Conclusion :

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Nous avons pu constater que les nombreux moyens de prévision étaient plus ou moins fiables. Plus les années passent, plus les moyens se multiplient mais le moyen le plus sûr reste le sismographe (ou sismogramme), bien que de nombreuses autres méthodes tels que la méthode Van, la géodésie spatiale et le Gps soient des bases à expérimenter encore et encore, comme elles sont assez controversées, on les utilise moins souvent. Les scientifiques utilisent de plus en plus souvent ce qui les entoure pour essayer de prévoir les séismes, le comportement des animaux est étudié ainsi que les flashs lumineux ou la concentration en radon de l'eau souterraine. Certains sont même certains que le seul moyen de prédire un jour les séismes sans se tromper réside dans l'analyse du comportement de l'environnement avant que le séisme ne se déclenche.

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Les Etats ont dû mettre en place de nombreux moyens pour protéger la population lorsqu'un séisme éclate. Ils sont de plus en plus nombreux à distribuer des protocole de protection, c'est à dire la marche à suivre, avant, pendant et après le séisme. Dans les zones dites à risque, les exercices de simulation sont de plus en plus fréquents, on initie les écoliers aux mouvements appropriés lors d'une secousse. A long terme, les constructions aux normes parasismiques sont les plus efficaces mais aussi les plus coûteuses, elles permettent de construire des logements qui résistent aux séismes même d'une magnitude élevée. Les entreprises de constructions utilisent des matériaux plus fléxible, comme le caoutchouc, ils creusent des fondations plus en profondeur  pour que lors d'un séisme, les fondations suivent les mouvements du sol et que le bâtiment ne soit pas détruit. L'exemple parfait du bâtiment parasismique est la "Transamerica Pyramid" à San francisco aux Etats-Unis.

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AVANT LE SEISME

·        Faire construire sa maison selon les normes parasismiques. ·        S'informer des risques encourus et des consignes de sauvegarde.  ·        Repérer les points de coupure de gaz, d'eau et d'électricité chez soi. ·        Disposer d'un poste de radio à piles, d'une torche électrique et d'un nécessaire de premier secours.  ·        Repérer un endroit où l'on pourra se mettre à l'abri. ·        Fixer les appareils lourds au plancher et les meubles lourds aux murs. ·        Ne pas placer d'objets lourds sur des étagères hautes.

PENDANT LE SEISME

A l'intérieur Garder son calme. Rester à l'intérieur. Se mettre à l'abri près d'un mur, d'une colonne porteuse ou sous des meubles solides (tables, bureaux...).  S'éloigner des fenêtres.  A l'extérieur  Garder son calme. Rester à l'extérieur. S'éloigner de ce qui peut s'effondrer (bâtiments, ponts, lignes électriques).  En voiture  Garder son calme. S'arrêter si possible à distance des constructions et des lignes électriques.  Ne pas descendre de la voiture avant la fin des secousses.

APRES LE SEISME

Garder son calme. Regarder si on est blessé. Couper l'eau, l'électricité, le gaz. Ne pas allumer de bougies. Ne pas fumer. Ne pas téléphoner (il faut réserver le téléphone aux messages hautement prioritaires). Evacuer le plus rapidement possible les bâtiments en faisant attention à d'éventuelles autres secousses.  Ne pas prendre l'ascenseur.  Ne pas toucher aux fils électriques tombés à terre.  Mettre des souliers pour se protéger des vitres cassées et des bris de verre. S'éloigner de tout ce qui peut s'effondrer. S'éloigner des zones côtières même longtemps après la fin des secousses en raison d'éventuels raz-de-marée.  Ne pas aller chercher ses enfants; l'école s'occupe de tout.  Se diriger vers les espaces libres (parcs, stades...).  Ne pas pénétrer dans la zone sinistrée sans autorisation. Ecouter la radio pour connaître les consignes et les suivre.

