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Dossier. Le jour où Istamboul tremblera. 4 novembre 2007

Posted by Acturca in Academic / Académique, Istanbul.
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La Croix (France), mardi, 30 octobre 2007, no. 37890

Denis Sergent

Régions parmi les plus sismiques du monde, Istamboul et la mer de Marmara risquent de connaître un fort séisme d’ici à trente ans. Mais les sismologues ne désespèrent pas de le prévoir Istamboul (Turquie), De notre envoyé spécial.

A peine arrivé à Istamboul, à quelques encablures de l’aéroport international Atatürk, dans le quartier dit d’Avcilar, on peut encore, avec un oeil averti, observer quelques édifices inhabités, fissurés, aux toits affaissés et aux murs à moitié démolis. Ce sont les stigmates des tremblements de terre d’août puis de novembre 1999 qui firent respectivement 27 000 morts et des centaines de milliers de sans-abri, puis 700 morts et 2 000 sinistrés. La magnitude du premier séisme était de 7,4, celle du second 7,2 sur l’échelle ouverte de Richter.

Depuis ce temps, la recherche en matière de séismes en Turquie, et spécialement dans la région d’Istamboul et en mer de Marmara, s’est intensifiée. Car il y a urgence. « Il faut s’attendre à subir un séisme de forte magnitude d’ici les trente ans à venir », explique d’emblée Gülay Altay, professeur et directrice du département de sismologie de l’Université du Bosphore à Istamboul.

Cette zone géographique concentre en effet un ensemble impressionnant de failles actives et autres anomalies géologiques. Au cours du XXe siècle, plusieurs tremblements de terre ont ébranlé le pays des sultans et de Mustafa Kemal Atatürk. « La Turquie a connu 122 grands séismes de magnitude comprise entre 6 et 7,9 », poursuit Gülay Altay. Ces tremblements de terre sont dus au mouvement de glissement des plaques de la croûte terrestre. « Venant du sud et avançant à la vitesse moyenne de 2,5 cm/an, la plaque Arabie entre en collision avec la Turquie en s’enfonçant sous elle comme un tapis roulant (subduction). Du coup, coincée contre l’Asie, la microplaque Anatolie ne peut dériver que vers l’Occident », explique Mustafa Aktar, professeur francophone de géophysique à l’Université du Bosphore. Cet affrontement gigantesque, impliquant une énergie énorme, s’effectue le long de la faille nord-anatolienne qui balafre l’Anatolie sur plus de 1 000 km et dont les mouvements d’humeur se produisent toujours de l’est vers l’ouest. Côté ouest, la faille traverse le nord de la mer Égée et court jusqu’au golfe de Corinthe.

Aujourd’hui, on en sait toutefois un peu plus sur cette fameuse faille. Dès 2000, en effet, Français et Turcs ont intensément collaboré. Ainsi lors de la première campagne maritime « Marmara » réalisée par le Suroît, navire océanographique de l’Ifremer, « on a mis au jour un système de failles sous-marines long de 160 km, large d’une vingtaine, et parsemé par trois fossés d’une profondeur de 1 200 m », rappelle Louis Gely, géophysicien à l’Ifremer de Brest-Plouzané. Puis deux autres campagnes menées en 2001 ont, à l’aide de mesures et de carottages, permis de découvrir que le fond de la mer de Marmara est constitué de sédiments dont les couches s’empilent jusqu’à 7 m d’épaisseur. Enfin, en 2002, lors de la campagne « Marmarascarps » et grâce au sondeur multifaisceaux du robot sous-marin Victor-6000 de l’Ifremer, les scientifiques ont pu caractériser, à 1 mètre près, la morphologie des escarpements (scarps en anglais) des failles. Résultat : à l’endroit où la faille nord-anatolienne débouche dans la mer de Marmara, non loin du golfe d’Izmit où eut lieu le cruel séisme de novembre 1999, la faille principale se scinde en plusieurs branches, la branche nord étant la plus proche de la mégapole d’Istamboul qui compte 16 millions d’habitants !

Reste toutefois un mystère, un segment de faille d’environ 70 km de long, qui tracasse fortement sismologues et responsables turcs. « Qu’est-ce que cette région située au beau milieu de la mer de Marmara, une zone apparemment vierge où aucun séisme n’a été enregistré depuis au moins 1766, voire depuis 1509 ? », s’interroge Pierre Henry, géophysicien au Cerege (CNRS-Collège de France) à Aix-en-Provence. De nombreuses questions se posent à son sujet. Du coup, plusieurs équipes de scientifiques s’affairent autour de cette « lacune sismique ». Pour mieux observer la faille, comme le font les Américains avec la faille de San Andreas en Californie, les Turcs de l’Université du Bosphore ont posé des capteurs, à 3 km de profondeur, au fond de puits creusés sur deux des petites îles des Princes situées au large d’Istamboul. Et en collaboration avec des sismologues français, allemands, américains et japonais, ils ont entrepris de truffer l’ouest anatolien de capteurs, selon une ligne nord-sud, afin de dresser un profil tomographique du sous-sol.

