Séisme du 21 novembre 2004

Caractériser les séismes

• On distingue des séismes tectoniques du au rejeu d'une faille, et des séismes volcaniques provoqués par des montée de magma , des séismes d'effondrement résultant de l'écroulement d'une cavité
• Foyer - Hypocentre Point où les contraintes tectoniques accumulées dans les roches se libèrent et sont à l'origine d'un séisme
• Epicentre Point de la surface terrestre se trouvant à la verticale du foyer d'un séisme
• Magnitude Mesure de l'énergie totale libérée au foyer du séisme. Elle est mesurée par une échelle logarithmique non bornée. Le dernier séisme le plus violent enregistré à ce jour a une magnitude de 9(Sumatra 26 décembre 2004).

  Magnitude	Energie dégagée en Joules
  5	E 1 = 2.10 exp12
  6	E = 33 E 1
  7	E = 1000 E 1
  9	E = 33000 E 1
  9	E = 1000000 E 1

  On utilise d'autres mesures pour évaluer un séisme. Ainsi l'échelle EMS98 permet de mesurer les effets d'un séisme. Elle remplace en europe l'échelle MSK qui compte 12 niveaux.

• Faille Cassure affectant un terrain avec un mouvement relatif des parties séparées. Les déplacements sont horizontaux, verticaux où (le plus fréquent) les deux à la fois. On distingue les failles inverses (le rejet horizontal transversal correspond à un raccourcissement), les failles normales (le rejet horizontal transversal correspond à un allongement), des failles transformantes (Limites de plaques lithosphériques où le mouvement est parallèle à la frontière de plaque)
• Subduction Enfoncement d'une lithosphère océanique froide et dense dans une asthénosphère moins dense située sous une lithosphère continentale ou océanique.
• Réplique Séisme qui suit un premier séisme, d'intensité moins forte, et qui correspond au rejeu de la même faille.
• Lithosphère Couche superficielle de la Terre, rigide d'épaisseur moyenne se 70 Km sous les océans, jusqu'à 200 voire 300 Km sous les continents
• Asthénosphère Partie moyenne du manteau située sous la lithosphère, comprise entre 100 et 700 Km de profondeur.
• Tsunami Raz de marée

Le séisme du 21 Novembre 2004

• Localisation Le séisme du dimanche 21 Novembre s'est produit à 11 h 41:08 TU dans l'arc des petites Antilles. L'Observatoire du Houelmont a localisé l'épicentre en mer entre l'île de la Dominique et les îles des Saintes, au sud de la Basse Terre de Guadeloupe, à environ 15° 47' de latitude nord et 61° 28' de longitude ouest (localisation par le réseau sismique des Antilles, observatoire du Houelmont, Guadeloupe). La profondeur du foyer est crustale, superficielle, d'environ 10km. Selon le centre américain U.S.G.S. ce séisme se serait produit à 21 km au sud-sud-ouest (213°) de Terre-de-Bas, Îles des Saintes, à 33 km au sud-sud-ouest (200°) de Trois-Rivières, à Basse-Terre, mais aussi à 33 km au sud (190°) de Gourbeyre, Basse-Terre, et enfin à 34 km au sud (182°) de Basse-Terre.Le mécanisme du séisme est en faille normale, avec des plans nodaux orientés NW-SE, compatibles avec une extension NE-SW, en accord avec les observations tectoniques antérieures. Le séisme, situé entre le platier des Saintes et l'ancien volcan sous-marin, éteint, du Colibri, semble avoir rompu une faille normale récemment interprétée comme active.Il ne s'agit donc pas d'un séisme de subduction, à l'interface entre la plaque Caraïbe et la plaque Amérique du Nord, qui convergent à la vitesse de 2 cm/an.Dans les jours qui ont suivi, le choc principal a été suivi de plus de 500 répliques, dont l'une de magnitude voisine de 5.4. D'autres répliques, de taille décroissante, et en nombre décroissant, se sont succédées dans les jours et les semaines suivantes.
• Mesure

