Pédagogie Environnement - Petite anatomie du tsunami

L'impact des ondes était si fort qu'il se faisait sentir jusque sur les côtes est africaines. Nous sommes le 26 décembre 2004 et en ce lendemain de Noël, l'Indonésie et ses territoires voisins vivent l'un des pires chapitres de son histoire. Le bilan est lourd : 230 000 morts. La raison ? Un tsunami dévastateur déclenché par un séisme d'une magnitude de 9,1 au large des côtes ouest de Sumatra. À ce jour, ce désastre est considéré comme le tsunami du siècle.

Le mot tsunami provient du japonais, contraction des termes tsu, "port" et nami "vague", signifiant littéralement la "vague portuaire". Les événements récents et les informations recueillis permettent désormais d'améliorer la compréhension du phénomène. Et s'il contient encore de nombreuses zones d'ombre, les technologies contemporaines, les structures de surveillances et les systèmes d'alerte de futur permettent désormais d'anticiper l'arrivée de ces catastrophes, de simuler la propagation et d'analyser leur comportement.

Néanmoins, une question subsiste : comment se forment-t-ils, ces tsunamis ? Décryptage.

1. Origines

Les tsunamis sont provoqués par des mouvements brutaux du fond de la mer. S'ils peuvent résulter d'éruptions volcaniques, d'impacts d'astéroïdes ou de comètes, de glissements de terrain ou d'activités humaines (essais nucléaires), ces séries d'ondes de très grande période sont essentiellement provoqués par des séismes sous-marins. À l'origine : des plaques tectoniques formant l'enveloppe superficielle de la Terre et reposant sur un support instable nommé le manteau terrestre, qui se déplacent, se chevauchent et provoquent des tremblements de terre.

Ce fut le cas lors du tsunami de 2004 : un des pires cataclysmes des temps modernes. Au large de l'Indonésie, un tremblement de terre de magnitude 9,3 déclenchait un tsunami dévastateur. La cause : la plaque indienne qui s'est glissée sous la plaque eurasienne, le long de la zone de subduction (processus par lequel une plaque tectonique océanique s'incurve et plonge sous une autre plaque avant de s'enfoncer dans le manteau terrestre) Sumatra-Andaman.

Certaines régions y sont davantage exposées, à l'image de certaines zones du Pacifique et de l'Asie, puisqu'elles se situent dans des zones de forte activité sismique.

2. Formation

Lorsque le séisme se créé sous la surface de l'océan, l'élévation ou l'affaissement des plaques tectoniques déplace un important volume d'eau au niveau de leur faille. Un phénomène qui forme, dans un premier temps, des petites vagues sur la surface de la mer.

Il existe une différence majeure entre une onde produite par une dépression atmosphérique et une onde engendrée par un événement sismique. Dans le premier des deux cas, la force du vent, son angle de trajectoire mais aussi sa durée et son étendue, vont former une houle. Le mouvement d'eau lié à cette houle affecte donc uniquement la surface de l'océan. Or, l'énergie des ondes associées au tsunami conservent toute leur hauteur d'eau, du fond de l'océan jusqu'à la surface.

Ces mouvements verticaux, qui se déplacent de manière concentrique à la surface, se propagent ainsi du cœur de l'océan vers les littoraux les plus proches.

3. Propagation

L'énergie des vagues créées par les dépressions atmosphériques se dissipent largement à mesure qu'elles s'approchent des côtes. Les ondes alors dotées d'une courte période perdent plus rapidement d'énergie que les houles longues. Au contraire, les ondes liées à un phénomène sismiques sont si puissantes qu'elles ne perdent que peu d'énergie. Le volume d'eau déplacé est titanesque et la distance entre deux vagues successives est important, parfois plus d'une centaine de kilomètres.

De fait, la vitesse de propagation est phénoménale, parfois près de 800km/h. À titre d'exemple, une houle longue avec une période de 15 à 20 secondes pour une longueur d'onde (distance entre deux crêtes) de 600m avancera à une vitesse d'un peu plus de 100km/h...

4. Collision terrestre

De par sa longueur d'onde importante, un tsunami est quasiment invisible en haute mer. À l'instar d'une vague classique, la vitesse de propagation diminue à mesure que la profondeur des fonds marins diminue. Ainsi, lorsque le fond de l'océan remonte, l'onde gonfle jusqu'à déferler, et un "mur" destructeur dont la hauteur peut atteindre plusieurs mètres s'élève. Ce n'est pas nécessairement la hauteur du tsunami qui fait sa force destructrice, mais la durée de l'élévation du niveau de l'eau et la quantité d'eau déplacée à son passage.

Le niveau des eaux s'élève au-dessus de son niveau normal pendant lors de son passage et pénètre profondément à l'intérieur des terres. En résulte un phénomène dévastateur, responsable, sur les quatre derniers millénaires, de 600 000 victimes à travers au moins 279 évènements répertoriés.

Lire ou relire :

- Petite anatomie du déferlement d'une vague.
- Petite anatomie du souffle d'une vague.
- Petite anatomie du slab.