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Freya-Merret Girault

Gymnase Auguste Piccard Travail de Maturité 2007

3m8

La Suisse, à l'abri des séismes?

Maître responsable : M. Vincent DeCoulon Gymnase Auguste Piccard

Date de reddition: 12 novembre 2007

La Suisse, à l'abri des séismes?

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1. INTRODUCTION .................................................................... 3 2. LES SEISMES SUR LA TERRE ........................................................ 4 2.1. Explication du phénomène....................................................... 4 2.2. Les effets d'un tremblement de terre......................................... 4 2.2.1. Effets de site .......................................................................6 2.2.2. Effets induits .......................................................................7

2.3. L'aléa sismique.....................................................................10

3. LA SISMICITE EN SUISSE .......................................................... 12 3.1. Les zones actives..................................................................12 3.1.1. Les Alpes .......................................................................... 13 3.1.2. La région baloise ................................................................. 14

3.2. Le sous-sol helvétique ...........................................................15 3.2.1. Les roches......................................................................... 15

3.3. Les risques..........................................................................16 3.3.1. Les mesures de prévention ..................................................... 18 3.3.2. Le Microzonage................................................................... 23 3.3.2.a Les lifelines ..........................................................................24 3.3.2.b Ouvrages "normaux" ................................................................25 3.3.2.c L'aménagement du territoire .....................................................25 3.3.2.d Les sites étudiés ....................................................................25

3.3.3. Le sauvetage ..................................................................... 27 3.3.4. Les ouvrages spéciaux........................................................... 27 3.3.4.a Les barrages .........................................................................27 3.3.4.b Les centrales nucléaires ...........................................................28 3.3.4.c Les dépôts souterrains de déchets radioactifs.................................29 3.3.4.d L'industrie ............................................................................31

3.4. Assurés contre les séismes?.....................................................31 3.5. La sismologie .......................................................................32 3.5.1. Le Service sismologique suisse ................................................. 32 3.5.2. La paléosismologie............................................................... 33

3.6. Historique...........................................................................34 3.6.1. Bâle, 1356......................................................................... 38 3.6.2. Sierre, 1946....................................................................... 39

3.7. La Géothermie .....................................................................40

4. CONCLUSION ..................................................................... 44 5. GLOSSAIRE ....................................................................... 45 6. BIBLIOGRAPHIE ................................................................... 46 6.1. Littérature ..........................................................................46 6.2. Sites Internet.......................................................................46

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Un grand merci à mon tuteur M. DeCoulon pour m'avoir suivie tout au long de mon travail. J'aimerais remercier également Dr. Corinne Lacave, sismologue chez Résonance SA, pour toutes les informations précieuses qu'elle m'a fournies. Mes remerciements vont aussi au Dr. Pierino Lestuzzi, pour son accueil dans ses locaux à l'EPFL, et pour sa présentation, notamment du simulateur de séismes. Merci également à toutes les tierces personnes, en particulier ma famille, qui ont aidé à la réalisation de ce Travail de Maturité.

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1. Introduction La Suisse est, à l'échelle mondiale, un pays peu connu pour ses catastrophes sismiques. En effet, la plupart des tremblements ne sont même pas perçus par la population, et la faible activité sismique du XXe siècle a conduit à la croyance que seul de faibles secousses pouvaient avoir lieu dans le pays. Pourtant, le danger reste considérable et un événement d'une grande ampleur reste très probable. Ce danger naturel est néanmoins largement négligé, malgré le risque qu'il représente pour la population et les bâtiments. C'est en effet le seul danger naturel qui n'ait pas encore été réellement pris en compte par une loi, alors qu'aucun autre risque naturel ne peut générer autant de dégât à grande échelle et dans un intervalle de temps si court. La sécurité parasismique des ouvrages helvétiques est également inférieure aux normes, celles-ci n'étant pas obligatoires. De plus, la grande majorité des bâtiments du pays ne sont pas assurés contre les dommages sismiques. Tout cela est cependant en train d'évoluer. Des mesures de prévention ont été édictées par la Confédération, et les sols suisses font office d'une étude approfondie, bien que cette étude peine à déboucher sur des actes et des décisions concrètes et reste très scientifique. Ce travail est divisé en deux parties. La première sert d'introduction aux séismes, et se penche principalement sur les effets qu'ils peuvent engendrer. Plus techniques, ces premières pages aident à la compréhension de la suite du travail. La deuxième partie touche le vif du sujet et est entièrement axée sur la situation de ces dernières années en Suisse. Quelles sont les régions sismiquement actives? Quel est le risque encouru par la population et les biens? Que faire pour diminuer ce risque? Ces questions représentent le fil rouge de ce dossier, auquel s'ajoute encore le problème de la couverture des infrastructures en cas de séismes. Je vais également parler du Service sismologique suisse, et me pencher sur l'histoire sismique de notre pays. Finalement, je vais traiter de la géothermie, cette pratique si récente et si prometteuse, mais qui comporte un désavantage certain sur un plan sismique. Mes motivations pour réaliser ce travail sont principalement dues à l'actualité du sujet. De plus, c'est un thème qui nous concerne de près, nous, habitants de la Suisse. Cette proximité, à la fois géographique et temporelle, ne m'a rendu que plus curieuse. La géologie et la géopolitique sont par ailleurs des matières qui m'intéressent particulièrement.

