Un cutremur sau cutremur este un tremur de pământ rezultat din eliberarea bruscă de energie acumulată de tensiunile exercitate asupra rocilor . Această eliberare de energie are loc prin ruperea de-a lungul unei defecțiuni , în general preexistentă. Cutremurele cauzate de activitatea vulcanică sau de origine artificială ( explozii de exemplu) sunt mai rare . Locul în care stâncile se rup la adâncime se numește focar ; proiecția focalizării către suprafață este epicentrul cutremurului. Mișcarea rocilor lângă vatră generează vibrații elastice care se propagă, sub formă de pachete de unde seismice , în jurul și prin globul terestru . De asemenea, produce o eliberare de căldură prin frecare , până la topirea uneori a rocilor de-a lungul defectului ( pseudotachilite ).
Sunt multe, multe cutremure în fiecare zi, dar cele mai multe dintre ele nu sunt resimțite de oameni. Aproximativ o sută de mii de cutremure sunt înregistrate în fiecare an pe planetă. Cele mai puternice dintre ele se numără printre cele mai distructive dezastre naturale . Cele mai importante cutremure modifică perioada de rotație a Pământului și, prin urmare, durata unei zile (de ordinul unei microsecunde).
Majoritatea cutremurelor au loc la limita dintre plăcile tectonice (cutremure interplacă) ale pământului, dar pot exista și cutremure în interiorul plăcilor (cutremure intraplacă). În mișcarea plăcilor tectonice reprezintă în mod corespunzător seismicitate curele de distribuție din lume: majore centurile seismice din lume, caracterizată printr -o densitate geografică a cutremurelor, sunt Inelul de Foc al Pacificului (se eliberează 80% din energia seismică în fiecare an), al centura alpin ( 15% din energia anuală) și coloana vertebrală din oceane (5% din energia anuală).
Știința ce studiază aceste fenomene este seismologie (practicat de seismologi ) și instrumentul de măsurare principal este seismograf (care produce seismograme ). Achiziționarea și înregistrarea semnalului se obține într-o stație seismică care reunește, pe lângă senzorii înșiși, înregistratoare, digitalizatoare și antene GPS, pentru poziționare geografică și timp.
Dacă cutremurul din 1755 din Lisabona a fost la originea nașterii seismologiei , dezbaterea pe care a stârnit-o nu a avansat în cunoașterea genezei cutremurelor.
Simultaneitatea ruptură de defect și cutremur se observă și descris în secolul al XIX - lea secol de oamenii de știință care leagă formare cutremur major într - o alunecare bruscă de-a lungul unei defecțiuni în scoarța terestră și / sau în litosfera care stau la baza. Dar teoriile nu pot decide care fenomen se află la originea celuilalt și nu pot explica mecanismul. În 1884, geologul american Grove Karl Gilbert a propus primul model al unui „ciclu seismic” liniar și regulat, postulând că cele mai mari cutremure au cel mai puternic interval de recurență. În 1910, după cutremurul din San Francisco din 1906 , un geodezian californian, Harry Fielding Reid (în) , a prezentat teoria rebotului elastic . Conform acestei teorii, tensiunile deformează elastic crusta de ambele părți ale defectului, provocând deplasarea aseismică a celor două blocuri separate de această zonă de rupere potențială (defectul este apoi inactiv sau blocat și rămâne în urmă comparativ cu cele care îl înconjoară , cutremurul permițându-i să compenseze această întârziere în funcție de ritmul de funcționare conceput ca regulat). Această alunecare este blocată în perioadele inter-seismice (între cutremure), energia acumulându-se prin deformarea elastică a rocilor. Când se atinge rezistența lor maximă (faza coseismică), energia este eliberată brusc și ruptura are loc prin eliberarea bruscă a tensiunilor elastice acumulate anterior de o deformare lentă a subsolului, ceea ce face ca defectul să se joace. După un episod seismic (faza post-seismică caracterizată prin replici și reajustări visco-elastice), rocile zdrobite ale defectului se sudează împreună în timp și defectul capătă o nouă rezistență. Dispozitivul este rearmat: defecțiunea „se încarcă”, apoi se descarcă brusc prin relaxare la stres . Reid explică astfel ciclul seismic (ciclul de încărcare / descărcare) completat de diferitele perioade seismice ale lui Wayne Thatcher. Dacă acest model teoretic al originii cutremurelor este încă acceptat în mod obișnuit de comunitatea științifică, acesta nu explică recidivele seismice neregulate, așa cum sunt relevate în urmele lăsate de cutremure ( geomorfologie , paleoseismologie , lichenometrie , dendrocronologie ).