Depuis, en octobre 2006, la terre a de nouveau tremblé à Istamboul, engendrant un séisme de magnitude 5,2 à une centaine de kilomètres au sud d’Istamboul. Alors, bon ou mauvais présage ? « D’après les résultats de la campagne Marmarascarps, je pense qu’il y aura une rupture partielle et violente dont la magnitude devrait tourner autour de 7,2-7,3 », explique Rolando Armijo, spécialiste de tectonique à l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP), qui rentre d’une campagne de mesures aux Dardanelles, le détroit qui, au sud, ferme la mer de Marmara. Un avis que partage Ahmet Ercan, professeur de géophysique à l’Université technique d’Istamboul (ITU) et patron de plusieurs sociétés d’ingénierie géophysique. Pour affirmer cela, il se base à la fois sur une fine analyse des anciens séismes (paléosismologie) et sur un calcul selon lequel la rupture d’un segment de faille de 70 km ne peut engendrer un séisme gigantesque. En revanche, cette opinion n’est partagée ni par Xavier Le Pichon, professeur de géophysique au Collège de France, qui dirigea la campagne « Marmara », ni par Celal Sengor, professeur de géologie à l’Université technique d’Istamboul (ITU) qui, eux, prévoient un séisme de magnitude exceptionnelle autour de 8.

Ces controverses entre spécialistes risquent de durer un certain temps encore. Du coup, un autre moyen de prévoir l’arrivée imminente d’un méga séisme pourrait être l’observation et la mesure d’émissions de fluides depuis la croûte terrestre jusqu’à la surface. Ainsi en 1999, juste après le séisme d’Izmit, a- t-on observé l’émission de bulles de méthane remontant à la surface de la mer de Marmara. Cet été, la campagne MarNaut, menée par le navire L’Atalante et le sous-marin Nautile, a permis de confirmer la présence de « bulles de méthane et d’hydrocarbures s’échappant en minces filets par une multitude de petits conduits perçant à travers des sédiments de couleur noire ». La question est maintenant de savoir s’il existe une relation, un couplage, disent les scientifiques, entre l’émanation de fluides et la déformation mécanique de la zone de faille au cours du cycle sismique. « Si oui, on pourra peut-être un jour considérer ces remontées de fluides comme un indice précoce de séisme, avance Pierre Henry. Mais on n’en est pas encore là. »

Une exposition sur les séismes et volcans

Vivre un séisme comme si vous y étiez, ressentir les secousses d’un tremblement de terre grâce à une plate-forme de simulation sismique. C’est ce que propose l’étonnant parcours de « Volcans, séismes, tsunamis, vivre avec le risque ». Cette exposition, ouverte jusqu’au 11 mai 2008, explique chaque phénomène à l’aide de maquettes, de modélisations. Le visiteur peut y reproduire le mouvement des plaques de la croûte terrestre, comprendre l’impact des ondes et vibrations, appréhender les différents types de volcans, de roches, d’éruptions, découvrir des expériences directement issues de laboratoires…

La population se prépare à affronter le « Big One ».

Huit ans après les grands séismes, les Stambouliotes consolident leurs habitats et s’organisent dans leurs quartiers. Istamboul (Turquie), de notre envoyé spécial.

«Grâce à notre réseau d’alerte précoce capable de détecter les ondes sismiques les plus rapides, nous pourrons sous peu donner l’alerte 3 à 4 secondes avant l’impact réel du séisme », explique fièrement Gülay Altay, directrice du département de sismologie de l’université du Bosphore. « Ce très court laps de temps est tout de même suffisant pour couper automatiquement l’électricité, les gazoducs et oléoducs, déclencher la fermeture des deux ponts suspendus qui enjambent le Bosphore, et l’arrêt des trains, et même bloquer les conduites de gaz alimentant les grands immeubles modernes équipés de vannes spéciales de façon à éviter explosions et incendies », poursuit-elle. En outre, l’alerte précoce est immédiatement transmise au premier ministre turc.

