Plein Sud

Fin février, le département Sciences de la Terre s’équipe d’un sismographe pour permettre à ses étudiants de faire des travaux pratiques en situation réelle. L’instrument est installé dans une cave du bâtiment 504 (Département Sciences de la Terre) sur le plateau du Moulon. Quinze jours plus tard, le vendredi 11 mars 2011, un séisme de magnitude 8,9 frappe le Japon à 6 h 46, heure de Paris (14 h 46, heure locale).

D’énormes dégâts et plusieurs milliers de morts sont provoqués par le passage des ondes de surface, des feux et d’un tsunami avec des vagues de plus de 10 m de hauteur. A une distance de 9 500 km de l’hypocentre, le sismographe a enregistré les ondes émises par le séisme. Le bâtiment 504 a bougé verticalement de ± 3 mm (soit au total 6 mm) et de 8 mm horizontalement (pour comparaison : un camion passant proche du bâtiment provoque des mouvements de l’ordre du μm). C’est une amplitude impressionnante pour une source à cette distance. Ce mouvement était imperceptible pour nous, parce qu’il s’est fait sur une durée de 10 s et avec une longueur d’onde d’environ 60 km : le bâtiment ne s’est heureusement pas déformé mais a bougé en bloc. La Terre à Orsay a vibré pendant presque 5 heures avec une amplitude supérieure au bruit normal, c’est à dire celui du trafic routier ou du vent.

Hermann Zeyen

Le graphique montre le mouvement vertical du bâtiment 504 le 11 mars 2011 entre 0 h et 16 h 25 heure mondiale (UTC, Londres). Chaque ligne correspond à une heure d’enregistrement. Pour une meilleure lisibilité, les lignes sont colorées alternativement en rouge ou bleu. La ligne grise en bas du graphique est le même enregistrement avec une échelle comprimée pour représenter 24 h en une seule ligne. L’échelle verticale donnée de + / – 64 000 unités correspond à une vitesse de mouvement du sol de + / – 25 mm/ s. Le séisme a eu lieu à 5 h 46 UTC (6 h 46 Paris). Après 13 minutes, les premières vibrations arrivaient à Orsay (ondes compressives ou ondes P). Environ une heure après le début du séisme, les amplitudes maximales, correspondant aux ondes de surface (dits ondes de Rayleigh) et qui produisent les dégâts proche de l’épicentre, arrivent chez nous. Un autre séisme avec une magnitude entre 6,5 et 7 a été enregistré quelques heures plus tard (11 h 36 UTC). A la fin de l’enregistrement représenté, un troisième séisme est enregistré. La Terre vibrait au Japon pendant plusieurs semaines après le séisme principal avec des magnitudes autour de 6 sur l’échelle de Richter et quelques séismes dépassant même une magnitude de 7,2.

 

Sur cette figure, les lignes rouges montrent la vitesse de mouvement vertical du géophone : les lignes rouges celui en direction N-S et les vertes celui en direction E-W. Quatre blocs sont montrés, correspondant respectivement aux mouvements pendant la première, la deuxième, la troisième et la quatrième heure après le moment du séisme. On voit qu’avec le temps, les amplitudes diminuent (comparez les échelles verticales), mais ce qui est impressionnant, c’est de voir plusieurs passages des ondes de surface.

 

Pour voir les enregistrements en temps réel ou pour télécharger des données des journées passées du sismographe de l’Université Paris-Sud, aller sur http://sageups.geol.u-psud.fr (ou en cas de problèmes : http://194.57.22.6).
Pour la visualisation en temps réel, il faut avoir installé Java avec le browser.

 

Contact

Hermann Zeyen
FACULTÉ DES SCIENCES
Interactions et Dynamique des Environnements de Surface (UMR8148 IDES)
Tél : 01 69 15 49 09
hermann.zeyen@u-psud.fr