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2-Le protocole de protection

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Lorsqu'un tremblement de terre a lieu, on peut sauver un grand nombre de vie à condition d'agir le plus vite possible. Les spécialistes estiment qu'il faut agir dans les 48 heures suivant le séisme car après 72 heures passées sous les décombres, les chances de survie sont minimes. C'est pourquoi il faut établir des plans d'action rapides mettant en oeuvre tous les moyens disponibles et appropriés. Il existe de tels plans d'action dans tous les gouvernements. De plus en plus, des exercices de simulations ont lieu dans les écoles pour préparer les jeunes aux séismes et aussi dans des villes où la menace plane sans cesse.

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Exemple d'un exercice de simulation.

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La préparation à un séisme majeur concerne trois contextes:

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·        Avant un séisme majeur: il convient d'effectuer des simulations de catastrophes avec des exercices d'évacuations auprès de la population. Il existe ainsi des exercices de simulations dans toutes les écoles japonaises et californiennes. Des simulations du même type ont maintenant lieu dans des établissements scolaires du sud de la France. De même, les unités de secours doivent être préparées à agir vite lors d'un séisme. Ceci nécessite aussi un entraînement spécifique afin d'être parfaitement au point le jour du séisme. Au Japon, il existe ainsi des simulations de séisme tous les ans, le jour anniversaire du tremblement de terre de 1923 qui avait fait plus de 120 000 victimes. Cette simulation implique la population d'une part et les organismes de secours d'autre part. Ce type de  préparation est assez bien effectuée dans les régions très exposées au risque sismique mais les actions dans ce sens restent des cas isolés en France.

·        Pendant un séisme majeur: il convient d'informer la population en diffusant aussi largement et aussi régulièrement que possible les consignes essentielles de sécurité à suivre en cas de séisme.

·        Après un séisme majeur: il convient d'établir une entraide d'urgence et une organisation post-catastrophe complémentaires aux interventions de la Sécurité Civile (la Sécurité Civile est l'ensemble des moyens dont dispose le Préfet pour intervenir en cas de catastrophe majeure). Ceci est assuré par le Préfet dans un premier temps puis des cellules de crise municipales sont créées pour organiser les secours.

Ainsi, il existe des consignes à suivre en cas de séisme destructeur. Voici un exemple des différentes informations préventives destinés à tous les citoyens susceptibles de se trouver confronté à un séisme.

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Ainsi, nous allons comparer le Séisme ayant eu lieu en Arménie en 1988 et celui de San Francisco datant de 1989 :

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A) Le séisme en Arménie :

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Le 7 décembre 1988, un séisme d’une magnitude de 6.9 s’est abattu sur le nord de l’Arménie, plus précisément la région de Spitak.

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la carte de l'arménie

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En moins de huit secondes, une faille s'est ouverte sur une longueur de vingt kilomètres. Les deux blocs de fracture en présence ont instantanément coulissé l'un sur l'autre, en biseau. Le phénomène a atteint une amplitude de 1,6 mètre. Selon les estimations, entre 25000 et 30000 personnes sont mortes sous les décombres des bâtiments non conçus pour résister à un tel séisme 514000 sont devenus sans abris.
La dimension majeure de la catastrophe résulte de la combinaison de 2 causes essentielles :
Ce séisme est de très loin le plus meurtrier, la cause principale est l’incapacité de nombreuses constructions à sauvegarder leurs habitants en absorbant les sollicitations du séisme, voire en négligeant des zones de survie, c’est à dire des volumes dégagés au sein des décombres.
La cause secondaire réside dans l’insuffisance de l’organisation et de la quantité des premiers secours. L’une comme l’autre renvoient à un déficit de priorité accordé à la vie par le système Soviétique.

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la ville de Spitak détruite en 1988

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B) Le tremblement de terre de Loma Prieta

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Il s’est produit le 17 octobre 1989 dans la baie de San Francisco en Californie à 17h04
Il a atteint une magnitude de 7.1 sur l échelle de Richer. C’est le plus terrible séisme que la ville ait connu depuis le "Big One" de 1906 qui avait saccagé la ville.

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San francisco ravagé après le Big One en 1906

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Le séisme de 1989 a détruit en 15 secondes une petite partie de la ville. L’épicentre du séisme a été situé sur la faille San Andréas, l’une des failles les plus actives de la planète.