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2. Les séismes sur la terre 2.1. Explication du phénomène Les tremblements de terre proviennent dans une grande majorité des cas d'un déplacement de deux plaques tectoniques séparées par des failles, également appelées des discontinuités tectoniques, qui se trouvent en profondeur. Ces failles peuvent être verticales, horizontales ou inclinées, et de taille plus ou moins grande (allant de quelques centimètres à quelques milliers de kilomètres). Grâce à cellesci, les masses rocheuses cassantes peuvent se déplacer en coulissant, en se chevauchant ou en se séparant l'une par rapport à l'autre. Les mouvements de compartiments rocheux saccadés ne se font généralement pas sur toute la longueur de la faille, mais seulement dans une zone bien précise appelée la "surface de rupture". L'énergie qui s'est alors accumulée dans cette zone se libère brutalement lorsqu'elle atteint le seuil de rupture mécanique des roches. Des ondes sismiques de natures et de vitesses variées sont ainsi générées et parcourent des chemins différents pour atteindre un site en surface où elles vont soumettre le sol à des mouvements divers. Celui-ci oscille principalement sur le plan horizontal, bien que des oscillations verticales de moindre importance puissent également avoir lieu. Si la surface de rupture est petite, le mouvement des masses rocheuses demeure en profondeur, même si la faille est visible à la surface de la Terre. Mais plus la surface de rupture est grande, plus le séisme est fort, et si cette surface est extrêmement importante (à partir d'une magnitude d'environ 6.5), elle peut atteindre le sol terrestre, et ainsi celui-ci sera impliqué même dans les mouvements les plus superficiels. "Un tremblement de terre résulte de la libération brusque d'énergie à partir d'une surface de rupture en profondeur." Tiré du Principe pour l’établissement et l’utilisation d’études de microzonage en Suisse.

2.2. Les effets d'un tremblement de terre Les effets d'un séisme ainsi que sa force sont notés au moyen de deux systèmes d'échelle indiquant d'une part la magnitude, et d'autre part l'intensité du séisme. La magnitude est une valeur permettant de quantifier l'énergie libérée à la source d'un séisme grâce à des enregistrements, et dont l'échelle la plus couramment utilisée est celle de Richter. L'intensité, elle, est fondée sur l'observation des changements visibles sur des constructions ou dans la nature, ainsi que sur la perception des êtres humains. C'est en réalité une évaluation des dégâts traitée statistiquement, où l'échelle EMS 98 est la plus courante. -4/46-

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Echelle d'intensité EMS-98, tirée du Principe pour l’établissement et l’utilisation d’études de microzonage en Suisse. Notons qu'une intensité de II sur l'échelle ci-dessus correspond environ à une magnitude de 2 sur l'échelle de Richter, une intensité de V à une magnitude d'environ 3 à 4, une intensité de VII à une magnitude de 5, et une intensité de IX à une magnitude de 6.

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Les effets d'un séisme sont déterminés par la variation au cours du temps ainsi que l'amplitude de trois paramètres caractérisant les mouvements du sol. Ces paramètres sont notamment l'accélération, la vitesse et le déplacement. Leur fréquence joue un rôle majeur sur les dégâts que peuvent subir les structures suite à un tremblement de terre.

