Qu’est-ce que la magnitude et comment est-elle calculée, la valeur qui indique la force d’un tremblement de terre

Qu'est-ce que la magnitude et comment est-elle calculée, la valeur qui indique la force d'un tremblement de terre

L’annonce d’un séisme est toujours accompagnée d’une valeur numérique, la magnitude, qui représente sa puissance. Voici ce que ces chiffres signifient et comment ils sont calculés.

Quest ce que la magnitude et comment est elle calculee la valeur

Lorsqu’un tremblement de terre se produit, comme celui dévastateur qui a frappé la Turquie et la Syrie le 6 février 2023, sa magnitude est toujours indiquée, c’est-à-dire une valeur numérique qui exprime sa puissance. Comme on le sait, le chiffre communiqué dans les instants qui suivent l’événement par les institutions qui s’occupent de sismologie, comme notre Institut national de géophysique et de volcanologie (INGV), n’est pas toujours définitif. En fait, il est constamment mis à jour au fur et à mesure que les experts traitent les données recueillies par les sismographes. Dans le cas de celui qui s’est produit en Turquie, on parlait initialement d’une magnitude 7,9, un tremblement de terre très fort, mille fois plus énergétique que celui qui a frappé Amatrice en 2016, alors que les données les plus récentes indiquent une réduction de la valeur de 0,1, donc de magnitude 7,8. Mais qu’est-ce que la magnitude exactement ? Et comment les scientifiques le calculent-ils ?

Quelle est la grandeur

Comme expliqué par INGV, la magnitude mesure la magnitude / la taille d’un tremblement de terre, c’est-à-dire sa force. Plus la magnitude est élevée, plus l’énergie libérée est importante. Dans le cas spécifique c’est l’élastique libéré par l’événement sismique. Quiconque en a vécu un sait qu’un tremblement de terre se manifeste par la secousse du sol : la magnitude, en termes très simples, se calcule « par l’amplitude des oscillations du sol provoquées par le passage des ondes sismiques », qui sont détectées par les sismomètres. En pratique, ces instruments sont sensibles au mouvement du terrain en fonction du temps. Des sismomètres très performants sont capables de détecter des tremblements de terre même à de très grandes distances, tandis que les données collectées sont enregistrées par des sismographes. Le premier à déterminer la magnitude d’un tremblement de terre fut le physicien et sismologue américain Charles Francis Richter, grâce à un type particulier de sismographe à torsion horizontale appelé « Wood-Anderson ». La célèbre échelle de Richter, qui mesure la magnitude des tremblements de terre, a été nommée en hommage au scientifique décédé en 1985.

Numéros de magnitude

La magnitude est exprimée en nombres entiers et fractions décimales. Le tremblement de terre de L’Aquila de 2009 qui a fait 300 morts, par exemple, avait une magnitude de Richter (ou locale) de 5,9, tandis que le premier choc de la séquence sismique de de France centrale de 2016-2017, qui a frappé Amatrice et de nombreuses autres municipalités voisines, était de magnitude 5,4 (le deuxième choc, qui s’est produit le 26 octobre 2016 quelques heures après le premier, était de 5,9). La caractéristique unique des nombres de magnitude est qu’ils sont sur une échelle logarithmique et non linéaire. En effet, pour chaque unité de magnitude supplémentaire, l’énergie libérée par un séisme n’augmente pas d’une fois, mais d’environ 30. Pour donner un exemple pratique, un séisme de magnitude 2 est 30 fois plus fort qu’un séisme de magnitude 1, alors qu’un séisme de magnitude la magnitude 3 est presque mille fois plus violente, précisément parce que l’énergie augmente 30 fois à chaque pas (30 x 30 x 30). Le doublement de l’énergie libérée se produit pour chaque augmentation d’environ 0,2.

Les types de grandeur

Il n’existe pas de magnitude unique pour mesurer la magnitude d’un tremblement de terre. Celle citée jusqu’à présent est la magnitude locale ou Richter (ML), qui s’obtient « à partir de l’amplitude maximale des oscillations enregistrées par un sismomètre standard », tel que celui utilisé par le physicien américain en 1935. Un autre type de La magnitude est celle dite « moment magnitude » (MW) ou échelle de magnitude du moment sismique, qui, comme l’explique l’INGV, est plus représentative de la taille d’un séisme, ou plutôt de l’énergie dégagée. Ce n’est pas un hasard si « elle est obtenue à partir de l’estimation des caractéristiques géométriques de la faille, c’est-à-dire de sa surface totale et du glissement le long du plan de faille ». La magnitude locale et la magnitude du moment sont souvent confondues. Une autre magnitude connue est celle des ondes de volume (MB), qui est basée sur les ondes P d’un séisme, c’est-à-dire les ondes primaires ou longitudinales. Il y a aussi la magnitude des ondes de surface (MS) qui prend en compte les ondes S, secondaires ou transverses.

Qu’est-ce que l’échelle de Mercalli

Si l’échelle de Richter nous indique à quel point un tremblement de terre était énergique et puissant, l’échelle de Mercalli indique son intensité ou à quel point il était destructeur. Les valeurs sont données en chiffres romains de I à XII : plus la valeur est élevée, plus le niveau de destruction causé par le tremblement de terre est important. Il est intéressant de noter que même si les deux échelles peuvent aller de pair dans certains cas, dans de nombreux autres cas, il peut y avoir une divergence significative. Par exemple, un tremblement de terre extrêmement énergétique tel qu’une magnitude 9 peut avoir un Mercalli très faible, tandis qu’un tremblement de terre de force moyenne peut avoir un Mercalli catastrophique. La raison est simple : cela dépend de l’endroit où un tremblement de terre frappe. En Antarctique ou au cœur du Sahara, par exemple, un tremblement de terre très fort ne causerait presque aucun dommage, tandis qu’un tremblement de terre de force moyenne dans une ville historique très peuplée avec des maisons non parasismiques peut provoquer une véritable catastrophe. C’est la raison pour laquelle les tremblements de terre les plus meurtriers de l’histoire n’ont pas été les plus énergiques de tous les temps. Le séisme de magnitude 9,5 au Chili en 1960, le plus puissant jamais détecté par les sismographes, n’a fait « que » environ 3 000 victimes, tandis que le séisme de 2010 en Haïti (magnitude 7,0) a tué environ 300 000 personnes selon le gouvernement local.

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