Outre l’information du public et des autorités, les enquêtes “DYFI” sont à la base d’études scientifiques! Comme il n’est pas possible d’installer des sismomètres partout dans le pays, la perception humaine des séismes nous fournit un fort bon moyen de mesure pour quantifier les mouvements du sol. A part le réseau d’accéléromètres à bas coût AcceleROB, l’estimation des intensités “DYFI” constitue pour l’instant le seul outil pour fournir aux ingénieurs des estimation de la vitesse du sol dans des régions peu instrumentées. C’est la raison pour laquelle nous avons besoin de votre collaboration ! [Link to FAQ of Fabienne]. Les enquêtes macrosismiques permettent d’étudier la décroissance des intensités avec la distance à l’épicentre, et de comprendre dans quelle mesure la géologie régionale et les effets de site locaux influencent les mouvements du sol ressentis à la surface de la Terre.
Séisme du 22 juillet 2002 d’Alsdorf (DE, ML 4.9)
L’événement d’Alsdorf , qui s’est produit en Allemagne le long d’une des failles normales du Graben du Rhin Inférieur, nous a donné l’occasion d’activer pour la première fois l’enquête macrosismique en ligne. En 2016, cela reste, et de loin, l’événement le plus fructueux, avec 6145 formulaires soumis sur le site Seismologie.be. A ce moment-là, les analyses d’intensités n’ont été effectuées qu’en Belgique, où la majorité des réponses venaient de Flandre. La plus forte intensité était de IV sur l’échelle EMS-98, sur une distance allant jusqu’à 45 km de l’épicentre. En Belgique, les intensités ont diminué vers l’ouest, et le séisme a été ressenti à une grande distance épicentrale par des personnes se trouvant à la côte ou dans les Ardennes. Les intensités ont diminué plus rapidement vers le nord et le nord-ouest que vers l’ouest et le sud-ouest.
Figure 3: Première carte macrosismique belge basée sur internet, dressée suite au séisme d’Alsdorf de 2002. L’épicentre est donné par l’étoile rose.
La séquence sismique du Brabant-Wallon de 2008-2010
Entre 2008 et 2010, 237 séismes se sont produits au sud de la petite ville de Court-Saint-Etienne (province du Brabant Wallon, Belgique) (Van Noten et al., 2015a). Pendant deux ans, 60 des 237 événements mesurés ont été ressentis par la population, ce qui a fourni une base de données riche de 11040 réponses. De manière remarquable, même de petits événements peu profonds furent ressentis par la population locale. Par exemple, 5 réponses ont été encodées le 21 octobre 2008 suite au petit séisme de magnitude ML 0.4. Le fait que ces réponses ont été soumises avant que des informations ne soient données sur notre site web montre que cet événement a réellement été perçu.
Le séisme du 13 juillet 2008 de magnitude ML 3.2 a été le plus important de la séquence, et le plus largement ressenti (1495 réponses). Un témoignage montre que l’événement a été ressenti à 71 km à Bressoux (Liège), à l’est de l’épicentre, alors qu’au nord, le témoignage le plus éloigné ne se situait qu’à 42 km de l’épicentre, à Zemst. Le séisme n’a causé que des effets d’intensité III en zone épicentrale, ce qui est en accord avec la moyenne profondeur de 7.7 km. Malgré sa faible magnitude ML = 2.8, le séisme du 3 mars 2009 (1581 réponses) et quelques autres ont causé des effets d’intensité IV en zone épicentrale, en raison d’une profondeur moindre du foyer, à 6.3 km sous la surface (Van Noten et al., 2015b; Consentino, 2016).
Figure 4: Carte macrosismique DYFI des séismes du 13 juillet 2008 de magnitude ML 3.2 (à gauche) et du 3 mars 2009 de magnitude ML 2.8 (à droite). Notez les intensités plus fortes, mais moins étendues, du séisme de magnitude ML 2.8. Source: Van Noten et al. 2016.
En raison de la relativement faible profondeur du foyer des séismes et la présence de témoins près de l’épicentre, beaucoup de séisme de faible magnitude ont été entendu, plutôt que ressentis. Typiquement, les gens nous ont rapporté ces effets acoustiques en mentionnant un ‘boum’ ou un ‘grondement’ profond, comparable au ‘tonnerre’ ou à un ‘camion au passage’. Cependant, on a également des témoignages d bruits à plus haute fréquence, tels un ‘craquement’ bruyant ou un ‘bang’. Sur base de ces commentaires, notre enquête en ligne a été complétée en 2009 avec une question concernant les effets sonores : l’échelle des sons s’étend actuellement de 0 à 4, avec 0 pour « aucun son », 1 « léger et bref », 2 « léger et prolongé », 3 « fort et bref », 4 « fort et prolongé ». Ceci permet de quantifier le contenu fréquentiel du bruit perçu.
