c’est-à-dire au cours de ces deux derniers millions d’années.
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Ce n’est pas surprenant. La manière la plus courante pour établir l’activité d’une faille consiste à rechercher des traces de déplacements récents au niveau de la surface. Cela revient à repérer des déformations de la morphologie du sol, comme des variations anormales de pentes ou des déflections de talus de rivières, de quelques décimètres à quelques mètres. Malheureusement, si le séisme est de faible magnitude et ne se répète que peu fréquemment, ces indices sont rapidement effacés par l’érosion due aux précipitations, à la bioturbation [le mélange des couches sédimentaires par l’action des animaux] ou encore à l’activité anthropique [comme la circulation des voitures et des piétons]. L’information est perdue. Le tremblement de terre du Teil ne remonte qu’au 11 novembre 2019 et, sur place, on ne voit déjà presque plus rien !
Pourquoi ce séisme vient-il alimenter un débat sur l’activité sismique en France ?
Pour deux raisons. La première peut se résumer ainsi : s’il existe en France une faille ancienne, considérée comme inactive et qui s’avère en fait active, n’y en a-t-il pas d’autres ? Le 11 novembre 2019, celle de la Rouvière a cassé sur la moitié de sa longueur, de dix kilomètres. Mais cette structure tectonique n’est qu’un des multiples éléments du faisceau de failles des Cévennes qui s’étend, quant à lui, sur plus de 120 kilomètres entre Montélimar et Lodève. Certaines de ces failles pourraient-elles engendrer des séismes, voire provoquer des ruptures de surface ? Et qu’en est-il des autres régions ? Artois, Massif armoricain, Alpes, Pyrénées, Vosges… la métropole compte une dizaine de grandes zones de failles. Tout cela pose un problème évident d’évaluation du risque sismique en France.
La seconde interrogation est d’ordre plus fondamental. Certes, la faille de la Rouvière n’était pas répertoriée comme active, mais d’autres sections du faisceau cévenol étaient considérées comme pouvant potentiellement l’être. On imaginait pour ces dernières un mode de déplacement de type « décrochement », c’est-à-dire par coulissage horizontal de deux compartiments rocheux, un peu comme dans le cas de la faille de San Andreas, en Californie. Or, ce n’est pas ce qui a été observé lors du séisme du Teil, qui est caractérisé par le chevauchement d’un bloc situé au sud-est sur un autre au nord-ouest, c’est-à-dire par un mouvement de « compression ». Sans rentrer dans les détails, disons que cette constatation vient enrichir un débat sur la nature de l’activité sismique en France.
On a longtemps pensé que la tectonique des plaques, à l’origine de la convergence entre l’Afrique et l’Eurasie, était son principal moteur. Mais, depuis une vingtaine d’années, on a réalisé, grâce aux données GPS récoltées par le réseau Renag de stations géodésiques français, que d’autres facteurs interviennent : le soulèvement de la croûte continentale dû à l’érosion et à la fonte des glaces lors de la dernière déglaciation il y a entre 15 000 et 18 000 ans, et peut-être le rôle joué par les grands bassins sédimentaires. On sait depuis à peine deux ans que le Massif central, en bordure duquel se trouve le faisceau de failles cévenol, se soulève. On peut se demander si le mécanisme de compression à l’origine du séisme du Teil – dont la période de récurrence se compte probablement en milliers d’années – est lié à ce phénomène.
Ce séisme pourrait-il pousser la communauté des géosciences à réexaminer ces anciennes failles ?
Le débat sur la nature de l’activité sismique en métropole est récent. Mais il a précédé le séisme du Teil. En effet, les recherches sur la sismicité dans les zones intracontinentales stables ont le vent en poupe dans la communauté des géosciences. Et elles intéressent fortement non seulement le monde académique mais également des organismes qui sont directement concernés par la question de l’évaluation des risques – l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire, le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, EDF ou le Bureau de recherches géologiques et minières.
Plusieurs projets sont en cours, notamment dans le cadre du consortium Résif qui réunit, entre autres choses, les institutions françaises possédant des réseaux d’instruments sismologiques, géodésiques et gravimétriques. L’un d’entre eux, auquel je participe, vise justement à réévaluer la carte des failles actives en France. Le territoire français métropolitain a été divisé en neuf régions qui sont chacune étudiées par des équipes différentes. La mienne, qui réunit des chercheurs de sept organismes, est chargée du réseau cévenol et notamment de la faille de la Rouvière sur laquelle elle a déjà réalisé une dizaine de tranchées paléosismologiques. Le but est de déterminer si des séismes avec ruptures de surface s’y sont produits au cours de ces deux derniers millions d’années.
Ces travaux pourraient-ils aboutir à une réévaluation du risque sismique en France ?
Ce travail de réexamen des anciennes failles va s’étaler sur de nombreuses années, même si l’Etat décide, à la suite du séisme du Teil, de consacrer plus de moyens à ces recherches.
Je suis incapable de vous dire à ce stade si tout cela va aboutir à une réévaluation notable et générale du risque sismique en France. Cependant, plus les experts auront acquis de connaissances, plus ils seront en mesure d’être précis dans leur détermination de l’aléa sismique.
Le séisme du Teil est survenu dans une zone habitée, au cœur d’une région industrialisée où fonctionnent deux barrages, trois installations classées Seveso et deux centrales nucléaires. Celle de Cruas-Meysse est placée juste dans le prolongement du réseau de failles cévenoles, à 12 km de l’épicentre du tremblement de terre du 11 novembre 2019. Certes, les accélérations mesurées au niveau de ce site sont restées très en deçà du niveau pris en compte pour la conception des réacteurs, qui n’ont subi aucun dégât, même si une procédure d’arrêt et de vérification a été, comme c’est la règle, lancée.
Mais ce séisme n’en reste pas moins l’un des plus forts de l’histoire connue de la région. Il s’est déclenché à faible profondeur, a fracturé la surface, et surtout il s’est passé là où on pensait qu’il ne devait pas se produire ! Il est indispensable de mieux comprendre cet événement, et d’établir si d’autres failles ne pourraient pas générer des tremblements de terre comparables en France.
Vahé Ter Minassian