Des stations sismologiques en Antarctique ?

Les stations sismologiques, qui vont enregistrer les tremblements de terre, ont plusieurs utilités.

La première sert évidemment à l’étude des séismes. En effet lors d’un séisme de nombreuses ondes mécaniques sont produites. On les appelle ondes sismiques et elles peuvent se diviser en trois groupes : les ondes P, S et les ondes de Surface. Si elles sont enregistrées avec une précision suffisante, elles permettent de répondre à de nombreuses questions. Certaines sont assez élémentaires (Où est localisé le séisme ? A quelle profondeur ? Quelle est sa magnitude ?) et d’autres plus techniques (Combien de temps a duré la rupture ? Quelle est l’énergie libérée ? Subsiste-t’il un risque de séisme au même endroit ? Il y a t’il un risque de Tsunami ?). Plus il y a de stations proche d’un séisme, plus on aura d’informations pour l’étudier en détails.
La deuxième utilité des stations sismologiques est qu’elles permettent d’étudier la structure interne de la Terre. En effet, les ondes sismiques émises lors d’un séisme vont parcourir l’ensemble du globe. Lorsque la structure de la Terre change (quand, par exemple, une onde va passer du manteau au noyau de la Terre ou qu’elle passe d’une zone chaude à une zone plus froide), la célérité de ces ondes être modifiée et la structure du train d’onde sera ainsi transformée. L’étude du signal enregistré à une station sismologique permet alors de donner des informations sur la structure interne de la Terre entre le séisme et la station. La mise en commun de ces enregistrements permet de construire des images de l’intérieur de la Terre, que l’on appelle « images tomographiques ».


Pourquoi des stations sismologiques en Antarctique ?
Pour que ces images tomographiques soient le plus précise possible, la couverture en stations doit être dense et homogène. Or l’hémisphère Sud comporte beaucoup moins de terres émergées, quasiment indispensables à l’installation d’un capteur sismologique. Par ailleurs, les terres émergées sont souvent plus difficiles d’accès que dans l’hémisphère opposé. Ceci entraine un défaut marqué de couverture. Les stations en Antarctique ont alors pour mission de palier à ce manque de stations dans cette partie du globe. A une échelle plus locale, les signaux enregistrés en Antarctique et dont la source n’en n’est pas très éloignée permettent d’étudier (entre autres) la structure rocheuse du continent, inaccessible directement à cause des kilomètres de glace qui le recouvre.
Enfin, la très faible activité humaine en Antarctique permet d’obtenir un « bruit » très faible, ce qui donne des enregistrements d’une excellente qualité. Ainsi pour peu que la magnitude soit suffisante (environ supérieure à 6), il est possible d’enregistrer en Antarctique un séisme ayant eu lieu n’importe où sur la planète.


Où sont-elles ?
De nombreuses bases scientifiques (il y en a plus de 30 en Antarctique, mais seulement 3 à l’intérieur du continent) disposent de leur propre station sismologique. Les stations sismologiques françaises sont situées dans deux bases différentes :
- La base de Dumont D’Urville, sur la côte de Terre Adélie. C’est une base permanente, où une trentaine de personnes passent l’hiver mais qui accueille jusqu’à une centaine de personnes durant l’été. En dehors des activités de sismologie, la base abrite des programmes de géomagnétismes, météorologie, biologie et ornithologie. La station sismologique est opérationnelle depuis 1986.
- La base franco-italienne de Concordia, au sommet du Dôme C qui culmine à ~3200m d’altitude. Cette base est l’une des rares à l’intérieur du continent, où la température descend jusqu’à -80°C durant la longue nuit de l’hiver austral. Elle est située à ~1100km de la côte et seulement une douzaine de personnes y passent l’hiver, complétement isolés. En été, la population grimpe cependant à une soixantaine de personnes. La station sismologique a été construite en même temps que la base, et est opérationnelle depuis 2005. Les conditions extrêmes qui règnent à Concordia font de l’acquisition de données sismologique un véritable challenge. Les sismomètres sont très sensibles aux variations de températures, et celle-ci varie de -25°C l’été à -80°C l’hiver. Afin de garantir la stabilité des instruments, les deux capteurs présents à Concordia sont enterrés sous 12m de glace. La température y est alors stable, à -54°C.

URL source: https://oscahr.unistra.fr/billets/des-stations-sismologiques%C2%A0en-antarctique