  enregistrement du séisme réseau aster Sa magnitude est de 6.3 sur l'échelle de Richter. C'est le tremblement de terre le plus important enregistré dans l'archipel de la Guadeloupe depuis plusieurs décennies. Le tremblement de terre a été suivi le même jour par deux fortes répliques à 13 h 36 GMT Magnitude 4.9 et à 18 h 53 magnitude 5.3. Au total selon l'Observatoire volcanologique de la Guadeloupe, se sont plus de 1.700 répliques, d'amplitude décroissante, qui ont été enregistrées en 4 jours. Ce tremblement de terre a duré plusieurs secondes et a été ressenti jusqu'à Antigua et Barbuda, soit environ 200 kilomètres (125 milles) au nord de l'épicentre.

  Les effets du séisme

  - Sur les biens Il a causé des dégâts importants aux Saintes (Terre de bas), à Basse Terre, et à la Dominique Proche de l'épicentre du séisme, tous les habitants des Saintes ont durement ressenti les secousses. L'île de Terre-de-Bas est la plus touchée et a subi d'importants dégâts matériels . Le fronton de l'Eglise Saint-Nicolas s'est écroulé. D'importantes fissures lézardent les murs de la mairie et de plusieurs bâtiments publics. Une quinzaine de maisons ont été détruites et environ 30% des habitations sont fissurées. Le chef-lieu de Basse-Terre a lui aussi été fortement secoué par le séisme. La route de Vieux-fort a été interdite à la circulation. Le clocher de l'église de Gourbeyre est également touché. Les autorités ont fermé l'édifice A Capesterre-Belle-Eau, on recense plusieurs maisons très endommagées, menaçant de s'effondrer et un pont en pierre, entre Capesterre et Trois-Rivières, s'est effondré dans la nuit. Des observations locales suggèrent l'occurrence d'un petit raz de marée, compatible avec un affaissement local du fond marin. Selon EDF, un millier de foyers sont demeurés privés d'électricité dimanche à mi-journée. 55% des abonnés étaient coupés à Terre-de-Bas, où est installée la centrale électrique de l'archipel des Saintes. Le câble sous-marin qui relie Terre de Haut à Terre-de-Bas a été endommagé par le séisme. Par conséquent, les abonnés de Terre-de-Haut sont également privés de courant. Le réseau téléphonique, a lui aussi été fortement perturbé par les tremblements de terre. Lundi, tous les établissements scolaires ont été fermés. Les responsables ont été invités à dresser un état des lieux afin de prendre les mesures nécessaires pour les prochains jours. En Dominique, Selon John Minsch, sismologue du Service américain d'information sur les séismes, l'épicentre était situé à environ 45 km au nord-ouest de la Dominique, où on ne fait pas état de victimes. La façade d'une église s'est effondrée sans faire de victime à Portsmouth, 40 km au nord de la capitale de l'île, Roseau. L'hôpital de Roseau a également subi des dégâts et des patients ont dû être évacués. Plusieurs maisons et bâtiments ont été endommagés dans la partie nord de cette ancienne colonie britannique, dont trois églises. Dans la moitié nord de l'île 70.000 résidants ont été privés d'électricité parce que le tremblement de terre a endommagé un transformateur.

  - Sur les personnes Le séisme a provoqué la mort d'une jeune fille, à Trois rivière, touchée par un pan de sa maison qui s'est écroulée, tandis que sa sour est dans un état grave.