2.2.1. Effets de site Les effets de site sont des modifications du signal et de sa fréquence sur une courte distance, qui sont elles dues aux importantes variétés de roches et de matériaux que l'on retrouve près de la surface. Le terrain peut être constitué de rocher (calcaire, granite, gneiss, etc.), dans lequel les ondes sismiques se propagent vite, ou de roche meuble. Cette dernière est comme une peau recouvrant la surface terrestre, et elle se compose de matériel rocheux souvent granuleux, allant de l'argile très fine au gros bloc de pierre. Elle est souvent le résultat de la sédimentation d'un rocher, dont l'âge est beaucoup plus important. On dénombre plusieurs situations pouvant conduire à des effets de site. • Les roches meubles ont des propriétés mécaniques relativement faibles, contrairement à la couche qui leur est sous-jacente, appelée substratum ou bed-rock, qui est beaucoup plus compacte. Ce contraste, dit d'impédance, augmente l'amplitude du mouvement du sol, et crée un effet de résonance, les ondes étant prises au piège dans les dépôts superficiels. Les habitations construites dans des vallées, dans des bassins plats de type sédimentaire ou au bord des rivières sont les plus susceptibles d'être atteintes par cet effet de site. • L'effet du contraste d'impédance décrit ci-dessus est souvent associé à des effets d'amplification, qui sont directement liés à la géologie et à la géométrie locales, d'où le nom d'effet de site géométrique. Celui-ci est cependant encore difficilement mesurable, mais il peut être subdivisé en plusieurs classes. 1. On appelle l'effet de la géométrie du substratum rocheux, soit effet de vallée ou de bassin, une concentration particulière des ondes à l'intérieur du bassin ou de la vallée. Cela est dû à la géométrie irrégulière que l'on retrouve parfois à la limite entre les terrains meubles et leur substratum rocheux. Cet effet, que l'on retrouve essentiellement dans des vallées encaissées, a pour conséquences une augmentation de la durée de la secousse ainsi qu'une amplification des ondes sismiques. 2. En bord de vallée, le substratum rocheux rencontre les roches meubles, créant un effet de site dit de bord de vallée, qui génère des ondes de surface. Celles-ci peuvent, par endroit, être plus importantes que les ondes habituellement dominantes, qui sont les ondes de volume (appelées aussi ondes S). 3. Le dernier effet, connu sous le nom d'effet topographique, ne peut avoir lieu que dans des terrains très accidentés, tels que des bords de falaise, où même les sols rocheux sont susceptibles de produire un effet de site. Cet effet produit une amplification des vibrations si le relief est convexe (près des sommets), et une atténuation des vibrations si celui-ci est concave (dans les creux).

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La géologie du sous-sol influe beaucoup sur les conséquences que peuvent avoir les ondes sismiques. Tiré du Principe pour l’établissement et l’utilisation d’études de microzonage en Suisse.

2.2.2. Effets induits Les effets induits sont les conséquences que peuvent avoir les ondes sismiques sur le terrain, en fonction de la nature de son sous-sol. Je vais parler ci-dessous de quatre phénomènes qui, par tassement du sol, peuvent mettre en danger les ouvrages. 1. Les éboulements : Il existe tout un réseau géologique qui détermine l'instabilité des sols lors d'un tremblement de terre, notamment les failles, les diaclases, la stratification, la schistosité et toutes autres discontinuités du terrain. Toutefois, cette instabilité peut être aggravée selon les conditions hydrogéologiques. Les roches cassantes des falaises ainsi que les pierres qui ne sont pas recouvertes de végétation sont susceptibles de chuter par exemple. Les parois inclinées à plus de 45°, telles les arêtes, connaissent une amplification des ondes sismiques, la composante verticale de ces dernières ayant dans ce cas-là un effet déstabilisateur plus important que les accélérations horizontales. Pour connaître l'équilibre limite, il faut multiplier les accélérations maximales verticales et horizontales par des facteurs pseudo-statiques, qui sont compris entre 0.1 et 0.5 dans la majorité des cas. Ces facteurs tiennent compte, entre autres, de plusieurs paramètres du sol. Les glissements rocheux de roches sédimentaires, comme la marne, l'argilite ou encore le schiste, sont relativement similaires aux glissements de terrain meuble. Cependant, la cohésion de ces roches ne constitue pas un risque de liquéfaction. 2. Les glissements de terrain: Dans un relief montagneux, les glissements provoqués par des séismes sont souvent la cause d'une mobilisation de terrains initialement stables ou de la réactivation de glissements de terrain lents voire stabilisés. L'eau étant le facteur le plus important dans l'étude sur les glissements, l'aléa sismique n'y étant pas pris en compte, la connaissance des écoulements souterrains au sein de la masse susceptible de glisser est primordiale. De plus, la déstabilisation des terrains peut être intensifiée sur des sols partiellement sableux ou contenant des limons liquéfiables, car la pression interstitielle (au niveau des espaces vides entre les couches du sol) augmente sous charges cycliques (c'est-à-dire par -7/46-

