COPALIS BEACH, WASHINGTON — Lorsque le Japon a émis son premier avertissement de « méga-séisme » la semaine dernière, Harold Tobin, sismologue de l’État de Washington, observait attentivement.
L’alerte a été émise après qu’un séisme de magnitude 7,1 a frappé l’île méridionale de Kyushu. Bien que cette secousse n’ait causé que peu de dégâts majeurs (la plus grosse vague de tsunami qu’elle ait provoquée aurait atteint jusqu’aux genoux), elle n’était pas la principale source d’inquiétude.
Les sismologues craignent plutôt que le séisme ne crée une pression susceptible de déclencher une bombe à retardement au large des côtes : la fosse de Nankai, au Japon, qui est probablement la faille la plus dangereuse du pays. La zone de subduction a le potentiel de générer des vagues de tsunami de 30 mètres de haut et de tuer près d’un tiers de million de personnes, selon les estimations du gouvernement japonais.
Le tremblement de terre de moindre ampleur signifiait-il que le « gros » était sur le point de se produire ? Personne ne pouvait le dire avec certitude, mais les probabilités étaient soudainement plus élevées, ne serait-ce que de quelques points de pourcentage.
« C’est exactement ce qui pourrait m’empêcher de dormir la nuit », a déclaré Tobin, si cela se produisait sur la côte ouest des États-Unis.
Au Japon, les autorités ont fermé les plages, annulé les feux d’artifice et ralenti les trains. Les gens se sont précipités pour faire des provisions de première nécessité.
Aux États-Unis, a déclaré Tobin, « nous n’avons pas un tel protocole ».
Nous avons cependant une faille tout aussi dangereuse : la zone de subduction de Cascadia.
Selon l’Agence fédérale de gestion des urgences, un tremblement de terre de magnitude 9,0 sur la faille de Cascadia et le tsunami qui en résulterait tueraient environ 14 000 personnes dans l’Oregon et l’État de Washington.
Mais si un tremblement de terre de moindre ampleur, comme celui que vient de connaître le Japon, se produisait près de Cascadia, les sismologues devraient décider immédiatement s’il faut alerter le public et comment.
C’est le scénario auquel Tobin réfléchit depuis des années : s’il découvre des indices qui laissent penser qu’un tremblement de terre dévastateur est plus probable, même de faible ampleur, pourquoi tirer la sonnette d’alarme ? Si les probabilités vous font crier au loup, devriez-vous le faire ?
« Vous ne voulez pas d’une panique d’évacuation massive qui n’est pas justifiée, mais vous ne voulez pas que les gens continuent leur joyeuse vie », a déclaré Tobin.
Son dilemme est en partie le résultat de cette période étrange dans laquelle se trouve le domaine de recherche de Tobin : les chercheurs pensent avoir identifié les déclencheurs ou les précurseurs des tremblements de terre dans les régions sismiques les plus dangereuses du monde, mais la science est loin d’avoir tranché. Et même si la probabilité d’un tremblement de terre pourrait être plus élevée, les chances restent faibles. Cela laisse des questions importantes sur le moment où il faut émettre une alerte.
Par une froide journée d’été dans l’État de Washington, Tobin et une douzaine d’autres scientifiques ont remonté en canoë la rivière Copalis jusqu’à un cimetière de cèdres tués il y a 324 ans.
Un martin-pêcheur gazouillait et le vent faisait trembler les hautes herbes dorées. C’est un endroit paisible à environ un mile de la côte du Pacifique qui raconte l’histoire d’une journée violente.
Le 26 janvier 1700, un tremblement de terre sur la faille de Cascadia a provoqué un effondrement de la forêt de plus d’un mètre. Peu après, un tsunami d’environ 30 mètres de haut a déferlé à une vitesse de 30 à 48 km/h.
Les scientifiques visitaient la forêt pour observer en personne les preuves géologiques du séisme de Cascadia. De temps en temps, ils sortaient de leurs canoës, creusaient dans la boue et en retiraient une pomme de pin vieille de 300 ans comme preuve.
Les experts savent que le tremblement de terre était d’une magnitude d’au moins 8,7, car c’est la puissance qu’il fallait pour envoyer à travers le monde l’onde documentée au Japon.
« Certains des meilleurs documents écrits sur notre tsunami de 1700 proviennent de Nankai », a déclaré Brian Atwater, géologue émérite de l’USGS qui a dirigé la flottille de canoës. Atwater a utilisé ces documents japonais, ainsi que des plantes enfouies dans le sable déposé par le tsunami et des dates provenant des cernes des cèdres de Washington, pour reconstituer l’histoire de ce tsunami.
Les recherches menées par le géophysicien Danny Brothers de l’USGS indiquent qu’il y a probablement eu au moins 30 tremblements de terre de grande ampleur au cours des 14 200 dernières années dans certaines parties de la zone de subduction de Cascadia, qui s’étend le long de la côte ouest des États-Unis, du nord de la Californie au nord de l’île de Vancouver. On peut s’attendre à un tremblement de terre de grande ampleur à cet endroit au moins une fois tous les 450 à 500 ans, en moyenne.
Mais pendant des années, la Cascadia est restée calme. Certains scientifiques affirment que c’est parce qu’une grande partie de la mer est « verrouillée » et subit des tensions. Lorsqu’elle se déchire, une partie du fond marin se déplace vers l’avant, peut-être de plusieurs dizaines de mètres ou plus. Le déplacement vertical du fond marin envoie un tsunami vers la côte.
« Ce sera la pire catastrophe naturelle de l’histoire de notre pays », a déclaré Robert Ezelle, directeur de la division de gestion des urgences de l’État de Washington.