Séisme de Goch (DE) du 8 septembre 2011, magnitude ML 4.3
Le 8 septembre 2011 à 19:02:50, un séisme de magnitude ML 4.3 s’est produit à Goch (DE) à la profondeur de 10 km, sur l‘une des failles bordières du Graben de Venlo. Des dégâts mineurs ont été rapportés dans la zone épicentrale en Allemagne et aux Pays-Bas. 3113 réponses ont été soumises pour cet événement, le premier à se produire après la fusion des systèmes d’enquête de l’ORB et de BNS.
Contrastant avec la partie nord-est de la Belgique, où le séisme fut à peine ressenti, beaucoup de rapports ont été soumis depuis la moyenne Belgique, à plus grande distance épicentrale. Ceci montre que la forme traditionnelle de la distribution des intensités ne peut s’expliquer par la seule atténuation géométrique des vibrations sismiques, qui décroissent simplement avec la distance. En moyenne Belgique, le Massif du Brabant affleure en surface, dans les vallées incisées par les rivières, et s’enfonce graduellement vers le nord du pays, où il est recouvert par des sédiments mous. La distribution macrosismique du séisme de Goch de 2011 illustre l’effet de la couverture sédimentaire du Massif du brabant sur l’étendue de la perception du séisme. Elle illustre également la forte influence des sédiments sur les mouvements forts du sol. Au nord du Brabant (provinces du Limbourg et d’Anvers), les vibrations sont atténuées en raison de l’épaisse couverture sédimentaire du Cénozoïque. En moyenne Belgique, la zone de perception du séisme est liée à une zone s’étirant d’est en ouest, où la couverture sédimentaire Cénozoïque est telle qu’elle amplifie les ondes sismiques dont les fréquences sont susceptibles de faire bouger les bâtiments et d’être perçues par les humains.
Figure 5: Cartes macrosismiques DYFI du séisme de Goch du 8 septembre 2011 de magnitude ML 4.3. A gauche, la carte d’intensité par commune, et à droite, les intensités dessinées par grille, après avoir mis ensemble les données macrosismiques de 6 différents instituts. Cet exemple montre le bénéfice de collaborations transfrontalières en macrosismologie. Source: Van Noten et al. (2017).
Séisme de Ramsgate (UK) du 22 mai 2015 de magnitude ML 4.2
Le vendredi 22 mai 2015 à 03:52:17 (temps local), un séisme de magnitude ML 4.2 s’est produit près de Ramsgate (UK) à une profondeur de 15 km. Les enquêtes macrosismiques ont montré que le séisme fut ressenti au Royaume-Uni, en France et en Belgique. L’ORB a reçu 1986 réponses de personnes ayant ressenti le séisme en Belgique ; le rapport le plus éloigné provient de Liège, à plus de 400 km de l’épicentre. Comme pour les séismes de Goch de 2001 ou de Zulzeke-Nukerke de 1938, la faible profondeur du Massif du Brabant en moyenne Belgique est la raison principale pour laquelle l’événement fut si largement ressenti.
Figure 6: Distribution des intensités macroséismiques du séisme du 22 mai 2015 de magnitude ML 4.1 près de Ramsgate. Cela montre la manière avec laquelle le séisme a été ressenti en Belgique. L’épicentre est donné par l’étoile rouge.
Articles de la presse belge sur le séisme de Ramsgate:
- “Ook België beefde even vannacht”, De Standaard Avond. 22/05/2015.
- “Aardbeving Kent voelbaar tot in België”, Het Laatste Nieuws. 23/05/2015.
- “1.000 mensen voelen aardbeving in België”, Het Nieuwsblad. 23/05/2015.
- “Aardbevingen in België: zelden gevaarlijk maar vaker dan je denkt”, De Morgen 23/05/2015.
References
- Camelbeeck, T., Van Camp, M., Martin, H., Van De Putte, W., Béatse, H., Bukasa, B., Castelein, S., Collin, F., Hendrickx, M., El Bouch, A., Petermans, T., Snissaert, M., Vanneste, K., Verbeiren, R., 2003. De aardbeving van 22 juli 2002 in de Roerdalslenk. Heelal 48, 172-176.
- Consentino, B.C., 2016. Macroseismic intensity assessment of the 2008-2010 Walloon Brabant seismic swarm by a grid cell procedure, Katholieke Universiteit Leuven. B.Sc. Thesis. Promotors: K. Van Noten (ROB), M. Sintubin (KULeuven).
- Van Noten, K., Lecocq, T., Shah, A.K., Camelbeeck, T., 2015a. Seismotectonic significance of the 2008-2010 Walloon Brabant seismic swarm in the Brabant Massif (Belgium). Tectonophysics 656, 20-38. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tecto.2015.05.026
- Van Noten, K., Lecocq, T., Camelbeeck, T., 2015b. The seismic activity in the Walloon Brabant and its relationship with the local and regional geological structure. Final report of BELSPO contract MO/33/028. Royal Observatory of Belgium. 79p.
- Van Noten, K., Lecocq, T., Sira, C., Hinzen, K.-G., and Camelbeeck, T. 2017. Path and site effects deduced from merged transfrontier internet macroseismic data of two recent M4 earthquakes in northwest Europe using a grid cell approach, Solid Earth, 8, 453-477, https://doi.org/10.5194/se-8-453-2017.