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répétitions). L'augmentation de la contrainte effective horizontale provoque également des glissements de terrain. Pour calculer la stabilité, ou l'équilibre limite statique, d'un site, on multiplie une composante horizontale cyclique de l'accélération (équivalente à l'accélération horizontale maximale déterminée pour la zone en question) par un facteur pseudo-statique. Celui-ci dépend de la violence de la secousse attendue ainsi que de l'importance du site. Là aussi, le signal sismique connaît une amplification dans le cas où la masse en glissement se trouve près d'une arête. 3. La liquéfaction: Ce phénomène affecte essentiellement les limons saturés et les sables, des matériaux peu compacts et lâches, ayant une perméabilité (ou vitesse d'écoulement) faible (entre 10-5 et 10-6 m/s). C'est en effet dans ces sols-là que la pression interstitielle n'a pas le temps de se relâcher entre deux cycles de l'onde sismique, et connaît ainsi un accroissement. Ce phénomène d'augmentation de la pression interstitielle entraîne une diminution de la contrainte effective au sein du matériau, et conduit alors à une perte totale de la capacité portante d'un sol, celui-ci ne résistant plus au cisaillement. Ce processus s'appelle la liquéfaction, et il est souvent accompagné de toutes sortes de déformations, que ce soit par glissements de terrain, par tassement ou par dilatance. Toutefois, il suffit d'une profondeur d'une vingtaine de mètres pour que les sols saturés soient assez denses pour ne plus être susceptibles d'être liquéfiés. Il existe plusieurs méthodes qui permettent d'évaluer l'affectibilité à la liquéfaction. Il est important, en effet, de mener à bien cette étude pour chaque ouvrage, car le comportement de ce dernier dépend fortement du type de fondations sur lesquelles il repose. Les dégâts peuvent donc être évités, si les fondations ont été construites en connaissance de cause. Une liquéfaction entraîne également la modification de l'impédance du terrain, c'est-à-dire que le matériau le constituant sera plus ou moins dense qu'auparavant, et qu'ainsi la vitesse des ondes sismiques le traversant sera plus ou moins élevée. Ainsi, le signal sismique aura changé lui aussi. 4. La thixotropie des argiles: On retrouve ce phénomène près de lacs ou d'anciens dépôts lacustres, bien qu'il soit rare en Suisse. En effet, les particules composant les argiles s'organisent en une structure en trois dimensions après que celles-ci aient été déposées dans un milieu en présence d'eau, un lac par exemple. Les molécules forment alors un réseau de feuillets dont l'équilibre est très délicat, car ces derniers sont disposés orthogonalement entre eux. Lors d'une secousse sismique, cette structure s'effondre, conduisant à un tassement des argiles ou à un glissement de terrain, à moins que le sol argileux ne soit en état de surconsolidation (le comportement des argiles lors d'un tremblement de terre dépend en effet de leur degré de consolidation). Ce phénomène de thixotropie n'empêche cependant pas que l'argile reste un matériau dont le comportement est plastique. À la suite d'un séisme majeur, des déformations plastiques ont lieu, affaiblissant la résistance mécanique des argiles. De plus, la dissipation de la surpression interstitielle créée par les cycles d'accélération peut durer plusieurs jours, surtout si des répliques interviennent dans la résorption de ces surpressions. De ce fait, la masse peut rester en glissement un certain temps après le séisme majeur. -8/46-

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Amplification des ondes sismiques par effet de site lié au contraste d'impédance et à la topographie du substratum rocheux.

Faible amplification des ondes sismiques par effet de site

Effets induits limités dilatance si présence de sables et limons saturés

Pas d'effets induits

Effets induits importants liquéfaction/tassement glissements de terrain

Effets induits importants glissements de terrain tassement/thixotropie

Ce tableau, tiré du Principe pour l’établissement et l’utilisation d’études de microzonage en Suisse, montre bien les effets de site induits en fonction de la nature de terrain.

Il existe bien d'autres effets que peuvent avoir les tremblements de terre sur la nature. Parmi eux on trouve par exemple les avalanches, les chutes de pierres et de glaces, ainsi que les raz-de-marée dans les milieux aquatiques. Pour estimer le danger que peut représenter une secousse sur un certain terrain, il faut étudier la stabilité de celui-ci au moment du séisme. Pour ce faire, certaines estimations doivent être faites, notamment:

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Tiré du Principe pour l’établissement et l’utilisation d’études de microzonage en Suisse.