Această teorie a fost finalizată în 1966, luând în considerare procesul de frecare. Variațiile în proprietățile de frecare pe defecte, datorate mai multor factori (cuplare slabă a celor două blocuri, deformare seismică, fenomene tranzitorii de alunecare lentă, rolul fluidelor etc.), explică ciclurile seismice neregulate. La sfârșitul anilor 1970 a fost propusă o lege specifică de frecare pentru modelarea transferurilor de solicitare, în funcție de viteză și timpul de contact dintre cele două suprafețe.
Un cutremur este o scuturare mai mult sau mai puțin violentă a solului care poate avea patru origini: ruperea unui defect sau a unui segment de defect (cutremure tectonice); intruziunea și degazarea unei magme (cutremure vulcanice); „Crăparea” calotelor de gheață care răsună prin scoarța terestră (cutremure polare); explozie, prăbușirea cavității (cutremure de origine naturală sau datorate activității umane). În practică, cutremurele sunt clasificate în patru categorii în funcție de fenomenele care le-au generat:
Cutremurele tectonice sunt de departe cele mai frecvente și devastatoare. O mare parte a cutremurelor tectonice are loc la marginile plăcilor , unde are loc o alunecare între două medii stâncoase. O altă parte are loc de-a lungul unui plan de fragilitate existent sau nou format. Această alunecare, situată pe una sau mai multe defecte , este blocată în perioadele inter-seismice (între cutremure) de deplasare asismică a celor două blocuri separate de zona potențială de rupere (defectul este apoi inactiv), iar energia s 'se acumulează prin deformarea elastică a rocilor. Această energie și alunecarea sunt eliberate brusc în timpul cutremurelor. În zonele de subducție , cutremurele reprezintă jumătate din cele care sunt distructive pe Pământ și disipează 75% din energia seismică a Pământului. Este singurul loc în care găsim cutremure profunde (300 până la 645 de kilometri ). La nivelul crestelor oceanului mijlociu , cutremurele au focare superficiale (0-10 kilometri ) și corespund cu 5% din energia seismică totală. De asemenea, la nivelul marilor strike- defecte de alunecare , se produc cutremure cu centre de adancime intermediara ( de la 0 la 20 km în medie) , care corespund la 15% din energia. Eliberarea energiei acumulate nu se întâmplă de obicei într-o singură smucitură și poate dura mai multe reajustări înainte de a recâștiga o configurație stabilă. Astfel, replicile sunt observate în urma șocului principal al unui cutremur, de amplitudine descrescătoare și pe o perioadă cuprinsă între câteva minute și mai mult de un an. Aceste tremurături secundare sunt uneori mai devastatoare decât șocul principal, deoarece pot doborî clădiri care au fost doar avariate, în timp ce ușurarea este la locul de muncă. De asemenea, poate exista o replică mai puternică decât șocul principal, indiferent de amploarea acestuia. De exemplu, un cutremur de 9,0 poate fi urmat de o replică de 9,3 câteva luni mai târziu, deși această secvență este extrem de rară.
Cutremurele de origine vulcanică rezultă din acumularea de magmă în camera magmatică a unui vulcan . Seismografele înregistrează apoi o multitudine de microseisme ( tremur ) din cauza rupturilor în rocile comprimate sau degazării magmei. Creșterea treptată a hipocentrilor (legată de creșterea magmei) este un indiciu că vulcanul se trezește și că o erupție este iminentă.
