La nécessité d'un réseau pour observer les phénomènes sismologiques
L'idée de créer un réseau sismologique à l'échelle mondiale n'est pas nouvelle. Le scientifique britannique John Milne composera à l'aide de la Royal Society un des premiers réseau sismologique à échelle mondiale. Dans les années 1950, les américains monteront le premier réseau sismologique mondial moderne, le réseau WWSSN comptant 120 stations opérationnelles réparties sur la surface du globe.
En France un ensemble de 795 stations sismologique et 138 personnels gère le RESIF, réseau sismologique et géodésique français. Ce réseau universitaire couvrant la quasi totalité de la France s'est notamment densifié dans les années 1980 par une volonté d'une meilleure couverture instrumentale française. Les données du RESIF sont enrichies par les données des pays frontaliers : Allemagne, Angleterre, Luxembourg, Suisse...
Le RESIF à plusieurs buts, il cherche notamment à observer les déformations de la Terre, connaître la composition des sols et des ressources et les utiliser mais aussi essayer de prévoir les catastrophes naturels liée à la terre.
Il existe un autre réseau sismologique majeur en France. Sous la direction du Commissariat à l'Energie Atomique et sous l'impulsion d'Yves Rocard, est crée en 1962 le Laboratoire de Détection et de Géophysique, LDG. Ce réseau sera utilisé à des fins militaires et est le plus ancien réseau sismologique français. Le sismomètre de notre projet est issu de ce réseau et fut en service dans la station sismologique de Welschbruch (Bas-Rhin).
Aujourd'hui ce réseau a pour missions la détection des tsunamis et des activités sismiques dans la région du Pacifique, mais aussi la détection des essais nucléaires clandestins à l'échelle mondiale.
Le fonctionnement des multiples stations en réseau est essentiel afin de remplir ces missions.
En effet, les phénomènes sismiques n'ont pas tous la même puissance, et les plus faibles peuvent ne pas être repéré par des sismomètres éloignés. Cela permet donc de différencier les phénomènes sismiques à l'échelle locale et mondiale. De manière similaire, tout choc provoque des ondes comme un séisme pourrait le faire, et ces ondes peuvent être repérées par le sismomètre. Ces ondes naturellement présentes forment le bruit sismique. Cela se traduit par des oscillations continues sur le graphique du sismographe.
Le vent, les marées, des chutes d'arbres, des pas sont des événements plausibles à la production d'un bruit sismique important.
Bien que ce bruit sismique puisse être important localement, il ne l'est pas globalement. Ainsi, si le bruit sismique masque les données à un endroit donné, les autres stations éloignées ne subiront pas ces parasites et enregistreront les potentiels phénomènes sismiques.
Bruit sismique
De plus, à partir des propriétés des ondes et d'une méthode nommée triangulation, on peut retrouver l'épicentre d'un phénomène sismique. Cependant, cette technique nécessite au moins trois stations, et en multipliant les stations on réduit les erreurs d'incertitude. On peut aussi, à partir des propriétés des ondes, connaître le temps auquel le séisme s'est produit, et afin d'avoir une valeur proche de la réalité, il est nécessaire d'avoir une grande quantité de stations ayant enregistré l'événement sismique. On fait une moyenne pour obtenir le temps au quel s'est produit l'événement.
Triangulation
En règle générale, les ondes se propagent dans trois dimensions. Lorsqu'on considère les phénomènes sismiques il y a cependant des ondes spécifiques : les ondes de compression et les ondes de cisaillements. La première agit sur un plan horizontal, et la seconde sur les plans verticaux et horizontaux.
Afin d'enregistrer ces trois dimensions il est nécessaire de mettre en place un minimum de trois sismomètres en réseau : Un sismomètre enregistrant selon un plan horizontal et deux autres sismomètres enregistrant chacun un plan vertical et décalés d'un angle de 90°.
Les trois plans enregistrés à l'aide des différents sismomètres
Tous les phénomènes sismiques ne sont pas lus par tous les sismomètres. En effet, il est parfois nécessaire d'utiliser des sismomètres spécifiques afin de détecter des phénomènes particuliers. Les stations n'ayant pas toujours l'espace, les moyens ou étant sujet à d'autres contraintes, elles peuvent néanmoins s’échanger des informations via un réseau.
Pour en savoir davantage sur la sismologie en Alsace vous pouvez consulter ces liens :
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