Ginger Pinholster
gpinhols@aaas.org
202-326-6421
AAAS/Science

Une faille active associée au plus grave séisme d'Europe centrale est repérée avec précision et prédit un modèle sismique dans une étude de la revue Science

L'étude en question-menée par des chercheurs de l'ETH Zurich, de l'Université de Bâle en Suisse et de l'Université de Strasbourg en France-fixe enfin l'origine exacte du séisme catastrophique ressenti à Bâle en 1356. L'étude propose en outre les dates dans le cadre desquelles le prochain grand tremblement de terre pourrait frapper Bâle.

Une faille active, repérée au niveau du sol par une échine ou escarpe dite escarpement de faille, a provoqué trois ruptures successives qui, selon les chercheurs, auraient soulevé la surface terrestre de 1,8 mètres au cours des 8500 ans passés.

Bâle ne subira pas forcément un séisme massif au cours de notre siècle, a déclaré Peter Huggenberger de l'Université de Bâle, l'un des auteurs de l'étude. Mais la présence d'industries nucléaires et chimiques dans la région signale que toute activité séismique pourrait poser un danger à la sécurité publique. Ainsi, selon des prévisions du gouvernement et de sociétés d'assurance, un tremblement comparable à celui de 1356 entraînerait des pertes estimées à 30-50 milliards de dollars US (50-80 milliards de francs suisses) ajoute Domenico Giardini de l'ETH Zurich, autre signataire du document.

L'étude de Science décrit un modèle sismique convergent « menant à une récurrence d'environ 1500 à 2500 ans pour un tremblement du même type que celui de 1356 dans la région de Bâle », explique le responsable de l'étude, Mustapha Meghraoui de l'Université de Strasbourg.

Tout en soulignant qu'ils ne peuvent prédire en toute certitude le prochain tremblement important, les chercheurs déclarent que le modèle sismique identifié par l'étude offre à la région un intervalle de temps pour sauvegarder les infrastructures et pour établir des consignes d'urgence. « Nous devons prendre nos précautions dès maintenant », dit Giardini.

La ville de Bâle -- célèbre depuis la Renaissance comme centre de renouveau artistique et intellectuel au carrefour de la Suisse, de la France et de l'Allemagne -- souffrit des pertes catastrophiques au cours du séisme de 1356. D'après les chroniques contemporaines, un premier tremblement se produisit le 18 octobre 1356 « à l'heure du souper », vers les 19 heures, préparant le terrain pour un deuxième évènement, encore plus fort, « à l'heure du coucher », sans doute vers les 22 heures. Quelques 30 ou 40 châteaux médiévaux s'écroulèrent dans la zone la plus frappée. Un grand nombre d'églises et de clochers basculèrent encore sur des distances de 200 kilomètres aux alentours de la ville alors que le tremblement atteignait des niveaux d'intensité de IX à X sur l'échelle de Mercalli, ce qui est comparable au désastre d'il y a deux ans à Izmit, en Turquie occidentale.

À partir du Jura suisse au sud de Bâle, la faille d'escarpement s'étend sur au moins huit kilomètres. Elle se prolonge vers le nord-est, franchit une vallée d'effondrement au sud du Rhin (le graben du Rhin), puis traverse la plaine de la Vallée de Birs pour atteindre les limites sud de la ville. Selon les scientifiques, il est même possible que la faille continue encore plus au nord au travers de la cité et plus profondément au sud, jusqu'aux monts du Jura. La faille de Bâle-Reinach fait partie d'une « couche séismogénique » plus importante.

La recherche de l'origine précise du tremblement de terre de 1356 n'a pas été facile : la faille est partiellement obscurcit par des forêts alpestres denses, et l'activité sismique de la région est tellement rare que les chercheurs ont des difficultés à déterminer l'emplacement de la faille.

Afin de mieux caractériser la faille de Bâle-Reinach, les scientifiques ont d'abord étudié les déformations qu'elle a provoquées en surface, y compris les méandres anciennes de la rivière Birs toute proche, ainsi que des affleurements en forme de gradins.

Les traces d'écoulement d'eau le long de l'escarpe ont d'abord servi d'indications quant au type de faille du graben du Rhin : les ruisseaux tributaires de la Birs creusent de courtes mais profondes entailles à la surface est de l'escarpe, tandis qu'à l'ouest, la pente plus douce présente des ruisseaux en longues méandres. De telles caractéristiques de drainage suggèrent une « faille active normale » où l'intersection de deux domaines tectoniques (graben du Rhin et le système associé d'effondrement cénozoïque) forme une structure de falaise dont le bord ouest s'abat sur 100 mètres jusqu'à un banc de roche ou mur situé côté est.

Des techniques de radar pénétrant GPR, de profil à réflexion séismique et de mesures de résistance électrique ont permis aux chercheurs d'établir deux sites clés de creusement à partir de septembre 1999. Au premier site, juste au nord du Jura, ils ont creusé trois tranchées d'exploration ; restreintes par des arbres, celles-ci ne dépassent pas 10 mètres de longueur. Au deuxième site, situé plus au nord dans le graben du Rhin, ils ont préparé quatre tranchées parallèles traversant 75 mètres de l'escarpe.

À la base de la pente abrupte de l'escarpe, les chercheurs ont examiné trois biseaux épais de gravier et d'argile limoneuse. Ces échantillons furent formés par des débris déposés sur la faille à la suite d'un évènement d'importance moyenne-sérieuse. Une analyse biochimique basée sur les valeurs de carbone 14 radioactif à longue période persistant dans les résidus organiques amassés dans chaque biseau a permis d'encadrer les dates de trois phénomènes séismiques remontant à la fin du quaternaire : le tremblement de terre de Bâle, et deux épisodes antérieurs.

Partant de l'âge carbone 14 des échantillons, les chercheurs ont établi que le tremblement le plus récent devait logiquement s'être produit entre 1475 et 610 A.D., intervalle correspondant au séisme de Bâle en 1356. Deux autres évènements ont eu lieu entre 890 A.D. et 850 av. J.-C. ; et avant l'âge des plus anciens biseaux, déposés entre 850 av. J.-C., et 6480 av. J.-C.

« Ces ruptures successives de la faille normale indiquent la possibilité de forts mouvements de terre dans la région de Bâle », conclut l'article de Science, « et elles sont à considérer pour préciser les évaluations de risque séismique le long du graben du Rhin ».

Outre Meghraoui, Giardini et Huggenberger, auteurs de l'étude parue dans Science, citons la présence de Bertrand Delouis et Matthieu Ferry de l'ETH Zurich ; Ina Spottke de l'Université de Bâle, et Michael Granet de l'Université de Strasbourg.

Ce projet de recherche a reçu le soutien de l'INSU-PNRN (Institut National des Sciences de l'Univers -- Programme National sur les Risques Naturels) ; du BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) ; de la Commission Européenne, projet SAFE ; et du programme suisse PALEOSEIS subventionné par la Fondation Nationale Suisse et la Commission Suisse pour la Sécurité des Installations Nucléaires.

Les journalistes pourront obtenir une copie de cet article de recherche par téléphone au (202) 326-6440 ou par e-mail : scipak@aaas.org