Ghețarii și stratul de gheață au o anumită elasticitate, dar progresele diferențiate și periodice (ritm sezonier marcat) ale fluxurilor de gheață provoacă pauze ale căror valuri elastice generează cutremure, înregistrate de seismografe departe de polul din întreaga lume. Aceste „cutremure glaciare” din Groenlanda sunt caracterizate de o sezonalitate puternică. Un studiu publicat în 2006 a concluzionat că numărul acestor cutremure s-a dublat între 2000 și 2005, o tendință de timp sugerând o legătură cu o schimbare a ciclului hidrologic și un răspuns glaciar la schimbarea condițiilor climatice. Dacă considerăm că o parte a încălzirii globale este de origine umană, o parte din cauzele acestor cutremure ar putea fi considerate ca fiind induse de oameni (a se vedea mai jos).
Cutremurele de origine artificială sau „ cutremurele ” de magnitudine mică spre medie se datorează anumitor activități umane precum baraje, pompare adâncă, minerit, explozii subterane sau nucleare sau chiar bombardamente. Sunt frecvente și bine documentate încă din anii 1960-1970. De exemplu, numai pentru Franța și numai pentru anii 1971-1976, mai multe cutremure au fost atribuite în mod clar umplerii lacurilor de acumulare, exploatării câmpurilor petroliere sau a minelor:
Cutremurele genereaza uneori tsunami - urile , puterea distructivă a care amenință o parte tot mai mare a omenirii, stabilit de mare. Ei pot , de asemenea , să amenințe în larg instalațiile de petrol și gaze și a depozitelor de deșeuri subacvatice disperse care conțin toxice deșeuri , deșeurile nucleare și muniții scufundate . Încercăm să le prevedem, să ne protejăm de ele, cu ajutorul unei rețele globale de alertă, care este înființată, în special în Indonezia și Asia de Sud-Est.
În unele cazuri, cutremurele determină lichefierea solului : un sol moale bogat în apă își va pierde coeziunea sub efectul unei scuturări.
Riscuri de cutremure datorate testelor la centralele geotermale:
Un centru de cercetare a centralelor geotermale din nord-estul Franței experimentează tehnici geotermale. Experimentul constă în injectarea apei reci în buzunarele de magmă (2 găuri forate anterior, una pentru intrarea apei reci și cealaltă pentru ieșirea apei transformate în abur, apoi pentru recuperarea acesteia sub formă de abur, pentru a o pune sub presiune pentru a roti o turbină și apoi produce electricitate.
Consecințele experimentului:
Injecția de apă rece în buzunarele de magmă a acționat asupra defectelor din jur, apa a acționat ca un lubrifiant și a produs micro-cutremure care puteau merge până la a produce fisuri pe pereții caselor.
Chiar dacă Pământul este singurul obiect ceresc în care s-a demonstrat tectonica plăcilor , nu este singurul care suferă vibrații (cutremure localizate și oscilații pe scară largă). Aceste vibrații se pot datora unei alte forme de tectonică (contracția sau expansiunea obiectului) sau unor impacturi cosmice .
Misiunile Apollo au depus mai multe seismometre pe suprafața Lunii . Au fost înregistrate patru tipuri de cutremure, de origini diferite. Unele dintre acestea sunt din cauza eliberarea de tensiuni generate de efectele mareelor , altele la impactul de meteoriți , alții la eliberarea de solicitări termice. Nu se cunoaște originea cutremurelor puternice, superficiale și destul de îndelungate de al patrulea tip.
Singurul alt obiect extraterestru în care a fost instalat un seismometru este Marte , la sfârșitul anului 2018 (sonda InSight ). Operațional la începutul lunii februarie 2019, seismometrul SEIS (dezvoltat de Institutul de fizică al globului de la Paris ) a înregistrat primul său cutremur marțian pe 7 aprilie. Până acum aceste cutremure sunt foarte slabe, pe Pământ ar fi mascate de zgomotul seismic al oceanelor .