  - La mer Un mini-tsunami a frappé la côte, la mer se retirant d'une dizaine de mètres avant de revenir brutalement. Du côté de Trois Rivières, un pêcheur a senti simplement sa barque tanguer. A Terre de haut, selon une résidente, la mer s'est retirée assez loin et elle a vu un gros rocher se découvrir entièrement alors qu'en temps normal il est partiellement visible de la plage. Puis la mer est revenue par bonds successifs

• Communiqué de la préfecture

Le séisme vu dans la presse

• Le Parisien L'événement a fait la Une du quotidien français Le Parisien qui a titré " Fort séisme en Guadeloupe " avec une photo montrant un Guadeloupéen, essayant de récupérer quelques objets au milieu des débris de sa maison. Dans sa rubrique Faits divers, il y consacre une pleine page qu'il intitule " Déluge et tremblement de terre en Guadeloupe ". Il dresse un premier état des lieux de la situation. Et à travers une carte et un petit texte intitulé " Une zone sismique sensible ", il permet d'expliquer pourquoi la Guadeloupe et principalement les îles de Saintes ont été les plus touchées. Sur place, une correspondante du journal a recueilli les témoignages d'habitants de Terre-de-Bas, l'île la plus touchée de l'archipel guadeloupéen : " J'ai cru que ma mort arrivait " a confié Joséline de Port-Louis (Nord d la Guadeloupe). Cependant, Yvonne de Saint-Louis déclare dans Le Parisien : " On se doutait un peu que quelque chose de grave allait de passer. Ces dernières semaines, les inondations inhabituelles ne nous disaient rien de bon. " Le journal cite également les propos d'Olivier de Saint-François : " Maintenant, j'appréhende pour la suite ".
• Futura sciences (partenaire du CNRS) Sciences : " Séisme important et raz-de-marée associé " Le séisme qui a provoqué des dégâts importants aux Saintes (Terre-de-bas), à Basse-Terre et à la Dominique est le plus important enregistré dans l'archipel de la Guadeloupe depuis plusieurs décennies. Il n'a pas surpris les spécialistes qui redoutent depuis longtemps un séisme de grande magnitude comme celui qui détruisit Pointe-à-Pitre en 1843 (magnitude 7,5). La région de l'Arc des Antilles est une zone de subduction où la plaque Amérique du Nord plonge sous la plaque Caraïbe à la vitesse de 2 cm/an. Les risques de séismes majeurs, plus ou moins profonds, liés au plongement de la plaque, de séismes superficiels associés à des failles actives en surface et d'éruptions volcaniques sont omniprésents. C'est la raison pour laquelle la Guadeloupe et la Martinique sont surveillées depuis plusieurs décennies par des observatoires placés sous la responsabilité de l'Institut de Physique du Globe de Paris avec un soutien financier du ministère de la Recherche et des Collectivités locales pour les équipements et les activités de recherches de l'Institut National des Sciences de l'Univers du CNRS. L'épicentre est situé en mer entre l'île de la Dominique et les îles des Saintes. Des observations rapportent l'existence d'un petit raz-de-marée associé au séisme, probablement lié à un affaissement local du fond marin. La profondeur du foyer est d'environ 10km, ce qui signifie que le séisme est superficiel, situé à l'intérieur de la plaque Caraïbe qui se déforme en réponse au processus de subduction. Il a probablement rompu une faille d'orientation NO-SE qui avait été identifiée lors de la campagne de géophysique marine Aguadomar (19 Décembre 1998 - 22 Janvier 1999), menée par l'IPG. L'arc des Petites Antilles est le site d'une sismicité importante. Les séismes antillais sont de deux types. Certains se produisent à l'interface de subduction entre les plaques Amérique du Nord et Caraïbe. Le dernier grand séisme de ce type, d'une magnitude d'environ 7.5, est celui de Pointe-à-Pitre (8 Février 1843). D'autres séismes, plus superficiels, comme celui du 21 novembre 2004, ont lieu à l'intérieur de la plaque chevauchante Caraïbe qui se déforme en réponse à la subduction de la plaque plongeante. Ainsi, des failles normales superficielles coupant l'archipel ont produit les séismes survenus en 1851 sur la côte est de Basse Terre, en 1897 près de Pointe-à-Pitre, et plus récemment à l'est de Marie-Galante (1914, 1992). Afin de procéder à une observation et une analyse fine de cet événement d'origine tectonique et de ses suites, L'Institut de Physique du Globe, en concertation avec l'INSU (Institut nationale des sciences de l'univers), a mis en place une opération d'intervention pluri-instruments et pluridisciplinaire. Plusieurs sismologues et tectoniciens partiront en renfort dans les jours et les semaines qui viennent pour déployer à terre cinq sismographes du réseau Lithoscope (INSU) et un nombre comparable de sismographes en mer pour préciser la localisation de ces répliques et déterminer précisément la portion de faille responsable du séisme. Le déploiement de plusieurs stations GPS permettra de suivre en continu les déformations qui suivent le séisme principal. Ces informations serviront à élaborer des modèles afin d'évaluer les effets de ce séisme sur les failles et les volcans actifs avoisinants, particulièrement celui de la Soufrière de Guadeloupe. Une surveillance accrue du volcan (fumerolles, gaz, sources, etc.) a déjà été mise en oeuvre. Depuis plusieurs mois, l'INSU met en place un programme de recherche multidisciplinaire appelé " Chantier Antilles " afin de mieux connaître le fonctionnement de l'Arc des Antilles et de mieux apprécier les risques aussi bien, volcaniques, sismiques que environnementaux. Cet événement dramatique vient en confirmer l'intérêt