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La faille de San Andreas

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Il y a eu 65 morts, 12000 personnes se sont retrouvées sans domicile et plus de 18000 bâtiments ont été endommagés. Pour autant, peu de structure se sont effondrées en raison des codes de constructions qui ont été pour la plupart bien suivis. La plupart des dégâts n’ont affectés que des constructions anciennes qui n étaient pas conformes aux normes parasismiques. Les conséquences ont été atténuées par l’application et le respect des normes préventives.

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Cette caricature montre au premier plan les anciennes bâtisses se sont effondrés, elles sont en ruine, et à l'arrière plan, les nouvelles constructions ont à peine vaciller.

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Ainsi, la grande différence entre ces deux séismes qui se sont passé à moins d'un an d'intervalle est le fait que San francisco est l'une des villes les plus riches des Etats-Unis et qui après le séisme de 1906 a su rebondir et mettre ses nouvelles constructions aux normes parasismiques et faire circuler des protocoles de protection  pour la population en cas de séismes. Au contraire, l'Arménie est un pays pauvre qui ne construit pas encore aux normes parasismiques, en effet, un pays pour pouvoir construire aux normes parasismiques doit être assez riche, car le financement coûte très cher.

Nous allons étudier maintenant le bâtiment parasismique le plus résistant pour le moment. Il s'agit de la "Transamerica Pyramid" à San francisco. Terminé en 1972, elle a été édifiée pour résister au moindre secousse. Ses fondations sont enfoncées à 15km de profondeur, en cas de secousse, elles suivent alors les mouvements du sol, et le bâtiment ne s'effrondre donc pas.

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la Transamerica pyramid

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II Moyen de protections de la population.

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Les moyens de détections étant encore trop peu aléatoires, de nombreux gouvernements ont misé sur des moyens permettant d’informer et préparer les populations des zones à risques ainsi que les moyens de secours et d'information à ces événements.

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1- Se protéger grâce au génie parasismique

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-Les hommes ayant la mémoire courte, ils ont peuplé de part le monde nombre de zones où l'on sait que le risque sismique est important. S'ils ne veulent pas s'établir ailleurs, il faut renforcer leurs habitations afin de réduire les risques d'écroulements en cas de séisme: c'est le domaine du génie parasismique.

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La construction Parasismique

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Le but de la construction parasismique consiste à trouver des techniques de génie civil permettant aux habitations de résister à toutes les secousses d'intensités inférieures ou égales à l'intensité nominale fixée par la loi.
On a fait beaucoup de progrès dans ce domaine depuis les années 60 et on a élaboré différentes techniques de conception parasismique d'ensemble:

• implantation judicieuse des constructions, hors des zones instables.

• adaptation des fondations au type de sol.

• utilisation de matériaux de qualité adéquate.

• utilisation de dispositions constructives énoncées dans les guides    techniques de construction parasismique (distribution des masses, chaînages horizontaux et verticaux, etc...)

• prise en compte de "l'agression sismique" sur le site considéré (ce qui signifie établir des plans de construction en sachant qu'il peut se produire des séismes et donc éviter toutes les architectures permettant des effondrements).

Ainsi la construction parasismique ne consiste pas uniquement en l'élaboration de techniques de construction mais d'un ensemble de méthodes permettant aux bâtiments de résister aux secousses des séismes.

Mais de nombreux bâtiments ont été construit avec des matériaux spécialement conçu pour résister lors des séismes tels que :

·        Le caoutchouc, il est utilisé  dans ces constructions car il a la capacité de se déformer et d’amortir les secousses puis de reprendre sa forme initiale. Les bâtiments  se déforment mais ne s’écroulent pas.

·        Le cerclages, au moment de la construction d’un bâtiment une structure rigide encercle chaque étage et empêche ainsi le bâtiment de s’écrouler.

·        Les amortisseurs hydrauliques sont de plus en plus utilisés, ils sont placés sous le bâtiments lors de la construction. Pendant le séisme, le liquide va amortir les secousses sismiques et l’immeuble va rester en place.

De plus en plus de structures permettant d’éviter l’écroulement des bâtiments sont mis en place encore aujourd’hui.

