L'origine des tsunamis

Présentation

Chaque événement qui entraîne un déplacement significatif du plancher océanique cause aussi le déplacement d'un volume d'eau équivalent, qui peut donner naissance à un tsunami. La plupart des tsunamis sont issus des séismes, mais d'autres peuvent aussi résulter d'éruptions volcaniques, de glissements de terrain ou d'activités humaines (essais nucléaires).

Les séismes

Le plus souvent, les tsunamis résultent de séismes se produisant à proximité des côtes. Tout séisme qui engendre un tsunami est qualifié de séisme tsunamigénique (Tsunamigenic Earthquake). L'un des plus célèbre est celui qui toucha les côtes du Portugal en 1755. Il produisit une série de tsunamis de 5 m de haut qui firent 60 000 victimes à Lisbonne, soit 1/4 de la population de la ville. Cet exemple est significatif car l'on pense souvent que les tsunamis sont le domaine réservé du Pacifique, or même les côtes françaises ne sont pas épargnées. Le séisme de 8,9 de Sumatra en décembre 2004 produisit également de nombreux tsunamis avec plusieurs vagues d'une dizaine de mètres de haut qui furent dévastatrices.

La magnitude des tsunamis est en général liée à celle des séismes qui les ont initiés. Ainsi, un gros séisme risque de générer tsunami important.
Par exemple le tsunami du 28 mars 1964 qui détruisit en partie Hilo (Hawaï) fut déclenché en Alaska par le séisme Good Friday de magnitude 9 (le plus fort connu avec celui du Chili en 1960).

Cependant, cette corrélation est loin d'être aussi simple car les tsunamis résultent essentiellement de déformations verticales de la croûte, même de faible ampleur comme en témoigne le fameux séisme qui détruisit San Francisco en 1906 sans produire de tsunami malgré sa magnitude de 8,3 sur l'échelle de Richter (450 victimes, 28 000 maisons détruites). La cause réside dans le rejet inférieur à un mètre, malgré plus de 6 m de coulissage le long de la faille de San Andréas en partie immergée.
En revanche, les séismes faisant jouer ou rejouer des failles conformes ou inverses sont à même d'engendrer des tsunamis, même pour des rejets limités.

Cependant, même le long de failles verticales, les gros séismes ne produisent parfois que des tsunamis de magnitude modeste voire aucun. A l'inverse, des séismes modestes peuvent déclencher des tsunamis d'une magnitude exceptionnelle. Cette dernière catégorie spécifique de séisme tsunamigénique.est appelée par les experts japonais séisme tsunami (Tsunami Earthquake).
Les 2 exemples les plus célèbres de séisme tsunami sont ceux de Sanriku (Honshu) le 15 juin 1896 (24 m de haut, 26 000 victimes) et du 1 avril 1946 au large de l'île d'Unimak (Aléoutiennes, Alaska), qui atteint Hawaï avec une amplitude se 18 m à Hilo.

Les séismes tsunami naissent dans la plupart des cas le long d'une marge active de plaque caractérisée par une profonde fosse océanique (zones de subduction). Il existe deux raisons principales pour que des séismes modérés produisent des tsunamis de forte magnitude :

1. Le glissement de sédiments dans une marge d'accrétion. Les sédiments très volumineux qui composent le prisme d'accrétion, en équilibre instable, peuvent glisser le long du plan de Benioff et entraîner un tsunami exceptionnel (cas sans doute des tsunamis de Sanriku 1896 et Unimak en 1946).
2. Dans les zones de subduction dépourvues de prisme d'accrétion, le principal facteur de déclenchement est la création d'un nouveau plan de rupture, d'une nouvelle faille verticale.
Ex. : séisme du 2 septembre 1992 au Nicaragua, de magnitude 7 (modéré), a 60 km de la côte (contact plaques Cocos et Caraïbe) qui déclencha un tsunami de 8 à 15 m de haut qui toucha l'ensemble de la côte ouest du pays.

Pour la prévention des risques, les sismologues n'utilisent plus seulement l'échelle de Richter, mais le « moment sismique », une mesure qui prend en compte les propriétés d'élasticité de la croûte et la superficie moyenne de la zone où des dislocations de la croûte se produisent pendant un séisme.

Les éruptions volcaniques

La fréquence des tsunamis causés par une éruption est beaucoup plus faible que celle des précédents : seulement 2 % en Méditerranée, essentiellement en Italie, surtout par le Vésuve (à 11 reprises, par ex. en 79 avt JC et surtout en 1631). Et Seulement 6 des 109 tsunamis régionaux déclenchés dans la région Kourilles-Kamtchatka de 1737 à 1990.
En revanche, la magnitude des tsunamis d'origine volcanique peut être beaucoup plus forte que celle des tsunamis d'origine sismique. Les deux tsunamis les plus catastrophiques de l'Histoire furent déclenchés par l'éruption d'un volcan insulaire de type explosif : Santorin 1600 avt JC et Krakatoa 1883. Dans ces deux cas, la formation de plusieurs tsunamis successifs fut lié à une éruption plinienne suivie de la formation d'une caldeira qui abaissa le plancher océanique de plusieurs centaines de mètres.

Dans d'autres cas, les tsunamis peuvent résulter : d'un écroulement de flanc d'un volcan, générant une avalanche de débris ; de l'arrivée dans la mer de coulées pyroclastiques (nuées ardentes – cf Krakatoa) ou de coulées de débris (lahars). Dans ces derniers cas, plus le volume de matériaux entrant dans la mer est élevé, plus le tsunami est important.

Les glissements de terrain

Les glissements de terrain tsunamigéniques sont souvent associés aux séismes ou aux éruptions volcaniques, mais pas toujours. Le plus souvent, les tsunamis sont déclenchés le long des parois de canyons sous-marins, dont les flancs s'écroulent de temps à autres. C'est particulièrement le cas le long de la côte ouest des Etats-Unis. Le séisme de 1964 en Alaska (Good Friday) généra au moins 20 glissements de terrain. Celui de Lituya Bay (Alaska) du 9 juillet 1958 de magnitude 7 provoqua un glissement qui repoussa la mer jusqu'à 60 m d'altitude sur la rive opposée, ravageant la forêt.
Le mini-tsunami qui affecta l'aéroport de Nice fut aussi causé par un glissement le long d'un canyon sous-marin.

Les facteurs anthropiques

Nous pensons bien sûr aux essais nucléaires qui ont déclenché des tsunamis :

• à l'atoll de Bikini dans les îles Marshall dans les années 40 et 50
• à Mururoa

Il existe également d'autres facteurs à l'origine de mini-tsunamis dans les lacs par exemples, mais il ne s'agit pas de tsunamis au sens propre du terme.