Tsunami

Il y a juste un an, le 11 mars 2011, un séisme de grande amplitude se produit en mer au large de la côte nord-orientale du Japon. La ville côtière de Sendai et lelittoral de toute sa région subissent un tsunami résultant de l’énergie transférée par le séisme à l’océan. Une onde se forme qui devient à l’approche immédiate du rivage une vague de 15 mètres de hauteur. En déferlant sur les villes et villages côtiers, elle fait 15 846 morts, 3317 disparus, 6000 blessés, 341 000 réfugiés et détruit près de 130 000 bâtiments.

Au surplus, la vague en déferlant a submergé facilement le mur de 5,70 m. de hauteur qui était censé protéger la centrale nucléaire de Fukushima. Des réacteurs sont atteints. Deux d’entre eux explosent les 12 et 14 mars, soufflant le toit de la centrale et irradiant la campagne alentour. Une zone d’exclusion de 20 km a été décrétée autour de la centrale. C’est aujourd’hui un désert humain.

Là les autorités japonnaises ont pris une lourde responsabilité envers l’humanité en plaçant une centrale nucléaire en bordure immédiate de la mer dans une zone sismique avérée, exposée aux tsunamis. Car il y en avait déjà eu par le passé dans la région. Mais toujours pas de responsabilité internationale engagée, comme dans le cas de la centrale de Tchernobyl. Certes ce sont des catastrophes qui touchent d’abord et massivement le pays qui en est la source. Mais il faut cependant bien faire le constat : les fautes graves de l’Etat envers l’environnement ne sont toujours pas génératrices de responsabilité, ne serait-ce que sous la forme d’une responsabilité symbolique, mais qui aurait valeur de principe.

Il faut déblayer 22 millions de déchets encombrants ; reconstruire les villages sur les collines, en retrait de la côte. Le coût estimer de ce gigantesque programme de reconstruction est estimé par les autorités à 220 milliards d’euros sur 10 ans.

Peu d’années auparavant, un autre tsunami, onde plus ravageuse encore car ayant touché un linéaire de littoral bien plus important, dans plusieurs pays de l’océan indien. Elle avait été provoquée par le gigantesque séisme du 26 décembre 2004 au matin au large de l’île indonésienne de Sumatra. Le nombre de morts et de disparus s’est élevé à 226 000 personnes. La puissance du séisme sous-marin avait été évaluée à 9,3 degrés sur l’échelle de Richter, graduée de 1 à 10. Sa force a été telle qu’il a provoqué un changement de niveau du sol sous-marin de 2 mètres sur des milliers de km², ouvert dans la croûte terrestre sous-marine une faille de 1200 km de long, provoqué le déplacement géographique de certaines îles de 25 mètres, engendré le rehaussement du niveau de l’une d’elle de 2 mètres au-dessus de son niveau antérieur, ainsi que le vacillement de la Terre sur son axe. Il a atteint les rivages de 12 pays différents, jusqu’en Afrique. C’est l’île de Sumatra en Indonésie qui a été la plus touchée. Il a été le deuxième tsunami le plus violent depuis 1900, dans le monde.

Subduction et tsunami sont les deux meilleurs amis du monde. Des méchants !

Commençons par Elle.

La subduction (du latin subductio : « tirer sur le rivage ») est un phénomène géophysique dû à la tectonique des plaques, c’est-à-dire au glissement des différentes parties plus ou moins épaisses de la croûte terrestre sur le noyau en fusion qui constitue le centre de la terre. En tout, sur l’ensemble du Globe, 14 plaques glissent ainsi, se rencontrent, se poussent, passent les unes sous les autres, centimètre par centimètre. La subduction, consiste ainsi pour une plaque sédimentaire située sous l’océan, que l’on appellera « plaque océanique », à plonger sous une autre plaque, dite « plaque continentale ». Elle peut aussi être engendrée par la tension que crée le rapprochement de deux plaques continentales, comme la plaque africaine et la plaque européenne, ou encore les deux plaques américaine et européenne.

Ce phénomène peut engendrer un séisme de grande ampleur si le glissement est interrompu, bloqué pendant des décennies voire des siècles. La fantastique tension provoquée par les deux poussées opposées s’accumule alors avant de se libérer brutalement.

