Les tremblements de terre se produisent lorsque des roches glissent le long d’une faille dans la croûte terrestre. Ces événements sismiques se produisent principalement le long de failles actives qui délimitent les principales plaques tectoniques de la Terre. Ils sont causés par la lente déformation des parties externes et cassantes des plaques tectoniques. Le mouvement et la déformation de ces plaques, provoqués par le chauffage et le refroidissement des roches situées en dessous, peuvent conduire à l’accumulation d’une immense énergie. Lorsque cette contrainte devient trop importante, des failles peuvent soudainement se rompre, libérant l’énergie stockée sous forme d’ondes sismiques et de secousses terrestres.
Les tremblements de terre sont imprévisibles et inévitables. Cependant, s'ils sont détectés rapidement, il est possible d'estimer leur magnitude à l'aide de l'échelle de Richter et de prédire l'ampleur des secousses ressenties à divers endroits. C'est sur cette base que repose la création d'un Système d'alerte sismique précoce (SASP). Lorsqu’un tremblement de terre est détecté, des capteurs au sol évaluent l’amplitude des ondes sismiques. Si l'amplitude dépasse un seuil prédéfini, des alertes sont émises. Ces précieuses secondes d'avertissement précoce peuvent permettre la mise en place de mesures préventives cruciales, telles que l'évacuation des bâtiments, l'arrêt de la circulation sur les ponts et dans les tunnels, l'arrêt des trains, la redirection des avions et la pause des chirurgies. Ces mesures pourraient potentiellement sauver des vies et réduire les dégâts.
Le professeur Pascal Audet, en collaboration avec Claire Perry, chercheuse scientifique au Service canadien d'information sur les risques de Ressources naturelles Canada, et Erica Pietroniro, étudiante à la maîtrise, est à l'avant-garde de la recherche visant à améliorer le SASP du Canada. Le SASP consiste en un réseau de plus de 300 capteurs accéléromètres stratégiquement placés dans des zones sismiquement actives, notamment dans la grande région de Vancouver, à Ottawa et dans l'ouest du Québec. Prévu pour un déploiement opérationnel en avril 2024, le SASP vise à fournir une détection rapide des tremblements de terre, une estimation des dangers en temps réel et des alertes rapides en cas de secousses attendues.
Le projet de recherche d’Erica Pietroniro se concentre sur la caractérisation des sites en analysant les formes d’onde et les métadonnées collectées à partir de ces capteurs. Chaque site où sont installés des capteurs peut avoir une géologie différente en surface selon la région et l'emplacement. Un sol très mou peut amplifier les secousses, tandis qu’un sol rigide peut les réduire. Grâce à cette compréhension de ces effets géologiques aux différents sites, ils peuvent évaluer leur impact sur l’amplification sismique. Cette connaissance est cruciale pour prédire avec précision l’amplitude des secousses sismiques.
Des tests supplémentaires sont nécessaires pour garantir la fiabilité du système, en particulier dans les scénarios où les données satellite pourraient être perturbées. Une fois opérationnel, le système d'alerte précoce en cas de tremblement de terre servira d'outil de sécurité essentiel, permettant aux Canadiens d'atténuer l'impact des tremblements de terre et de protéger les vies et les infrastructures.
Pour en savoir plus:
- uOttawa Geophysics (en anglais seulement)