Studiul lui Mercur arată prezența unui număr mare de defecte inverse , caracteristice unei contracții globale a planetei (legată, fără îndoială, de răcirea sa treptată). Messenger Sonda , în special, a relevat existența unor astfel de defecte care traversează cratere de impact mici și recente. Deducem că Mercur este încă supus tectonicii active astăzi , cu siguranță însoțit de cutremure.
Suprafața lui Venus este, de asemenea, străbătută de defecte și pliuri . Este probabil ca Venus să fie încă activă tectonic, dar nu avem nicio dovadă în acest sens. Dacă există cutremure puternice, sperăm că nu reușim să le înregistrăm direct (din lipsa unui seismometru), să identificăm consecințele atmosferice.
Nu se știe nimic despre activitatea seismică a lui Jupiter , dar este plauzibil ca acesta să sufere oscilații la scară planetară precum Saturn , ale cărui oscilații sunt reflectate pe inelele sale sub formă de unde observabile. Pentru Uranus și Neptun nu știm.
De la zborul peste Pluto de către sonda New Horizons în 2014, știm că această planetă pitică are o activitate geologică recentă (fără îndoială curentă), care se manifestă în special prin defecte, a căror formare sau reactivare este însoțită de cutremure. Tensiunile tectonice se pot datora ciclurilor de înghețare (parțială) și de re-topire a apei situate sub scoarța de gheață.
Soarele în sine este supus oscilațiilor globale, studiate de helioseismologie . Oscilații similare, observabile în alte stele, sunt studiate de asteroseismologie .
Hypocenter sau focalizarea seismică poate fi între suprafață și până la 700 km adâncime ( de sus manta limită ) pentru cele mai profunde evenimente.
Puterea unui cutremur poate fi cuantificată prin magnitudinea sa , noțiune introdusă în 1935 de seismologul Charles Francis Richter . Mărimea este calculată din diferitele tipuri de unde seismice ținând cont de parametri precum distanța până la epicentru, adâncimea hipocentrului , frecvența semnalului, tipul de seismograf utilizat etc. Magnitudinea este o funcție logaritmică continuă : când amplitudinea undelor seismice este înmulțită cu 10, magnitudinea crește cu una. Astfel, un cutremur cu magnitudinea 7 va provoca o amplitudine de zece ori mai mare decât un eveniment de magnitudine 6, de o sută de ori mai mare decât o magnitudine 5.
Magnitudinea, adesea denumită magnitudine pe scara Richter , dar necorespunzătoare, este de obicei calculată din amplitudinea sau durata semnalului înregistrat de un seismograf . Mai multe valori pot fi calculate în acest fel (magnitudine locală , durată , unde de suprafață , unde de volum ). Aceste valori diferite nu sunt foarte fiabile în cazul cutremurelor foarte mari. Prin urmare, seismologii preferă magnitudinea momentului (notat ), care este direct legată de energia eliberată în timpul cutremurului. Legile scalei raportează această magnitudine a momentului la geometria defectului (suprafeței), la rezistența rocilor (modulul de rigiditate) și la mișcarea coseismică (alunecare medie pe defect).
Intensitatea macroseismică, care nu trebuie confundată cu magnitudinea, caracterizează severitatea cutremurului de pe sol. Se bazează pe observarea efectelor și consecințelor cutremurului asupra indicatorilor obișnuiți într-un anumit loc: efecte asupra oamenilor, obiectelor, mobilierului, clădirilor, mediului. Faptul că aceste efecte sunt mici sau mari în zona estimată este în sine un indicator al nivelului de severitate al tremurului. Intensitatea este în general estimată la scara municipiului. De exemplu, vom lua în considerare faptul că ferestrele vibrau ușor sau puternic, că se deschideau, că obiectele vibrau, se deplasau sau cădeau în număr mic sau mare, că avarierea a fost observată, ținând cont de diferitele tipologii de construcție (din cele mai vulnerabile la cele mai rezistente la agitare), diferitele grade de daune (de la daune minore la prăbușirea totală a construcției) și dacă proporția daunelor observate este semnificativă sau nu (câteva case sau toate locuințele).
