Confinement : la baisse du bruit sismique va permettre de mieux comprendre les séismes autour de Strasbourg

L'épidémie de coronavirus a imposé l'instauration du confinement pour près de la moitié de la population mondiale. Ce ralentissement de l'activité humaine a entraîné une nette réduction du bruit sismique. Les scientifiques alsaciens vont en profiter pour affiner leurs techniques d'observation.

Depuis le 17 mars, date de début du confinement en France, les vibrations du sol ont enregistré une baisse médiane de 25% sur l'ensemble du territoire.
Depuis le 17 mars, date de début du confinement en France, les vibrations du sol ont enregistré une baisse médiane de 25% sur l'ensemble du territoire. © A. Pardo/AFP
Le phénomène est imperceptible pour l'homme. Mais depuis plusieurs semaines, le sous-sol de notre planète retrouve un peu de quiétude. Il est plus calme, plus silencieux. Cette réduction du "bruit sismique" est directement imputable au net ralentissement des déplacements humains et à l'arrêt de certaines activités industrielles. Strasbourg est un lieu privilégié d'observation : elle abrite l’Institut de physique du globe et l'école et observatoire des sciences de la terre. L'un de ses physiciens, Jérôme Vergne, nous décrypte ce phénomène inédit.

A Strasbourg, on a maintenant l'équivalent d'un bruit comparable à l'activité d'un week-end ou d'un jour férié, même en semaine.
- Jérôme Vergne, sismologue


Pour "écouter" le bruit du sous-sol, les scientifiques disposent d'une multitude de petites "oreilles" cachées sur tout le territoire. 150 stations sismologiques mesurent en continu et avec une grande sensibilité l'ensemble des vibrations. "Certains capteurs situés en centre-ville, à Paris ou à Strasbourg par exemple, étaient quasi inutilisables tellement il y avait de vibrations. On peut maintenant mieux exploiter leurs données. Certains enregistrent des niveaux jamais atteints, jusqu'à 50% de bruit en moins, comme à Strasbourg par exemple", constate l'universitaire strasbourgeois. Ces données sont traitées dans le cadre de l'infrastructure de recherche Résif, qui rassemble plusieurs réseaux d’observation français des mouvements de l’écorce terrestre. La carte ci-dessous compile les résultats : plus le bleu est foncé, plus le bruit sismique a diminué.
Carte des stations sismologiques permanentes en France métropolitaine montrant pour chaque station l’évolution du niveau de bruit sismique ambiant entre la période du 9 au 17 mars (avant confinement) et du 17 au 31 Mars 2020. Plus le bleu est foncé, plus la baisse du bruit est sensible.
Carte des stations sismologiques permanentes en France métropolitaine montrant pour chaque station l’évolution du niveau de bruit sismique ambiant entre la période du 9 au 17 mars (avant confinement) et du 17 au 31 Mars 2020. Plus le bleu est foncé, plus la baisse du bruit est sensible. © © Jérôme Vergne, EOST-IPGS (Strasbourg)
Les courbes des sismographes ne s'y sont trompent pas. Sur les courbes, on observe nettement un avant et un après confinement. L'amplitude du bruit de fond enregistre une baisse médiane de 25% liée à la diminution des activités humaines génératrices de vibrations et l'atténuation est encore plus importante pour les stations situées en zones urbaines. En attestent les relevés ci-dessous. Ils montrent le bruit sismique en France en rouge et à Strasbourg en bleu. Le 17 mars, jour d'instauration du confinement, marque un net fléchissement dans les niveaux de vibrations enregistrés.
Les courbes des sismographes marquent un net fléchissement à partir du 17 mars, jour de l'instauration du confinement. En rouge, l'activité sismique enregistrée en France, en bleu celle de Strasbourg.
Les courbes des sismographes marquent un net fléchissement à partir du 17 mars, jour de l'instauration du confinement. En rouge, l'activité sismique enregistrée en France, en bleu celle de Strasbourg. © © Jérôme Vergne, EOST-IPGS (Strasbourg)/Résif

La terre reste bruyante

L'électrocardiogramme du sous-sol ne s'en retrouve pas plat pour autant. La terre continue de vibrer, de murmurer du fait de l'activité sismique naturelle. Une sorte de bruit de fond, à l'instar de la pollution lumineuse, qui intéresse particulièrement les scientifiques.