Et maintenant ? Utilisation en EEDD

• Analyse de l'article du préambule On repère les éléments importants, pistes d'un travail avec les Elèves Les dégâts Construire parasismique Les victimes Secours, accompagnement La force du séisme de magnitude 6.3 sur l'échelle de Richter La localisation :L'épicentre de la secousse a été localisé, par les Observatoires de Strasbourg et de la Guadeloupe Réseau de surveillance (Sismo des écoles) Les erreurs, l'homme qui s'est jeté du deuxième étage Prévention
• La Guadeloupe est une région sismique
  • Prévenir : PPMS
  • Réseau de surveillance
  • IPG Sismo des écoles
  • Les cellules d'accompagnement
• Interdisciplinarité Physique TS Localisation d'un séisme à partir de 3 enregistrements Etude de sismogrammes Education civique Géographie Mathématiques Français
• Les Partenaires La sécurité civile L'Observatoire du Houelmont La préfecture Les groupes PPMS

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  Les séismes en Guadeloupe : historique

   

• La Guadeloupe est située en zone III c'est à dire à forte sismicité tout comme la Martinique. Cette activité est liée à la subduction de la plaque nord-américaine et de la plaque des Caraïbes à raison de 2 cm par an vers l'arc volcaniques des Antilles. La croûte océanique Atlantique plonge sous la plaque Caraïbe, soulevant la bordure de cette dernière et y faisant émerger des îles volcaniques et sédimentaires de l'arc des Petites Antilles.
• La Guadeloupe a connu des séismes destructeurs. En effet les premiers Européens avaient noté, dès le XVIIe siècle, la fréquence des tremblements de terre, ils ont laissé des récits à la fois méticuleux et terrifiants sur le grand séisme de 1669 à la Guadeloupe.
• Un autre événement s'est produit en 1735. Plus tard au XIXe siècle, il y a eu celui de 1810, puis du 8 février 1843 d`une magnitude de 7,5 qui résultait de l`affrontement des deux plaques tectoniques Caraïbe et Amérique du Nord et où Pointe-à-Pitre fut entièrement détruite, ce séisme aurait fait 3 000 victimes.
• Il existe aussi une sismicité locale intra-plaque liée à l'activité des failles dans la plaque Caraïbe ; ce sont les séismes de magnitude moins importante mais susceptibles d'affecter des zones habitées : 1851 au large de Capesterre, 1897 à l'aplomb de la zone de Jarry. À cela s'ajoute l'activité sismique du volcan liée sa dynamique interne, avec des séismes de moindre amplitude.
• Au XXe siècle , le 16 mars 1985, un séisme d'une magnitude de 6,2 avait fait six blessés et des dégâts légers à Pointe-à-Pitre.
• La présence d'alluvions dans ces îles favorise les phénomènes de liquéfaction. Et les glissements de terrain sont aussi très fréquents. L'habitat est précaire, ce qui peut rendre les séismes encore plus destructeurs et meurtriers