Scalele de intensitate au grade notate în general în cifre romane, de la I la XII pentru cele mai cunoscute scale (Mercalli, MSK sau EMS). Printre diferitele scale, putem menționa:
Relațiile dintre magnitudine și intensitate sunt complexe. Intensitatea depinde de locul de observare a efectelor. În general, scade atunci când cineva se îndepărtează de epicentru datorită atenuărilor datorate distanței (atenuare geometrică) sau a mediului geologic traversat de unde seismice (atenuare anelastică sau intrinsecă), dar posibile efecte ale sitului (ecou, amplificare locală, de exemplu prin sedimente sau în aflorimente stâncoase) pot perturba curbele medii de descompunere care sunt folosite pentru a determina intensitatea și accelerația maximă a solului pe care trebuie să o experimenteze construcțiile pe locurile afectate sau pe care vor trebui să le experimenteze pe un loc precis atunci când se determină un pericol seismic.
Statistic, la 10 kilometri de un cutremur cu magnitudinea 6, se pot aștepta accelerări de 2 metri pe secundă pătrat, viteze la sol de 1 metru pe secundă și deplasări de aproximativ zece centimetri; totul timp de vreo zece secunde.
Ca și alte fenomene majore (topirea unei calote de gheață, de exemplu), cutremurele mari pot avea un efect imperceptibil asupra perioadei de rotație a Pământului și a lungimii zilei. Cutremurul 2004 din Sumatra a provocat axa globului de rotație pentru a schimba cu șapte centimetri și să scurteze durata zilei cu 6,8 microsecunde. Cutremurul din Chile 2010 a fost suficient de puternic pentru a schimba Pământului axa de rotație de opt centimetri, scurtând durata zilei de 1,26 ps . 2011 Cutremurul din Japonia mutat , de asemenea , axa de rotație a Pământului cu aproximativ zece centimetri, și a cauzat o scurtare a duratei de zi cu 1.8 ps .
Trebuie remarcat aici că expresia „axa de rotație” este în realitate o simplificare: este axa figurii care este modificată ( „axa figurii este axa principală de inerție având cel mai puternic moment de inerție, este în un mod axul de simetrie al Pământului ” ). „Mișcarea polului rotativ față de scoarța terestră, Polodiu , rezultând în mare parte din transporturile continue de masă în atmosferă și oceane, impactul cutremurelor este estompat acolo și practic imposibil de detectat. " . Cu toate acestea, putem izola o schimbare în axa figurii indusă de mega-cutremure: aceasta, de câteva microsecunde, este mai mică decât variația zilnică care ajunge la 50 până la 100 µs .
Modificarea axei de rotație a Pământului are loc atunci când acesta nu mai coincide cu una dintre axele sale principale de inerție. Oscilația care urmează determină deplasarea polului de rotație a Pământului, de câteva zeci de metri și cu o perioadă de aproximativ 433 zile. Cutremurele, mareele, interacțiunea dintre miez și manta , variațiile hidrografice și mișcările oceanice și atmosferice pot contribui la acest fenomen.
În momentul eliberării bruște a constrângerilor scoarței terestre (cutremur), pot fi generate două categorii principale de valuri. Acestea sunt unde în vrac care se propagă în interiorul Pământului și unde de suprafață care se propagă de-a lungul interfețelor.
În unde de volum, putem distinge:
Undele de suprafață (unde Rayleigh , unde Love ) rezultate din interacțiunea valului în vrac. Acestea sunt ghidate de suprafața Pământului, se propagă mai puțin repede decât valurile în vrac, dar în general au o amplitudine mai puternică. De obicei valurile de suprafață produc efectele distructive ale cutremurelor.
Data seismice mai vechi din VIII - lea mileniu î.Hr.. ANUNȚ .
Cutremure de magnitudine cel puțin egale cu 8.
Cutremure care au ucis peste 15.000 de persoane, conform estimărilor autorităților locale, plasate în ordine cronologică.