Avec la réduction du niveau du bruit sismique, on va notamment pouvoir améliorer notre capacité de détection des petits séismes. On pouvait difficilement les distinguer jusque-là en journée. Ils se retrouvaient noyés au milieu du bruit du trafic et de l'activité humaine.

- Jérôme Vergne, sismologue
Le graphique compare les vibrations liées aux séismes naturels et celles imputables aux tirs de carrière. Depuis le début du confinement (le 17 mars), les séismes de faible magnitude sont mieux observables car ils sont moins dilués dans les vibrations des activités induites par l'homme.
Le graphique compare les vibrations liées aux séismes naturels et celles imputables aux tirs de carrière. Depuis le début du confinement (le 17 mars), les séismes de faible magnitude sont mieux observables car ils sont moins dilués dans les vibrations des activités induites par l'homme. © © Jérôme Vergne, Eost-IPGS (Strasbourg)

Mieux comprendre la série de séismes à Strasbourg

Pour affiner leurs observations, les sismologues disposent en Alsace d'un terrain d'expériences privilégié. Du fait de sa situation géographique, le fossé Rhénan présentant plusieurs failles tectoniques, la région est parsemée de nombreuses stations sismologiques. Celles-ci ont relevé, à la fin de l'année 2019 que la terre a tremblé plusieurs fois dans l'Eurométropole de Strasbourg, avec des répliques enregistrées à plusieurs semaines d'intervalle. Certaines de ces secousses ont été ressenties par les habitants du nord de l'agglomération strasbourgeoise. A l'époque, les regards s'étaient alors tournés vers un chantier de forage de géothermie profonde. Un épisode sismique qui intrigue encore beaucoup les scientifiques. Quelle est son origine ? Y'a-t-il encore des répliques ? Six mois après les secousses, les questions restent nombreuses. " La localisation de ces événements est très particulière et en même temps très pénalisante car elle se passe dans une zone, l'Eurométropole, qui regroupe 500.000 habitants. C'est donc un secteur en temps normal très bruyant sismiquement, ce qui fait que nos capteurs ont du mal à enregistrer une partie du phénomène, constate Jérôme Vergne. On va profiter de cette période d'accalmie pour reprendre en détail tous nos relevés et voir si l’activité est toujours présente et ainsi essayer d’en apprendre plus".Forts de leurs résultats d'analyse, les sismologues veulent exploiter cette période de confinement pour affiner leurs outils d'observation. "Observer ces variations du bruit sismique peut nous permettre de mieux comprendre l’origine de ce bruit et ainsi optimiser le déploiement de nos futurs réseaux et outils d’observation de ces phénomènes, anticipe l'expert de sismologie. Cela afin d’être en mesure de mieux détecter les micro-séismes quand le confinement sera levé". Voilà un domaine où la crise du covid19 aura entraîné un mal pour un bien.

Un nouvel épisode à Gambsheim

A l'heure de la rédaction de cet article, le sous-sol alsacien donne un nouvel échantillon de recherche aux sismologues : la terre a encore sensiblement tremblé sous l'Eurométropole de Strasbourg.Le Réseau National de surveillance sismique a capté un séisme de magnitude 2.4 sur l'échelle de Richter ce 17 avril 2020 à 7h40 avec un épicentre près de Gambsheim, au nord de Strasbourg. La veille, dans ce même secteur, une secousse de magnitude 1.7 a été enregistrée vers 21h30.
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