Nous sommes sur le campus de l’université du Bosphore, à l’Observatoire de sismologie fondé en 1868 par le Français Aristide Coumbary, sur une colline d’Istamboul dominant le Bosphore. C’est là, à deux pas d’une ancienne coupole d’astronomie entourée de pins, que dans un bâtiment moderne et spacieux arrivent les précieux signaux sismiques détectés à la fois par un réseau de 120 sismomètres ordinaires, et surtout ceux captés par une dizaine d’autres sismomètres et envoyés à très grande vitesse grâce à un réseau de fibres optiques. Au mieux, ce dernier système peut servir les installations industrielles, telles que les raffineries, usines chimiques et sidérurgiques, situées dans la grande banlieue est d’Istamboul, sur la rive asiatique de la mer de Marmara. Malheureusement, il ne peut être utile à l’ensemble de la population.

Ce constat renforce encore la nécessité de prendre des précautions. Dans le « plan directeur de prévention contre les tremblements de terre à Istamboul », officiellement établi depuis quelques années par Mustafa Erdik, figurent en priorité l’évaluation de la vulnérabilité sismique des édifices existants, ainsi que le développement de méthodes d’atténuation du risque sismique. Ainsi, les urbanistes ont-ils inventorié les 860 quartiers de la mégapole (5 600 km2, 120 km de diamètre) et classer les 2,5 millions d’immeubles en fonction de leur vulnérabilité selon une échelle s’étalant de A (construction parasismique) à F (édifices vétustes et fragiles). « La moyenne des édifices stambouliotes est classée en C, ce qui signifie qu’ils sont moyennement aptes à résister à un séisme important », assure Ahmet Ercan, professeur à l’Université technique d’Istamboul (ITU) et directeur d’une société de conseil en construction. Les géologues ont également répertorié les différents quartiers d’Istamboul en fonction de la nature géologique de leur sous-sol. Ainsi, la « péninsule historique », où sont érigés le palais de Topkapi, la basilique Sainte-Sophie et la Mosquée bleue, est-elle particulièrement fragile car elle est constituée de sédiments instables, exactement comme les bas quartiers de Nice.

Au-delà de ces inventaires, la prévention s’étend aux constructions parasismiques et à la consolidation des bâtiments existants afin d’atténuer l’effet des secousses. Ainsi, au département d’ingénierie sismique de l’université du Bosphore, équipé d’une plate-forme vibrante pouvant supporter 2 000 tonnes de matériaux et d’un simulateur de séismes en 3D, les ingénieurs testent-ils deux types d’installations parasismiques. La première consiste à chausser l’immeuble de « pieds d’acier », ensemble constitué d’une boule et d’une soucoupe en acier sur lequel l’édifice peut osciller en cas de vibrations, réduisant ainsi considérablement l’énergie venant du sol. Pas très différente, une autre technique vise à monter les pieds de l’immeuble sur un empilement de disques d’acier enserrés dans un manchon de caoutchouc. « Testées dans notre laboratoire, ces deux technologies ont été mises en oeuvre dans l’hôtel Torenia à Istamboul et à l’aéroport d’Antalya », explique Waiel Mortaja, ingénieur. En outre, ses collègues ont mis au point une technique consistant à prendre en sandwich avec des feuilles d’aluminium et de polystyrène les cloisons de brique de façon qu’elles ne s’effondrent pas sur les habitants.

Parallèlement à ces progrès techniques, la population stambouliote se sensibilise au risque de gros séisme, de Big One. Les autorités municipales diffusent l’information au moyen d’expositions et d’un camion itinérant, consolident les écoles et, en 2005, ont organisé une simulation de crise grandeur nature. Elles ont également créé un centre de gestion des catastrophes (AKOM) et, au niveau des quartiers, prévoient des espaces où se tiendront les secours de première urgence. « Mais, avec un budget d’environ 500 millions de dollars, la consolidation des écoles et des hôpitaux prend du retard », explique Jean-François Pérouse, géographe à l’Institut français d’études anatoliennes (IFEA). « Il y a encore de la corruption et il faudrait 10 milliards de dollars. »

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Débat. Pourra-t-on un jour prévoir les séismes ?