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  La Guadeloupe : Une région sismique

Les cartes suivantes, extraites de la Thèse et des articles de N. Feuillet, font le point sur la sismicité de l'arc et la localisation préliminaire du séisme du 21/11/04 par rapport aux failles sous-marines du passage de la Dominique.

- Contexte géodynamique de l'arc des Petites Antilles. Cet arc volcanique résulte de la subduction vers le sud-ouest des plaques américaines sous la plaque caraïbe à la vitesse d'environ 2cm/an.

- L'arc des Petites Antilles est le site d'une sismicité importante. La carte et les coupes sismiques montrent la sismicité enregistrée par les stations sismologiques des observatoires volcanologiques de l'IPGP et celles du réseau mondial. Les principaux séismes historiques sont représentés par des étoiles. Les séismes antillais sont de deux types. Certains se produisent à l'interface de subduction entre les plaques américaines et caraïbe. Le dernier grand séisme de ce type s'est produit le 8 Février 1843. D'une magnitude d'environ 7.5, il détruisit la ville de Pointe-à-Pitre. D'autres séismes, plus superficiels, comme celui du 21 novembre 2004, ont lieu dans la plaque chevauchante caraïbe

- Les failles responsables des séismes superficiels dans la plaque caraïbe sont nombreuses et coupent toutes les îles de l'archipel de Guadeloupe. Elles résultent d'une extension parallèle à l'arc et forment deux familles. À l'Est, ces failles structurent des grabens perpendiculaires à l'arc, comme celui de Marie-Galante. À l'Ouest, elles forment un système en échelon qui accommode un mouvement latéral sénestre le long de l'arc volcanique actif. C'est sur ce système en échelon, au sud des Saintes, que s'est produit le séisme du 21 Novembre 2004. D'autres séismes similaires se sont déjà produits en 1851 (Capesterre), 1897 (Pointe-à-Pitre), 1914, 1992 et 2001 (Marie-Galante)

P. Tapponnier, N. Feuillet, E. Jacques. Institut de Physique du Globe de Paris, 22/11/2004

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  Les Adresses et sites à consulter

   

• Pour plus de détail sur le contexte sismotectonique régional et le couplage entre activité sismique et volcanique, les deux articles suivants sont indiqués:
  • · Feuillet, N., I. Manighetti, et P. Tapponnier, Extension active perpendiculaire à la Subduction dans l'Arc des Petites Antilles (Guadeloupe, Antilles Francaises), C. R. Acad. Sci. Paris, 333, pp. 583-590, 2001.
  • · Feuillet, N., I. Manighetti, P. Tapponnier, and E. Jacques, Arc parallel extension and localization of volcanic complexes in Guadeloupe, Lesser Antilles, J. Geophys. Res., 107, B12, 2331, doi: 10.1029/2001JB000308, 2002
  • · IPG : Institut physique du globe: le séisme du 21 novembre 2004 aux Saintes
  • · bureau central sismologique français : BCSF
  • · L'observatoire du Houelmont en Guadeloupe
  • · Institut national des sciences de l'univers
  • · Préfecture de la guadeloupe Le site institutionnel
  • · Aster azur : Banque de données sismiques sur le site de l'académie de Nice
  • · Radio france : La une de l'info du lundi 22 novembre
  • · OVGS: le rapport mensuel sur l'activité sismique en guadeloupe