La fréquence fondamentale, qui permet d'estimer en grande partie la sollicitation sismique, est en quelque sorte la vibration naturelle d'un sol meuble ou d'un ouvrage. Cependant, les fondations de l'ouvrage suivent les mouvements du sol, tandis que la partie supérieure de l'ouvrage vibre d'une manière dépendant de la masse et de la rigidité de celui-ci. C'est pour cela que les mouvements du sol et ceux de la partie supérieure de la structure seront en général différents. Toutefois, un bâtiment dont la fréquence fondamentale est très proche de celle du sol est exposé à un grand risque en cas de tremblement de terre. En effet, le phénomène dit de résonance sol/structure qui se produit dans ce cas-là induit une amplification des oscillations du bâtiment et ainsi des déformations plastiques de celui-ci, tandis que les structures dont la fréquence fondamentale est éloignée de celle du sol seront moins vulnérables.

2.3. L'aléa sismique L'aléa sismique est défini à l'échelle régionale, et indique la probabilité qu'un tremblement de terre atteigne une certaine intensité pendant une période de référence. -10/46-

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On définit l'aléa sismique comme étant la valeur statistique que peut atteindre un paramètre caractéristique, l'accélération maximale du sol ou l'intensité par exemple, pour un temps de retour donné et en fonction des tremblements de terre attendus. Plus le laps de temps est grand, pour des séismes millennaux par exemple (dont la période de retour est de mille ans), plus il est difficile d'estimer la probabilité avec laquelle ils reviendront à l'avenir. On calcule l'aléa sismique grâce à la répartition géographique et statistique de tous les séismes répertoriés dans l'histoire. En effet, un violent séisme va se produire à chaque endroit où il s'est produit un tel phénomène dans le passé. On se base également sur les tremblements de terre détectables uniquement instrumentalement, ainsi que sur les analyses du sous-sol. Le zonage de cet aléa sismique consiste à diviser une région en secteurs qui représentent des caractéristiques similaires par rapport aux paramètres déterminants de l'intensité sismique. L'aléa sismique dépend en grande partie de l'emplacement géographique, mais est aussi fortement influencé par l'effet de site. En effet, les paramètres décrivant les mouvements du sol dépendent eux aussi de plusieurs critères, tels que la direction, la distance, la profondeur et le mécanisme de la zone de rupture de la croûte terrestre, ainsi que de l'épaisseur des couches du sol et la vitesse des ondes de cisaillement, ces deux derniers critères étant des caractéristiques locales du sol. Ces paramètres peuvent donc diverger suivant la magnitude et la situation géographiques du séisme.

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3. La sismicité en Suisse À l'échelle mondiale, l'aléa sismique en Suisse est faible à modéré. Si l'on se réfère au sud de l'Europe, particulièrement actif sur un plan sismique, l'aléa helvétique est plutôt faible, mais en comparaison aux pays situés au Nord des Alpes, il est relativement élevé. Je vais en premier lieu aborder l'aspect géographique, avant de poursuivre sur des thèmes plus juridiques et politiques. Le côté historique du thème sera développé avant de finir sur un sujet anecdotique d'actualité.

3.1. Les zones actives

Les cantons de Bâle et du Valais sont les régions les plus exposées aux séismes. Tiré de http://www.earthquake.ethz.ch/research/Swiss_Hazard.

La Suisse connaît une distribution irrégulière de ses régions à activité sismique élevée, qui sont entre autres le Valais, le centre des Grisons, l'Engadine, la région de Bâle, la Suisse centrale et le Rheintal saint-gallois. Cette activité est cependant elle aussi irrégulière au cours du temps et varie selon la région. Le Valais, par exemple, est devenu très actif pendant les siècles derniers, tandis que la région baloise s'est calmée par rapport à son activité du passé. La Suisse occidentale, le nord de la Suisse ainsi que le Tessin sont des zones décrites comme étant calmes d'un point de vue sismique. Pourtant, il ne faut pas négliger le fait qu'un violent séisme ayant lieu dans une région active peut très bien entraîner des dégâts dans les zones ci-dessus, surtout si le sous-sol qui s'y trouve n'a pas un comportement adéquat face au séisme. Au final, le pays a été divisé en trois "zones sismiques". La zone 1 représente les régions où le risque sismique est moindre, et comprend principalement le Plateau reliant les lacs Léman et de Constance. On rencontre un risque déjà plus marqué

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dans la zone 2, c'est-à-dire la région baloise, l'Oberland bernois, le Rheintal saintgallois, l'Engadine et quelques régions de Suisse centrale. Le Valais occupe à lui tout seul la zone 3, où le risque sismique est le plus élevé. Il ne faut cependant pas exclure les différents niveaux de risque, dus notamment aux conditions géologiques locales, auxquels sont exposées des régions au sein d'une même zone.

"Carte des zones sismiques en Suisse" tirée du Principe pour l’établissement et l’utilisation d’études de microzonage en Suisse.