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Effondrement des maisons en maconnerie de la casbah de Dellys en Algérie le 20 mai 2003, avec les nouveaux matériaux cette maison serait resté intacte après ce séisme.

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2- La Nature

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Ainsi, les hommes ont dû trouver un autre moyen de prédire les tremblements de terre, Du côté de la nature, plusieurs faits étranges se sont produits permettant d'annoncer les séismes. Et si ces éléments précurseurs nous permettaient un jour de prévenir les séismes ?

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Les scientifiques ont aussi élaboré des méthodes de prédictions à plus court terme utilisant des éléments précurseurs à un séisme.

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On a également étudié la concentration en radon des eaux souterraines proches d'une faille active. Le radon est un gaz radioactif naturel (donc dû à une réaction nucléaire naturelle) dont la concentration varie en fonction de la nature du sol ou encore des variations météorologiques. On a observé que la teneur en radon augmentait dans les eaux à l'approche d'un séisme. Ceci serait dû aux frictions dans la roche à cause des contraintes à l'approche de la rupture provoquant le séisme. Ces frictions provoqueraient la fracturation de la roche, entraînant une remontée vers la surface, grâce à ces fractures, du radon piégé dans les roches profondes. Il a été établi de façon formelle qu'il existait une relation entre la teneur en radon et l'activité sismique. Il est cependant délicat d'utiliser cette technique seule car on ne sait pas précisément déterminer les fluctuations de la teneur en radon dues à d'autres activités naturelles comme les variations climatiques. Il est donc difficile de donner une alerte fiable avec ce seul élément. Mais on utilise fréquemment cette technique couplée à d'autres éléments de prédiction.

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On a détecté d'autres phénomènes à l'approche d'un séisme. Des scientifiques japonais ont remarqué que dans certaines régions, le sol (ou le niveau marin) se "soulevait" de plusieurs dizaines de centimètres à l'approche d'un séisme, comme s'il "gonflait" avant le choc. Ce phénomène peut en particulier être observé en relevant le niveau d'eau dans les puits ou en mesurant l'inclinaison du sol. En étudiant la surface de la zone surélevée, on peut estimer la magnitude du séisme à venir. Cependant, là aussi, cette surélévation du sol n'est pas systématique. De plus, ce phénomène a été observé dans des régions où aucun séisme n'a eu lieu, ce qui rend ce phénomène difficilement utilisable, en tous cas s'il est utilisé seul, pour prévoir des séismes.

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On a fait mention de beaucoup d'autres précurseurs, notamment la présence d'éléments radioactifs aux alentours d'une faille.

De nombreuses victimes ont aussi rapporté avoir observé des flashs lumineux dans le ciel juste avant un séisme, ce qui pourrait être dû à des phénomènes électromagnétiques à déterminer.

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Les nuages Roses aperçus avant le séisme du Suchuan en 2008

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Il existe aussi des études sérieuses essayant de montrer l'importance du comportement des animaux avant un séisme ou étudiant les attractions gravitationnelles des planètes importantes...

   Les chinois qui doivent essuyer de nombreux séismes pendant l'année, on inventait une méthode dite Méthode Chinoise basée sur l'étude des signes précurseurs vu auparavant ainsi que le comportement des animaux avant un séisme.

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Les prévisions des séismes par l’observation du comportement des animaux 

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Avant un séisme, les animaux adoptent des attitudes particulières telles que la fuite ou une nervosité sans raisons apparentes pour l’homme. Pourtant, c’est grâce à eux que des catastrophes humaines ont pu être évitées comme le 4 février 1975 dans la région du Liaoning au nord-est de la Chine. La population a été évacuée quelque temps à l’avance en s’alarmant du comportement suspect des animaux. Un séisme de magnitude 7,5 sur l’échelle de Richter s’est produit quelques heures après.

Par exemple, des centaines de milliers de batraciens ont fui la région peu avant le séisme. Certains habitants de Mianyang y ont vu le signe annonciateur d’un désastre imminent. Les experts sont beaucoup plus sceptiques. Quelques jours avant le séisme, les habitants de Mianyang, une ville proche de l’épicentre, ont vu des centaines de milliers de crapauds envahir brusquement les rues et prendre la fuite, rapportent des médias chinois.