Un tel séisme sous-marin de grande amplitude va provoquer lui-même un tsunami, onde par laquelle l’océan-réceptacle évacue une partie de l’énergie libérée qui lui a été transmise, de la même façon il transforme et transfère à la terre l’énergie solaire qu’il reçoit. L’océan est un réceptacle parfait en ce sens qu’il est un remarquable transmetteur d’énergie au sein duquel se produit très peu de déperdition. Le tsunami est un exemple de transmission d’énergie mécanique et les courants, de même que la douceur des variations climatiques qu’offre l’océan mondial à ses littoraux, sont un exemple de stockage et de transmission d’énergie solaire par conduction thermique. La douceur et la continuité climatique inter-saisonnières de nos côtes sont  bien connues.

Après la subduction, voyons son petit frère, Tsunami. C’est le nom japonais de ce que l’on appelle en France très improprement un raz-de-marée. Tsunami est toutefois la seule appellation admise comme correcte pour traduire le phénomène. Le raz-de marée n’est en effet, au sens strict du terme, qu’un courant provoqué par le flux de marée montante lorsqu’il passe entre deux rochers, ou entre une petite île et la côte continentale.

Le mot raz est nom issu de l’ancien normand. Il nous est venu du scandinave par les Vikings. Le mot ras signifiait pour eux un courant d’eau. Le terme « raz » désigne parfois en Bretagne à la fois le lieu où se situe ce courant, qui est un petit détroit, comme le raz de Sein, et le courant lui-même. Un raz de marée est donc un phénomène régulier et non apocalyptique, contrairement au tsunami qui lui n’a strictement rien à voir avec la marée. Ce n’est rien de plus qu’un raz de marée que l’usine marémotrice de la Rance exploite quotidiennement. Il en est de même du courant de marée de la baie du Mont Saint-Michel. La marée est admirable et on peut l’aimer. Et les Cancalais, accoutumés aux grands marnages, ne s’en privent pas qui disent que « si la marée monte deux fois par jour, c’est pour nous offrir deux spectacles
différents ». Cela étant, le courant de marée peut être puissant, atteignant parfois 8 à 10 nœuds au moment des grandes marées d’équinoxe.

Le raz de marée n’est en soi qu’une application du théorème de Bernoulli selon lequel tout fluide passant dans un espace resserré est soumis à une accélération (phénomène illustré par exemple par le passage de l’eau entre les piles d’un pont, créant une accélération de courant). C’est le même principe pour cet autre fluide qu’est l’air et qui provoque le phénomène du Mistral dans la vallée du Rhône. Daniel Bernoulli est un physicien suisse (1700-1782) issu d’une grande lignée de savants qui a particulièrement travaillé sur la mécanique des fluides (il publie son Hydrodynamica en 1738). Ses travaux sur la mécanique des fluides incompressibles parfaits comme l’eau ont permis de comprendre la conservation de l’énergie mécanique et les effets d’accélération dont elle peut être l’objet dans certaines conditions ainsi que son comportement moléculaire. Exemple : l’accélération plus importante du fluide au centre du resserrement ou de la conduite que sur les bords où s’exerce une friction avec d’autres corps.

Le tsunami, littéralement « vague portuaire » ou « vague solitaire » en japonais, est constitué d’une onde, et parfois d’une série d’ondes, susceptibles de parcourir des centaines voire des milliers de kilomètres d’océan en profondeur avant de se transformer dans les approches du littoral, lorsque le sol sous-marin remonte franchement vers la terre, en une très haute barre qui gagne très rapidement en amplitude et déferle sur les côtes.

Pour l’essentiel, deux phénomènes peuvent donner naissance à un tsunami : le tremblement de terre qui affecte les fonds sous-marins et l’éruption volcanique insulaire. Cette dernière peut être sous-marine et provoquer l’émergence d’un volcan. Elle peut se produire aussi – et c’est la plus dangereuse – sur un volcan insulaire qui s’écroule au moins en partie dans la mer. Un troisième phénomène, local et accessoire, peut aussi en produire : la chute de grandes falaises et d’immenses parties de glaciers dans la mer comme cela s’est produit à Madère en 1930 et en Norvège en 1934 où 3 millions de tonnes de roche tombèrent d’une hauteur de 500 mètres provoquant une vague de 37 mètres de haut.

Certains scientifiques estiment d’ailleurs que les tsunamis les plus destructeurs dans le passé et qui le seront encore dans le futur, sont provoqués non par la subduction mais par des phénomènes d’éruption volcanique qui cassent une île et en font sombrer une partie dans l’océan. Un tel phénomène serait en préparation à Hawaï. Dans ce cas, l’onde provoquée est absolument gigantesque. Et s’agissant d’Hawaï, elle traversera l’océan Atlantique.

Jean-Paul Pancracio

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