3.1.1. Les Alpes La Suisse, et plus particulièrement la région alpine, se situe à la frontière entre les plaques eurasiatiques et africaines. Cette dernière se dirige vers la plaque eurasienne depuis environ cent millions d'années à une vitesse de 4 à 8 millimètres par an, et c'est à cause de ce qu'on appelle le "poinçon apulien" que les Alpes se sont formées. Ce poinçon est un petit fragment appartenant à la plaque africaine qui s'enfonce dans les entrailles de l'Europe, la plupart des séismes y ayant lieu sont donc créés par la collision de lithosphères continentales. Les Alpes forment maintenant une frontière d'une centaine de kilomètres entre les deux plaques en question, et, au niveau suisse, il n'y a que le Plateau et le Jura qui appartiennent clairement au domaine européen, et seulement le Sottoceneri qui se situe entièrement sur la plaque africaine.

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Frontière entre la plaque eurasienne et africaine. Tiré de Tremblements de terre en Suisse.

De nos jours, les Alpes sont encore en formation. En effet, le soulèvement est de 1 à 1.5 millimètres par an; mais pour garder un certain équilibre, les fleuves charrient chaque année quelques millions de tonnes de matériaux pierreux provenant des vallées alpines, les abaissant ainsi annuellement de 0.5 millimètres. La plaine du Rhône, la région la plus active en Suisse, est également vulnérable de par son sol et sa constitution. Les alluvions déposées sur un substratum rocheux en forme de "V" ont en effet une influence négative sur la durée et l'intensité d'un tremblement de terre. Plus la vallée est fermée, c'est-à-dire que le rapport de sa profondeur sur sa largeur est grand, plus elle aura tendance à emprisonner les ondes sismiques et à ainsi allonger la durée de la secousse.

"Cheminement des ondes sismiques dans le substratum rocheux et dans les alluvions de la vallée du Rhône". Tiré de http://www.crealp.ch/fr/seismes/risque-sismique-envalais/leffet-de-site-et-le-microzonage.html.

3.1.2. La région baloise Une autre région helvétique active au niveau sismologique se trouve près de Bâle. En effet, le continent eurasiatique s'est fracturé il y a quelques 30 millions d'années, et a formé une profonde zone de faiblesse au nord de la région baloise

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que l'on appelle le fossé rhénan. Ce mouvement d'ouverture a engendré des contraintes énormes, qui, s'étant accumulées durant des siècles, ont été libérées sous forme de vibrations. Les ondes élastiques alors créées se sont propagées dans tous les sens et avant d'atteindre la surface. Il en résulte des tremblements de terre "intra-plaques" que l'on subit encore actuellement, bien que la fracturation ait cessé. Ce fossé se termine au sud par le Jura, quoiqu'il est supposé que la zone de faiblesse se prolonge sous ce dernier. Cette zone de faiblesse forme une plaine de 50 kilomètres de large dans les environs de Bâle, où les roches se trouvent à une profondeur de près de 1'400 mètres.

3.2. Le sous-sol helvétique Pour mieux comprendre l'emplacement des différentes zones dont j'ai parlé cidessus, il faut s'intéresser à la nature de la composition souterraine. En règle générale les tremblements de terre peuvent prendre naissance jusqu'à une profondeur de près de 700 kilomètres. En Suisse toutefois, les séismes ne sont générés que beaucoup moins profondément: sous le Plateau ainsi que dans le Jura, les hypocentres atteignent au maximum 30 kilomètres de profondeur, et ne sont pas plus profonds que 15 à 20 kilomètres dans les Alpes, malgré que les secousses y soient beaucoup plus fréquentes.

3.2.1. Les roches On peut différencier deux couches dans le soubassement suisse où les roches changent de consistance. La première se trouve jusqu'à une profondeur de 20 kilomètres (plus précisément de 15 à 20 sous les Alpes et de 25 à 30 sous les Préalpes, situées plus au Nord), où les roches se comportent telles que nous les connaissons d'habitude, c'est-à-dire cassantes, dures et qui se fracturent lorsqu'elles sont soumises à des contraintes trop élevées. Dans cette couche supérieure, on distingue deux types de libération de ces contraintes: • Au niveau d'une faille existante: Les roches subissent une pression due à la collision entre les plaques eurasienne et africaine, qui agissent sur elles comme un étau. Ces contraintes déforment les roches, les tordent et les pressent, mais seulement jusqu'à un certain point, après lequel survient un processus dit de détente. En règle générale, cela implique que les masses rocheuses se déplacent les unes par rapport aux autres en mouvements saccadés, donnant lieu à un séisme. • Rupture au niveau d'une nouvelle faille: Il se peut aussi qu'une détente ait lieu lorsqu'une roche intacte se rompt sous l'effet de la tension. Dans ce caslà, les compartiments rocheux se déplacent le long de cette nouvelle faille et des tremblements de terre peuvent se produire. Ce sont pourtant des cas très rares, car le sous-sol est déjà constitué d'un grand nombre de zones de faiblesse et de failles risquant de se mettre en mouvement. La deuxième couche survient à partir de 20 à 30 kilomètres en moyenne de profondeur. Les roches y sont sous haute pression et sont exposées à des températures avoisinant les 500 degrés, ce qui a pour conséquences une perte de résistance de leur part. Elles deviennent déformables, malléables, élastiques et ont un comportement similaire à un fil de cuivre ou de la pâte. C'est ce qu'on appelle dans le langage technique un état "ductile". Dans ces conditions, la masse rocheuse accumule peu la pression; il n'y a donc pas de séismes. Les roches ayant été -15/46-