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le comportement des animaux, ici des crapaux avant un séisme au Mianyang -

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Le phénomène s’expliquerait par les sens plus développés chez les animaux que chez l’être humain. Par exemple, les chiens sont capables de repérer des émissions de gaz grâce à leur sens olfactif beaucoup plus fin. Certains encore peuvent ressentir le soulèvement du sol, d’autres sont plus sensibles aux pulsations électromagnétiques et aux changements des champs électriques terrestres. Ainsi, des serpents gelés lors de l’hiver alors qu’ils devraient être en hibernation ou des oiseaux qui abandonnent leur nid peuvent être des signes avant-coureurs d’un séisme. Cependant, chaque espèce réagit différemment et les chercheurs ont peu de connaissances sur le comportement animal pour en déduire les raisons.

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On a remarqué aux Etats-Unis que les pigeons ont du mal à voler dans les jours qui précédent un tremblement de terre. Or, on sait que les pigeons ont un lien avec le magnétisme terrestre, même si on a démontré qu’ils circulent aussi grâce à leur regard. 

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Lors du tsunami qui avait ravagé le Sri Lanka et la Thaïlande, en décembre 2004, on avait retrouvé tous les éléphants vivants. Les éléphants, dont on a signalé qu’ils étaient partis en courant vers l’intérieur des terres au Sri Lanka ou en Thaïlande ont des modes de communication infrasonores. Ils perçoivent dans l’infrason des signaux inaudibles pour l’homme et ont l’appareillage physiologique pour communiquer entre eux sur de très grandes distances, plusieurs dizaines de km, explique Hervé Fritz, chercheur en écologie au Cnrs. Ils ont, par rapport à d’autres espèces, une meilleure faculté d’association et un grande capacité motrice. Dans l’Indiana, aux Etats-Unis, début avril 2008, un tremblement de magnitude 5,1 a clairement été perçu à l’avance par les animaux domestiques. Les chats et les oiseaux, dont un perroquet prénommé Sadie, devenu, depuis, vedette de la presse magazine.

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Le perroquet.

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Autres méthodes :

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-La Méthode VAN (du nom du groupe de chercheurs grecs, Varotsos, Alexopoulos et Nomikos, proposée en 1981) consiste à mesurer le potentiel électrique entre deux électrodes plantées dans le sol. Les variations de ce potentiel sont interprétées comme des signes avant coureurs des séismes. Cependant cette méthode n’est pas encore validée, les mécanismes mettant en jeu ces signaux étant encore mal connus. En effet, la mise en corrélation des diverses mesures est encore sujette à polémique et à interprétations.

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La Géodésie spatiale est un grand espoir, parfois discuté, de nombreux chercheurs.

Deux types de mesures géodésiques sont utilisées dans l'étude de la déformation sismique: le nivellement et la triangulation. Le nivellement permet de mesurer les déplacements verticaux de la surface, tandis que la triangulation sert à déterminer les angles et les distances horizontales. En comparant des mesures faites à des instants différents, on peut donc déterminer la déformation verticale et horizontale en fonction du temps. Des mesures géodésiques de la déformation sont réalisées à intervalles réguliers autour de la faille de San Andreas et d'autres failles actives en Californie, dans plusieurs régions du Japon.

La géodésie est actuellement l'objet d'une profonde mutation avec l'introduction des méthodes spatiales et satellitaires. Des mesures très précises de grandes distances ont été rendues possibles par l'observation simultanée de sources d'émission extragalactiques à partir de deux antennes très éloignées. Cette méthode, connue sous le sigle anglais VLBI, permet de mesurer par interférométrie des variations de la distance entre deux antennes, situées à un millier de kilomètres l'une de l'autre, avec une précision de l'ordre d'un par dix millions (10-7). Actuellement, plusieurs paires d'antennes ont été installées, mais il faudra quelques années avant d'obtenir des résultats significatifs car la Terre se déforme très lentement.