Oraș / zonă | Țară | Datat | Magnitudine | Numărul deceselor | Note și linkuri către articole detaliate |
---|---|---|---|---|---|
Kangra | India | 4 aprilie 1905 | 8.6 | 19.000 | |
Valparaiso | Chile | 17 august 1906 | 8.6 | 3000 | |
Messina | Italia | 28 decembrie 1908 | 7.5 | 100.000 | |
Avezzano | Italia | 13 ianuarie 1915 | 7.5 | 29 980 | |
Bali | Indonezia | 21 ianuarie 1917 | 8.2 | 15.000 | |
Gansu | China | 16 decembrie 1920 | 8.6 | 200.000 | |
Tokyo | Japonia | 1 st luna septembrie anul 1923 | 8.3 | 143.000 | 1923 Kanto Cutremurul a fost urmat de un incendiu masiv. |
Xining | China | 22 mai 1927 | 8.3 | 200.000 | |
Gansu | China | 25 decembrie 1932 | 7.6 | 70.000 | |
Quetta | Pakistan | 30 mai 1935 | 7.5 | 45.000 | |
Chillán | Chile | 24 ianuarie 1939 | 8.3 | 28.000 | |
Erzincan | Curcan | 26 decembrie 1939 | 8.0 | 30.000 | |
Ashgabat | URSS | 5 octombrie 1948 | 7.3 | 110.000 | |
Dashti Biaz Khorassan | Iran | 31 august 1968 | 7.3 | 16.000 | |
Chimbote | Peru | 31 mai 1970 | 8.0 | 66.000 | |
Yibin | China | 10 mai 1974 | 6.8 | 20.000 | |
Guatemala | 4 februarie 1976 | 7.5 | 23.000 | ||
Tangshan | China | 27 iulie 1976 | 8.2 | 240.000 | Numărul oficial de morți este de 240.000 de persoane. Alte estimări indică 500.000 - 800.000 de victime directe sau indirecte. |
Michoacan | Mexic | 19 septembrie 1985 | 8.1 | 20.000 | |
Regiunea Spitak | Armenia | 7 decembrie 1988 | 7.0 | 25.000 | |
Zangan | Iran | 20 iunie 1990 | 7.7 | 45.000 | |
Kocaeli | Curcan | 17 august 1999 | 7.4 | 17 118 | |
Bhuj | India | 26 ianuarie 2001 | 7.7 | 20 085 | |
Bam | Iran | 26 decembrie 2003 | 6.6 | 26.271 | |
Sumatra | Indonezia | 26 decembrie 2004 | 9.4 | 227.898 | |
Muzaffarabad | Pakistan | 8 octombrie 2005 | 7.6 | 79.410 | |
Provincia Sichuan | China | 12 mai 2008 | 7.9 | 87.149 | |
Port au Prince | Haiti | 12 ianuarie 2010 | 7.2 | 230.000 | |
Coasta Pacificului din Tōhoku | Japonia | 11 martie 2011 | 9.3 | 15.776 morți și 4.225 dispăruți |
Vechea metodă chineză consta dintr-o vază de bronz cu opt dragoni pe contur, Houfeng Didong Yi de către chinezul Zhang Heng , dezvoltată în anul 132 d.Hr. O marmură a fost așezată în gura fiecărui dragon, gata să cadă în gura unui broască. Când a avut loc un cutremur, mingea unuia dintre dragoni (în funcție de locul în care a avut loc cutremurul) a căzut în gura unuia dintre broaște. Aceasta a indicat direcția epicentrului cutremurului și unde să trimită ajutor.
Localizarea epicentrului prin mijloace moderne se face folosind mai multe stații seismice (cel puțin 3) și un calcul tridimensional. Senzorii moderni pot detecta evenimente foarte sensibile, cum ar fi o explozie nucleară.
Centrului Seismologic Euro-Mediteranean a dezvoltat un proces de detectare seismic bazat pe analiza a traficului web și conținutul de pe Twitter. Colecția de mărturii și fotografii face posibilă cunoașterea intensității cutremurelor resimțite și evaluarea și geolocalizarea pagubelor materiale.