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déformées il y a des millions d'années et qui apparaissent aujourd'hui en surface se reconnaissent facilement grâce aux plis et aux microplis qu'on y distingue; on les trouve actuellement sur tout le massif alpin.

3.3. Les risques Le territoire suisse ne comporte aucune région qui soit complètement à l'abri des séismes. Il est le théâtre chaque année d'une centaine de secousses qui ne sont qu'instrumentalement ou faiblement ressenties et d'une dizaine de secousses que l'on ressent nettement. La civilisation suisse subit également un tremblement qui occasionne des dégâts légers une fois par an. De plus, il faut s'attendre tous les dix ans à un séisme d'une magnitude de 5 créant des dégâts d'une certaine ampleur, et à un séisme entraînant des dégâts considérables tous les cent ans. Toutefois, il est peu probable qu'une secousse extrêmement violente, de magnitude 9 par exemple, n'affecte le pays. Le danger sismique a longtemps été négligé, voire ignoré, en Suisse, ainsi que dans beaucoup d'autres pays. Ce n'est que depuis peu que l'on a pris conscience que notre pays n'est pas à l'abri des tremblements de terre même les plus ravageurs, bien qu'il soit peu connu pour ses catastrophes sismiques par rapport au reste de la planète. Pourtant, les tremblements de terre constituent le danger naturel le plus élevé, devant les épidémies et les inondations. Selon l'étude KATARISK établie en 2003, ils occuperaient 34% des risques en Suisse, parmi lesquelles figurent aussi les accidents nucléaires par exemple (cf. Graphique 1); et selon une autre étude menée par l'ETHZ (l'école polytechnique fédérale de Zürich), les séismes sont, par rapport aux autres risques provenant de phénomènes naturels sur le sol helvétique, le risque dominant (cf. Graphique 2).

Graphique 1 : Source provenant de KATARISK 2003, tiré du Principe pour l’établissement et l’utilisation d’études de microzonage en Suisse.

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Graphique 2: Source provenant du Prof. Bachmann à l'ETHZ, tiré de la Conception parasismique des bâtiments – Principes de base à l’attention des ingénieurs, architectes, maîtres d’ouvrages et autorités.

Les raisons pour lesquelles les tremblements de terre sont les phénomènes naturels les plus redoutables, malgré le fait que ceux d'une grande intensité ne sont pas très nombreux en Suisse, sont les suivantes : 1. Il n'y a aucun signe qui permet de dire qu'un séisme va arriver. La secousse se passe brusquement, sans qu'on y soit préparé un minimum. Un éboulement, par exemple, peut être surveillé grâce à un dispositif placé dans un sol rocheux instable. 2. Il n'y a pas de dispositifs que l'on peut construire qui permettent d'intervenir dans l'expansion du séisme. Les avalanches peuvent être ralenties voire empêchées grâce à des paravalanches. 3. Le tremblement de terre affecte toute la population d'une région, celle-ci pouvant être très vaste. Les inondations, elles, n'affecteront pas les individus habitant dans les hauteurs, les avalanches pas ceux qui habitent sur un plateau, et les tempêtes pas ceux résidant dans une structure solide, par exemple. 4. Les secousses engendrent des effets induits importants, ainsi que des incendies. Si le risque sismique est si important, c'est parce qu'il est le résultat d'une multiplication de l'aléa par la valeur des biens menacés et par le potentiel de dégât. Ce dernier est en effet très élevé en Suisse, de par le fait que les structures sont vulnérables et que leur concentration est très forte. De plus, la population ne cesse de croître et de s'urbaniser, conduisant ainsi à une augmentation du tissu bâti et des biens de valeur notable. En effet, ces 150 dernières années, la population helvétique a plus que triplé, tout comme celle des villes (Zürich et Lausanne ont vu leur population quadrupler). Le problème réside également dans le non-respect des normes parasismiques (qui ne sont pas obligatoires pour les constructions privées) lors de la construction de nouveaux ouvrages, que ce soit par ignorance, par négligence, par économie ou par