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Cette méthode permet de voir les différentes anomalies sur le globe 

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Ainsi, le Satellite Demeter étudie la perturbation qui se produit dans le ciel avant les séismes, il scrute l'ionosphère. Chimiquement, le satellite détecte les électrons qui s'agitent plus que la normale ce qui entraîne une augmentation de la température qui provoque les séismes.

Plus précisément, c'est un prototype de la nouvelle génération de plate formes spatiales Myriade mise au point par le CNES, le satellite Demeter (Detection of Electro-Magnetic Emissions Transmitted from Earthquake Regions) s'est fixé un objectif scientifique audacieux qui devrait, à terme, permettre de mieux comprendre voire anticiper les tremblements de terre.

Sous le nom de la déesse grecque des moissons se cache un acronyme qui résume la mission confiée à l'engin : détecter et mesurer dans l'ionosphère les perturbations électromagnétiques qui semblent associées aux séismes, éruptions volcaniques et autres raz-de-marée. La mission de Demeter consiste à mesurer ces phénomènes et, le cas échéant, vérifier leur caractère systématique.

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Une autre méthode de mesure des distances horizontales, le positionnement spatial, est basé sur l'utilisation de satellites : le GPS.

Plus précisément, Le GPS ou Global Positionning System est un système de position par satellite. Ce système permet de déterminer sa position ( de l'ordre du millimètre). Ainsi, pour la mesure de la tectonique des plaques, on utilise une broche métallique qui est enfoncée dans la roche et d'une antenne GPS placée exactement à la verticale du point du repère. Il suffit de prendre des mesures pour détecter un déplacement et en déduire une vitesse.

Cet outil permet de mesurer directement les mouvements du sol liés à des séismes, à des éruptions volcaniques ou de déplacements de blocs tectoniques. Une précisions de l'ordre du millimètre est nécessaire car les mouvements sont de cet ordre là.

Lors d'un séismes les déplacements peuvent atteindre plusieurs mètres pour des évènements de magnitudes supérieures à 6. Les mesures du GPS permettent les déplacements du sol liés aux séismes, en association avec les mesures sismologiques permettant de connaître le déclenchement et la propagation de la rupture qui a donné lieu au séisme.

La méthode GPS est très appréciée, il faut faire confiance en cette voie, mais il faut accumuler les données et les analyser. De toute manière, plus il y a de séismes, plus la progression sera : cet avis des scientifiques ne peut être attendu avec la même sérénité dans les populations.

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Gps placée à un endroit surplombant un vaste endroit.

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I- LA PRÉVISION DES SÉISMES EST-ELLE POSSIBLE ?

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1- Les avancées techniques des hommes

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Depuis l'Antiquité, après chaque séisme destructeur et meutrier, les hommes essayent de connaître les causes du cataclysme afin que cela ne se reproduise plus jamais.

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Une prévision sismisque est une recherche de méthodes permettant de prévoir précisément la date, le lieu et la magnitude d'un séisme à venir.

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Nous allons nous concentrer plus particulièrement sur les prévisions à moyen terme : 

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Les cycles sismiques d'une région ne sont pas forcément réguliers. Il est donc impossible à partir d'une simple analyse historique de prévoir un séisme. Les scientifiques utilisent donc diverses instruments technologiques.

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L'instrument le plus fiable reste tout de même le sismomètre. C'est un détecteur de mouvements du sol qui comporte un capteur mécanique, un transducteur, un amplificateur et un enregistreur.

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Les premiers sismomètres étaient des capteurs à inertie ou des pendules. La masse d'inertie pouvait être très élevée : à la station historique de Strasbourg, devenue Musée de Sismologie et Magnétisme terrestre, l'un des sismomètres a une masse de 19 tonnes par exemple.

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Actuellement on utilise surtout des sismomètres électromagnétiques. Ils ne mesurent pas le mouvement du sol mais la vitesse de mouvement du sol.

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Exemple d'un sismomètre utilisé aux Etats-Unis

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Comment fonctionne un sismomètre? 

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   Un sismomètre est constitué le plus souvent d'une masse et d'un bâti lié au sol. L'appareil doit être autant que possible isolé de l'extérieur, afin que les variations de température ou de pression n'affectent pas la stabilité du système.