Pour les sismologues, la question clé est désormais de savoir comment prévoir ces violences futures. Des recherches en cours suggèrent que des failles comme Cascadia et Nankai pourraient envoyer des signaux d’alarme : un tremblement de terre de moindre ampleur en guise de pré-secousse, ou un gémissement subtil détectable uniquement par des capteurs, que les scientifiques appellent un glissement lent.
Dans le scénario cauchemardesque de Tobin, la faille de Cascadia émet soudainement ce type de gémissement. Que faire alors ?
Si un séisme majeur devait se produire à Cascadia, plus de 100 000 personnes seraient blessées, selon les projections, en supposant que le séisme se produise alors que peu de personnes se trouvent sur la plage. Les secousses dureraient cinq minutes. Les vagues du tsunami frapperaient la côte pendant 10 heures.
Les pentes des collines intérieures se liquéfieraient, détruisant routes et ponts. Quelque 620 000 bâtiments seraient gravement endommagés ou s’effondreraient, dont une centaine d’hôpitaux et 2 000 écoles.
« Nous ne sommes pas préparés », a déclaré franchement Ezelle.
L’État de Washington informe les résidents qu’ils devront probablement se débrouiller seuls et se protéger des éléments pendant deux semaines.
« Ce seront des voisins qui prendront soin des voisins », a déclaré Ezelle.
Une carte de la ceinture de feu du Pacifique — où les plaques tectoniques convergent pour former des zones de subduction et des volcans — laisse Ezelle particulièrement mal à l’aise.
« Au cours des 50 à 60 dernières années, vous verrez que chaque faille de zone de subduction a connu une rupture majeure, à l’exception de Cascadia », a-t-il déclaré.
Le Japon a mis fin jeudi à son avis de « méga-séisme », aucune activité inhabituelle n’ayant été détectée dans la fosse de Nankai.
Dans une situation similaire en Nouvelle-Zélande en 2016, les choses se sont déroulées un peu différemment.
En novembre, le tremblement de terre de Kaikoura, d’une magnitude de 7,8, a frappé la côte est de l’île du Sud de la Nouvelle-Zélande, tuant deux personnes et causant plus d’un milliard de dollars de dégâts.
Un jour plus tard, des scientifiques ont observé quelques centimètres de mouvement près du rivage de l’île du Nord grâce à une surveillance par satellite. De subtiles vibrations émanaient de la marge d’Hikurangi, une zone de subduction et la plus grande faille du pays, située directement sous la capitale Wellington.
Il s’agissait d’un séisme à glissement lent, la paresse du monde sismique, déclenché par le tremblement de terre de Kaikoura. De tels séismes libèrent leur énergie lentement sur des semaines ou des mois et ne provoquent pas de secousses perceptibles. Les scientifiques ont reconnu leur existence pour la première fois il y a environ deux décennies, grâce aux progrès de la technologie GPS.
Certains scientifiques, comme Tobin et la géophysicienne Laura Wallace, pensent que ces glissements lents peuvent parfois précéder de grands séismes dans les zones de subduction. Les scientifiques ont enregistré un glissement lent en 2011 avant le séisme et le tsunami de magnitude 9 de Tohoku au Japon, qui ont tué plus de 18 000 personnes et déclenché la catastrophe nucléaire de Fukushima. Un schéma similaire s’est produit en 2014, avant un séisme de magnitude 8,1 au Chili.
Wallace, qui travaillait pour l’institut de recherche néo-zélandais GNS Science au moment du séisme de 2016, a passé ses heures d’éveil à se démener pour suivre chaque mouvement du séisme, modéliser les risques et répondre aux questions du gouvernement.
« Je ne pense pas avoir jamais ressenti une telle responsabilité », a déclaré Wallace. « J’emmenais mon chien avec moi au bureau car si un gros tremblement de terre se produisait, je ne voulais pas être séparée de mon chien. »
Wallace et ses collègues ont déterminé que la probabilité d’un tremblement de terre majeur était jusqu’à 18 fois plus élevée et que le risque dans un délai d’un an était de 0,6 à 7 %. Mais le grand tremblement de terre ne s’est jamais produit.
« Lequel de ces événements à glissement lent va essentiellement déclencher le prochain grand événement ? », a déclaré Wallace. « C’est l’un des problèmes les plus importants que nous essayons de comprendre. »
Pour la zone de subduction de Cascadia, une meilleure compréhension des signes avant-coureurs nécessite davantage de données sur les événements de glissement lent, une meilleure cartographie de la zone de faille et une capacité renforcée de surveillance des failles sur le fond marin.
Tobin faisait partie d’une équipe qui a récemment cartographié la zone de subduction de Cascadia avec la plus grande précision jamais réalisée. Ils ont découvert que la faille est divisée en quatre sections, qui pourraient se rompre toutes en même temps ou individuellement successivement. Les segments individuels sont capables de produire un tremblement de terre de magnitude 8 ou plus.
Pendant ce temps, les chercheurs tentent de renforcer le réseau de surveillance offshore de Cascadia.
Le Japon dispose d’un ensemble sophistiqué de capteurs de fond marin, mais c’est « l’un des rares endroits à disposer de ces instruments », a déclaré David Schmidt, géophysicien à l’Université de Washington.
Les États-Unis sont à la traîne en matière de surveillance des fonds marins, mais Schmidt et Tobin font partie d’un groupe qui a reçu un financement fédéral de 10,6 millions de dollars pour ajouter des capteurs sismiques et des jauges de pression des fonds marins à un câble à fibre optique au large de la côte de l’Oregon.
Ces appareils permettront de surveiller Cascadia. Si les données peuvent aider les chercheurs à comprendre ce qui est normal pour la faille, ils pourraient également être en mesure de déterminer quand il est temps de s’inquiéter.
Cet article a été initialement publié sur NBCNews.com