Jean Virieux, Laboratoire de géophysique (Université-CNRS-IRD) à Grenoble : « On ne pourra jamais anticiper à coup sûr »

« Complexe, cette question exige d’être très précis avec les termes employés. Il faut en effet distinguer prévision, alerte et alerte précoce. La prévision des mouvements du sol en général nécessite de disposer d’un réseau de capteurs, des sismomètres, fonctionnant 24 h sur 24 et judicieusement placés de part et d’autre des failles, à terre et en mer, prolongés par un système de télécommunication le plus rapide possible. C’est le cas à Naples autour de la faille d’Irpinia qui bougea en 1980, faisant plus de 2 900 morts et 30 000 sans-abri à Bucarest (Roumanie), à Mexico ou à Istamboul. En France, certes, nous n’encourons pas les mêmes risques que dans les pays cités, mais nous ne disposons que de 32 capteurs pour couvrir les régions à plus fort risque sismique : Strasbourg, Rhône-Alpes, Nice et la Côte d’Azur, les Pyrénées.

À partir du moment où les signaux d’activité sismique enregistrés dépassent un certain seuil de magnitude sur l’échelle ouverte de Richter, on lance une « alerte précoce » (early warning) avant l’impact des secousses pour tenter de protéger les populations et les biens. Suivie de l’alerte après impact qui, elle, a pour but de déclencher l’envoi de secours. Les sismologues disposent alors de quelques secondes pour bloquer des activités humaines ou installations industrielles. Ainsi à Naples, les 35 stations installées par le sismologue Aldo Zollo permettent de couper l’électricité et le gaz, d’arrêter les trains, de déclencher les groupes électrogènes dans les hôpitaux… À Mexico, 100 secondes avant l’impact, des sirènes d’alarme se mettent à hurler. En France, dans la région PACA, les rails du TGV sont équipés de capteurs qui, en cas de vibrations du sol, stoppent le train. Sur la Côte d’Azur, en cas de tsunami engendré par un tremblement de terre en Algérie, nous disposons de 55 minutes pour protéger populations et biens. La principale mesure dans ce cas étant très simple puisqu’il suffit de s’éloigner du littoral. Ce qui illustre bien le véritable scandale du tsunami de Sumatra qui a mis entre 2 et 3 h pour ravager l’île de Sri Lanka. La qualité de la prévision sismologique est donc fonction du nombre de capteurs. Toutefois, il n’existe pas de risque zéro et un maillage très dense de capteurs sismiques ne garantit pas pour autant la prévision à coup sûr. »

Rolando Armijo, Sismologue, Institut de physique du globe de Paris (IPGP) : « Les signes avant-coureurs sont difficilement interprétables ».

« La prévision des tremblements de terre est un problème vieux comme le monde. On fait souvent la comparaison avec les volcans. Mais en présence de volcans actifs, de nombreux éléments sont plus facilement détectables, voire franchement visibles (présence d’une chambre magmatique, remontée de lave, nature chimique et viscosité de cette lave, effusion de gaz, petites secousses appelées trémors…) au moyen d’instruments. C’est d’ailleurs l’objet des observatoires volcanologiques que l’IPGP a installés sur la Soufrière de Guadeloupe ou Le Piton de la Fournaise à La Réunion. Mais, même avec les volcans, les signes avant-coureurs sont souvent difficilement interprétables et la situation complexe à gérer. Ainsi en 1976, après une polémique entre Claude Allègre et Haroun Tazieff, on décida d’évacuer la population de Basse-Terre (76 000 personnes), alors qu’il n’y eut pas d’éruption de la Soufrière. En sismologie, la situation est encore plus complexe. À ma connaissance, il n’existe pas de séisme que l’on ait su prévoir quelques jours, semaines voire mois avant son occurrence. Je connais deux séismes qui se sont produits en Grèce (Kalamata en 1986, et Kozani-Grevena en 1995, magnitude 6,6), en causant très peu de victimes par rapport à l’étendue des destructions, mais ces cas de figure sont finalement dus au hasard ou à la chance. Le premier s’est produit un samedi matin par une belle journée, avec des petites secousses précédant un grand tremblement. Résultat : les habitants, y compris les vieillards, ont eu le temps de sortir de chez eux. Quant au second, c’était un dimanche soir, et tous les habitants du village étaient à une fête en plein air. En matière de sismologie, certes, les progrès technologiques (radar, GPS) permettent de mesurer des paramètres (déformation mécanique, dégazage, variation de pression des nappes phréatiques) auxquels on n’avait pas accès il y a quelques décennies, mais on se heurte à un problème d’interprétation car la plupart de ces signaux ne sont pas systématiques. En fait, le résultat de toutes ces mesures est très maigre et plutôt décourageant. De plus, de l’interprétation des faits jusqu’aux recommandations aux instances politiques, il y a un pas. À partir de quand allez-vous décider qu’il faut évacuer la population ? Ceci dit, on peut espérer que l’on va trouver un jour un moyen de prévoir l’avènement d’un séisme. »

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