    Un mouvement du sol va entraîner un mouvement du bâti, puis un mouvement relatif entre la masse et le bâti qui porte également le système d'enregistrement. C'est donc ce mouvement relatif qui est amplifié par un système mécanique, mécanique-optique ou électronique, puis enregistré.

    Un sismomètre moderne comporte en plus un système d'amortissement, nécessaire pour obtenir une bonne restitution du mouvement du sol. En effet, sans amortissement, la masse pourrait théoriquement osciller à l'infini. Dans la pratique, ce n'est pas le cas mais la masse peut continuer à osciller même si le champ excitateur a disparu. De là peuvent naître des oscillations qui ne sont plus dues au mouvement du sol. L'amortissement du système permet de remédier à cela.

    Pour obtenir une bonne restitution de l'amplitude et du contenu spectral du signal d'origine, un sismomètre doit avoir une réponse quasi-linéaire.

    L'enregistrement des données fonctionne avec une base de temps absolue et très précise afin de pouvoir étudier les mouvements du sol en fonction du temps, c'est indispensable notamment si l'on veut localiser l'origine d'un séisme. Cet enregistrement du mouvement de la masse en fonction du temps s'appelle sismogramme.

Les ondes sismiques qui génèrent les oscillations du sol peuvent avoir des polarisations, c'est-à-dire des directions de vibrations diverses qu'on peut décomposer suivant 3 directions: une verticale et deux horizontales, par exemple.

Il existe donc des sismomètres sensibles aux mouvements horizontaux et d'autres aux mouvements verticaux.

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Mais d'autres moyen de détection basés sur la géophysique interne à différents termes existent : la sismogenèse s'intéresse aux phénomènes de microfissuration, de fracturation et de rupture qui sont à l'origine des séismes (mécanisme au foyer), la sismotectonique traite la relation entre les tremblements de terre et la tectonique et la paléosismologie tente de découvrir dans les strates géologiques des indications sur des séismes passés et de dater ceux-ci afin de recueillir des données pour les besoins d'une prévision statistique des séismes.

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La sismogenèse tente d'appréhender (si elles sont appréhendables) les conditions associées au déclenchement d'un tremblement de terre dans le temps et dans l'espace, et essaie de comprendre ce qui se passe lors d'un tremblement de terre sur la ou les failles impliquées. La sismogénèse utilise deux types de représentation de la source sismique qui tendent petit à petit à se rejoindre. L'approche cinématique représente le séisme à partir de la différence de l'état de la faille avant et après la rupture.

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La source sismique est alors décrite principalement par la vitesse (et ses variations) du glissement d'un point sur la faille (de l'ordre du m.s-1) lors du séisme et par la vitesse à laquelle se propage la rupture sur cette même faille (de l'ordre de quelques km.s-1). La seconde représentation est dynamique. Cette représentation part d'un état initial de la faille qui est portée à un état critique où la rupture commence (nucléation). La rupture se développe suivant des lois constitutives (par exemple la loi reliant la vitesse de glissement au frottement).

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Comprendre la source sismique est fondamental pour pouvoir un jour espérer prévoir les séismes.

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Système de référence fondamental historique.

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La sismotectonique est la branche de la géologie et de la géophysique qui étudie les structures et les mouvements tectoniques grâce aux séismes, ainsi que les rapports entre les séismes et la tectonique. En effet, la distribution spatiale des tremblements de terre (sismicité) n'est pas aléatoire. La relation entre activité sismique et faille est importante pour la prévision sismique. Dans une vision simplifiée, la déformation due à la tectonique augmente les contraintes sur la faille. Arrivé à un certain seuil, une rupture se déclenche et la faille génère un séisme relâchant les contraintes accumulées. La faille est alors prête pour un nouveau cycle d'accumulation. Ainsi, sur un système de faille où la charge en contrainte est homogène, la faille ou le segment de faille n'ayant pas subi de forts tremblements de terre depuis longtemps devient un bon candidat pour le prochain séisme.

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Carte de la sismicité mondiale depuis 1973.

