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Dernière mise à jour : le 12/06/2021 à 09:27

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Un système mondial de surveillance des tremblements de terre basé sur GPS peut fournir des avertissements plus opportuns et plus précis que les réseaux sismiques traditionnels lorsque de puissants tremblements de terre se produisent, suggère une nouvelle étude. Cela pourrait également réduire la fréquence des fausses alertes.

Dans la nouvelle étude, publiée ce mois-ci dans l'édition du 11 mai du Bulletin de la Seismological Society of America. une équipe de chercheurs a détaillé les nouveaux progrès dans le développement d'un système mondial d'alerte aux tremblements de terre qui mesure le déplacement des stations de réception satellite du système de positionnement global (GPS) lors d'un tremblement de terre déforme la croûte terrestre. Le système évalue la magnitude d'un tremblement de terre en quelques secondes et émet des alertes en moins de deux minutes à compter de la première détection du mouvement du sol.

Selon l'auteur principal Timothy Melbourne, professeur de géologie à la Central Washington University, le système de détection basé sur le GPS peut fournir des alertes plus précoces et plus précises que les capteurs sismiques traditionnels distribués dans les régions tectoniques actives, qui peuvent être submergés par une poussée initiale de données lorsque les ondes sismiques émergent en premier.

"Le problème est que lorsque les tremblements de terre deviennent très importants, les réseaux sismiques ont traditionnellement du mal à comprendre ce qui s'est passé dans les premières minutes après l'événement", a déclaré Melbourne à Space.com. "Ce que vous trouvez même avec un tremblement de terre de taille moyenne est une trace sismique très compliquée. Les ondes sismiques rayonnent dans la terre, elles rebondissent à l'intérieur de la terre et interagissent avec les structures. Il devient vraiment compliqué de découvrir la source de les ondes par rapport à l'effet de toutes les réverbérations dans la croûte. "

Les sismologues, a ajouté Melbourne, attendent généralement que les vagues se propagent plus loin du centre et amplifient le tremblement de terre de loin. Mais attendre n'est pas une option avec la menace de tremblements de terre de grande magnitude et de tsunamis potentiellement dévastateurs qui pourraient tuer des milliers de personnes.

En 2019, par exemple, l'application américaine d'alerte aux tremblements de terre ShakeAlert n'a pas averti les citoyens de Los Angeles lorsqu'un tremblement de terre de magnitude 6,4 a frappé le sud de la Californie le jour de l'indépendance, car elle a mal évalué la force des secousses. D'un autre côté, les fausses alertes peuvent déclencher la panique et réduire la confiance dans le système à l'avenir.

"C'est ce qui s'est passé au Japon en 2011 ", a déclaré Melbourne. "Les sirènes du tsunami se sont déclenchées, tous les avertissements se sont produits, mais ils en avaient eu trois ou quatre au cours des années précédentes. Donc les gens ne l'ont pas pris au sérieux."

Le système de surveillance basé sur le GPS, qui mesure la position précise du récepteur, n'a pas à faire face à l'enchevêtrement des ondes sismiques. Il mesure à quel point le tremblement de terre a déformé le sol, déplaçant la position des récepteurs.

"Si vous parcourez les catalogues des 20 dernières années, et regardez un graphique de combien le sol s'est déformé par rapport à l'ampleur du tremblement de terre, c'est extrêmement linéaire", a déclaré Melbourne. «À Tohoku (la région la plus proche de l'épicentre du tremblement de terre de 2011 au Japon), certaines des stations [GNSS] se sont déplacées de plus de cinq mètres.»

Les récepteurs envoient le signal en temps réel via Internet, des réseaux cellulaires ou par satellite au système central, qui évalue le décalage en quelques secondes et informe les autorités locales de l'ampleur du séisme.

Melbourne dit que l'efficacité du système basé sur le GPS (il peut utiliser les données d'autres systèmes de navigation par satellite, ou GNSS, aussi) dans les premières évaluations de tremblements de terre puissants réside dans son "franc" et sa sensibilité limitée par rapport aux capteurs sismiques.

"C'est comme écouter un orchestre et vouloir seulement savoir à quel point il est fort", a déclaré Melbourne. "Vous ne voulez pas entendre les violons ou les cors, vous ne voulez faire qu'une seule mesure."

Les scientifiques ont étudié les mouvements des plaques crustales de la Terre à l'aide de données GPS depuis les années 1980. Mais un système spatial d'alerte précoce véritablement mondial n'est devenu possible que relativement récemment, a déclaré Melbourne, grâce à la prolifération de stations GPS fixes, fréquemment utilisées pour la terre. travaux d'arpentage et de construction.

"La vitesse à laquelle la distribution mondiale des récepteurs GPS augmente est étonnante", a déclaré Melbourne. "Il augmente de milliers de nouvelles stations par an et celles-ci fournissent toutes des données de positionnement de très haute qualité."

À l'avenir, le système pourrait être en mesure d'incorporer des données provenant de smartphones et d'appareils mobiles. Bien que ceux-ci soient conçus pour se déplacer, des algorithmes d'intelligence artificielle existent déjà qui seraient capables de distinguer des modèles typiques des tremblements de terre, a ajouté Melbourne.

Pour l'instant, les chercheurs tentent de convaincre des pays du monde entier de partager les données de leurs stations pour activer les alertes et aider à améliorer la science derrière la technologie.

 

 

 

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