Metodele de predicție se bazează pe o prognoză care specifică, cu incertitudinea lor, poziția, dimensiunea și data cutremurului și oferă o estimare a probabilității propriului succes. Posibilitatea predicției seismice se bazează pe existența și recunoașterea „precursorilor”, semne de avertizare ale unui cutremur. În absența unor precursori de încredere, aceste metode sunt însoțite de nedetecții care duc la încercări pentru specialiști și alarme false care provoacă o pierdere a încrederii în populațiile alertate și, eventual, evacuate greșit. În cele din urmă, în regiuni cu seismicitate ridicată, cum ar fi Iranul, locuitorii nu mai acordă atenție șocurilor seismice mici și predicțiilor făcute de cutremure distructive.
Deja în 1977, când a primit o medalie a Societății Seismologice a Americii (ro) , Charles Richter a inventat scara care îi poartă numele, a comentat: „De la atașamentul meu față de seismologie, am avut predicții și predictori de groază. Jurnaliștii și publicul sar la cel mai mic indiciu al unui mic mijloc de predicție a cutremurelor, cum ar fi porcii flămânzi care se grăbesc la alimentația lor [...] Aceste predicții sunt un loc de joacă pentru amatori, neurotici și șarlatani înfometați pentru publicitate media. "
Putem distinge trei tipuri de prognoze: prognoza pe termen lung (pe mai mulți ani), pe termen mediu (pe mai multe luni) și pe termen scurt (mai puțin de câteva zile).
Prognozele pe termen lung se bazează pe o analiză statistică a defectelor identificate și pe modele deterministe sau probabiliste ale ciclurilor seismice. Acestea fac posibilă definirea standardelor pentru construcția clădirilor, în general sub forma unei valori maxime a accelerației solului (pga, accelerație maximă a solului ). Anumite defecte precum cele din San Andreas din California au făcut obiectul unor studii statistice importante care au făcut posibilă prezicerea cutremurului din Santa Cruz în 1989. Se așteaptă astfel cutremure importante în California sau în Japonia (Tokai, magnitudine 8,3). Cu toate acestea, această capacitate de prognoză rămâne în domeniul statisticilor, incertitudinile sunt adesea foarte importante, de aceea suntem încă departe de a putea prevedea momentul precis al unui cutremur pentru a evacua populația în prealabil sau pentru a o adăposti.
Previziunile pe termen mediu sunt mai interesante pentru populație. Cercetările sunt în curs de validare a anumitor instrumente, cum ar fi recunoașterea modelelor ( dilatanță ).
În stadiul actual al cunoașterii, nu putem prezice cutremure pe termen scurt, adică să determinăm data și ora exactă a unui eveniment seismic, deși putem determina adesea locația evenimentului. Un viitor cutremur (în principal o defecțiune activă) și alte caracteristici. Cu toate acestea, cercetarea de bază în seismologie se referă la încercarea de a descoperi mijloace științifice de predicție.
Au fost citate și alte mijloace: de exemplu, unele animale par să detecteze cutremure: șerpi, porci, câini, amfibieni ... Cu două ore înainte de cutremurul din Yientsin, în 1969, autoritățile chineze au emis un avertisment bazat pe agitația tigrilor, panda, iac și cerb în grădina zoologică. Niciun studiu științific nu a reușit încă să demonstreze acest fenomen.
Previziunile pe termen scurt se bazează pe observații detaliate ale evoluției zonelor de risc. Știm, de exemplu, că cutremurele sunt adesea precedate de fenomene de migrație a gazelor spre suprafață (migrații care pot contribui, de asemenea, la „lubrifierea” anumitor defecte geologice și, uneori, pot facilita prăbușirile care pot genera un tsunami ca cel al Storrega ; pentru a înțelege mai bine legături între litosferă , atmosferă și ionosferă care ar putea ajuta la o mai bună previziune a anumitor cutremure.