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L'archéosismologie ou paléosismologie est l'étude des séismes ayant eu lieu durant la préhistoire ou la protohistoire. Elle se base sur des études archéologiques, en particulier la destruction de constructions humaines, ou sur la présence de failles. Elle permet d'avoir accès à des événements extrêmement rares, et donc extrêmement violents : dans ces zones, l'énergie élastique emmagasinée n'est libérée que très rarement, et donc avec une très grande ampleur. Elle permet de combler la lacune temporelle qu'il existe entre la sismotectonique et la géodésie (échelle de temps de la dizaine d'année) et la géologie (tectonique (échelle de temps du million d'années). Elle permet en outre de mieux connaître le risque sismique d'une région, en fonction des séismes passés.

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L'activité sismique sur une faille particulière influe sur le système de failles dans son ensemble. Séisme de Kokoxili (Tibet, Chine)

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On distingue généralement la prévision à long terme (plusieurs dizaines d'années), à moyen terme (entre un mois et une année), à court terme ou prédiction (quelques heures à quelques jours). Nous allons donc étudier tout au long de ce TPE, ces 3 formes de prévisions :

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     1 - la prévision à long terme

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Pour éviter que les bâtiments soient détruits après un séisme, les constructeurs sont de plus en plus nombreux à construire des logements aux normes parasismiques, ça permet en effet à l'Etat de ne pas avoir à reconstruire après. Les logements résistent mieux.

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On place par exemple des amortisseurs pour supporter la charge du bâtiment lors de secousses

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2 - la prévision à moyen terme

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La prévision à moyen terme semble avoir trouvé une voie prometteuse, en effet de plus en plus de moyens techniques se mettent en place dans le but de détecter des séismes, de les prévoir et de pouvoir lutter contre.

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Par exemple, on surveile grâce au GPS

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3 - la prévision à court terme ou prédiction

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La prédiction à court terme devrait permettre d'évacuer les populations et donc de préserver des vies humaines. Les protocoles de protection se multiplient dans les zones à risque et de nombreux exercices de simulation ont lieu, ils permettent au population d'être prête lorsqu'un séisme arrive.

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Comme sur cette photo, de jeunes écoliers chinois apprennent à faire face lorsqu'un séisme a lieu.

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On étudie de plus en plus les phénomènes précurseurs, ce sont des phénomènes qui se déroulent très peu de temps avant le séisme et qui peuvent être annonciateurs, en effet par exemple, le comportement des animaux changent, ou la concentration en radon de l'eau augmente.

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Le sujet choisi :

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Les Séismes, détection et protection de la population.

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La problématique : Quels sont les moyens de détecter les séismes qui se développent ?  Par quels moyens peut-on se protéger contre cette menace que représente les séismes ?

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Le thème : L'homme et la nature

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Introduction

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Dans ce TPE nous vous présenterons les différents instruments qui peuvent permettre de prédire les séismes donc de pouvoir se défendre contre les tremblements de terre encore très dévastateur pour l’homme.

Un séisme ou tremblement de terre est causé par la déchirure de la roche sous terre, à cause d’une accumulation d’énergie qui se libère dans le sous sol. La croûte terrestre est constituée de nombreuses plaques qui coulissent ou s’éloignent en créant des séismes. C’est pour cela que les scientifiques ont développé des moyens d’études pour pouvoir un jour prédire les risques. Les moyens d’étude sont en pleine expansion.

La nature joue aussi un rôle dans la détection des séismes, de nombreux exemples ont intrigué de nombreux scientifiques qui se demandent si la nature ne reste pas le meilleur moyen à exploiter pou prévenir ces tremblements de terres dans les années à venir.

Les Etats dits à risque ont dû chercher un autre moyen pour protéger leurs populations de cette menace. Ainsi, les constructions parasismiques ont été créés, les pays développés ont donc appris à se protéger, les pays en développement ont encore des progrès à faire mais sont sur la bonne voie. De plus, un protocole de protection a été mis en place dans les pays où les mouvements du sol sont très denses.

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Ainsi, sur cette photo, nous voyons  l'étendu de la catastrophe qu'un séisme entraîne dans un pays sous développé.

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Nous vous souhaitons une bonne visite en espérant que vous apprécierez le sujet.

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