Mijloacele de detectare pot avea un cost semnificativ, pentru rezultate care nu sunt garantate, din cauza eterogenității mari a semnelor precursoare ale unui cutremur sau chiar a absenței lor în cutremure, care sunt totuși de mare amploare, cum ar fi TangShan sau Michoacan , așteptat pe termen mediu, dar nu pe termen scurt.
Guvernele și autoritățile locale doresc informații certificate înainte de a evacua o populație din locurile suspectate, dar predictorii nu sunt fiabili. Statele Unite folosesc instrumente de înaltă sensibilitate în jurul punctelor sensibile din punct de vedere statistic (cum ar fi Parkfield din California): vibratoare seismice utilizate în explorarea petrolului, extensometre de sârmă invar, geodimetre cu laser, rețea de nivelare de înaltă precizie, magnetometre, analiză de sondă. Japonia studiază mișcările scoarței terestre prin GPS și interferometrie ( VLBI ), metode cunoscute sub numele de geodezie spațială. În Africa de Sud, înregistrările se fac pe coridoarele minelor de aur, adânci de 2 km . China se bazează pe studii multidisciplinare, cum ar fi geologia, prospecția geofizică sau experimentarea în laborator.
Sunt menționate monitorizarea anomaliilor de emisie de radon (și a potențialului electric) în pânzele freatice, pe baza ipotezei că înainte de cutremur subsolul ar putea elibera mai mult radon (gaz radioactiv cu o durată scurtă de viață). A fost observată o corelație între nivelul radonului din apa subterană și activitatea seismică (de exemplu în India) . Este posibilă monitorizarea în timp real a radonului la un cost rezonabil. De asemenea, în Alpii francezi s-a arătat că variațiile nivelurilor (mai mari de 50 de metri ) a două lacuri artificiale modifică emisiile periferice de radon.
Cercetări recente susțin o posibilă corelație între schimbările din ionosferă și pregătirea pentru cutremure, care ar putea permite predicții pe termen scurt.
La fel, cutremurele sunt precedate de modificări locale ale câmpului magnetic (în frecvențe ultra-joase), de exemplu observate la 8 august 1993 în timpul unui cutremur pe insula Guam (același lucru pentru cutremurul din Loma Prieta din 1989 , de magnitudine 7,1 Potrivit lui Fraser-Smith și alții, în 1994, ar fi fost nevoie de o rețea de detectoare convenționale de câmp magnetic distanțate pe o rețea a căror dimensiune a ochiurilor de plasă ar fi mai mică de 100 km pentru a detecta fluctuațiile câmpului magnetic ULF înainte de tremurăturile de magnitudine mai mare de 7, dar gradioametrele cu câmp magnetic supraconductor ar putea oferi o sensibilitate și o autonomie mai mari.
Cele Fibrele optice sunt deja utilizate în mod obișnuit de către companiile de petrol si gaze (impuritati înnăscute, inclusiv „senzor virtual“ : la capătul unei fibre, un „interogator“ electronic trimite laser puls și analizează lumina care bounces (retrodifuzie); retrodifuziei anomaliile de timp înseamnă că fibra s-a întins sau s-a contractat (care apare atunci când este expusă la o undă seismică din apropiere sau la vibrații induse). Potrivit lui B. Biondi (geofizician la Universitatea din Stanford), un singur „interogator” poate gestiona 40 de kilometri de fibră și controlează un senzor virtual la fiecare doi metri, miliarde de astfel de senzori sunt deja prezenți în liniile de telecomunicații împrăștiate în întreaga lume, care ar putea fi, prin urmare, utilizate pentru a detecta anomalii fine și pentru a îmbunătăți predicția seismică, distingând în special undele P (care călătoresc mai dar făcând puține daune) din undele S (mai lente și provocând mai multe deteriora). S-a crezut inițial că ar trebui lipite pe o suprafață rigidă sau încorporate în beton, dar recent s-a demonstrat că sunt suficiente mănunchiurile de fibre libere plasate într-o simplă țeavă de plastic. Informațiile sunt de calitate medie, dar pot fi achiziționate pe suprafețe mari și la un cost redus.