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habitude, établissant un risque toujours plus important. Cela sans compter qu'avant 1970, aucune norme n'avait encore été mise au point, 70% des constructions provenant d'avant cette date, que jusqu'à 1989, les normes étaient largement insuffisantes (on compte aujourd'hui près de 90% des ouvrages datant d'alors), et que ce n'est que depuis 2003 que les effets de site sont véritablement pris en compte. Le sous-sol joue pourtant un rôle primordial dans le comportement que va avoir un ouvrage face à une secousse, et peut, s'il est médiocre, amplifier les dégâts causés à la structure et à son contenu. Il en découle que des dégâts importants pourraient être subis même pour des séismes relativement faibles (à partir d'une magnitude de 5 sur l'échelle de Richter), qui pourtant reviennent à peu près tous les 10 ans. De plus, les conséquences peuvent être occasionnées sur une superficie importante, d'un rayon de 25 kilomètres autour de l'épicentre. Pour les séismes de magnitude 6, se produisant environ tous les siècles, ce rayon peut aller au-delà des 60 kilomètres. Pour les compagnies d'assurance, ces prévisions ne sont pas des plus réjouissantes, car la Suisse est un pays très riche. On y compte 1800 milliards de francs rien que pour les immeubles assurés du pays, 700 milliards de francs pour le mobilier, et 500 milliards de francs pour tous les ouvrages publics (c'est-à-dire le réseau routier, long de 70'000 kilomètres, les lignes de chemins de fer, les installations permettant la distribution d'énergie, l'approvisionnement en eau ou encore l'élimination des eaux usées, ainsi que le réseau de télécommunications). Il est estimé que pour une secousse de magnitude 5.5 à 6, le coût (pour les biens mobiliers et immobiliers) s'élèverait à 7 milliards de francs, pour une magnitude de 6 à 6.5 de 40 milliards, et d'environ 75 milliards pour une magnitude supérieure à 6.5. À ces coûts concernant les ouvrages ainsi que leur contenu s'ajouteraient les différents ouvrages destinés aux transports, aux communications, à l'évacuation et à l'approvisionnement, ainsi que les pertes dues à l'interruption des industries, les atteintes à l'environnement et les coûts engendrés par les morts, les blessés et les sans-abri (ceux-ci pouvant atteindre les milliers d'individus suivant la magnitude du séisme). En tout et pour tout, un tremblement violent engendrerait des coûts plusieurs fois plus élevés que le budget annuel de la Confédération (estimé à 50 milliards de francs en 2001)! La population suisse ne se rend pas compte de la menace que représentent les séismes dans leur pays. Elle est persuadée qu'un violent tremblement de terre ne peut se produire, ayant toujours été exposée à des événements à peine ressentis (la génération ayant vécu le dernier phénomène à grande intensité n'étant plus parmi nous). De plus, notre notion du temps s'exprimant en années tout au plus, il nous est difficile de juger des milliers d'années (la période de retour des séismes violents), estimant qu'il s'agisse toujours d'un futur lointain.

3.3.1. Les mesures de prévention Il n'existe pour les tremblements de terre encore aucune base légale. Les autorités disposent pourtant de bases qui leur permettent d'atténuer le risque causé par un phénomène naturel en élaborant et en finançant des mesures à cet effet. Cette lacune au niveau fédéral implique une négligence au niveau des cantons, qui ont rarement approfondi le sujet des risques sismiques. De plus, le budget consacré aux séismes est beaucoup trop faible. 600 millions de francs suisses sont dépensés annuellement pour équiper le pays contre les avalanches, les tempêtes, les inondations et tout autre phénomène naturel, incluant les séismes, mais seuls quelques centaines de milliers en sont mis à disposition pour la prévention de ces -18/46-

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derniers. Il est naturellement nécessaire de s'équiper contre les dangers qui reviennent presque annuellement, et dont une partie de la population est touchée régulièrement, mais le risque principal n'en est pas moins laissé de côté.

L'exposition au risque sismique n'est pas prise réellement au sérieux, un violent tremblement de terre n'étant pas dans les mémoires de la population vivante. Tiré de la Conception parasismique des bâtiments – Principes de base à l’attention des ingénieurs, architectes, maîtres d’ouvrages et autorités.

Cependant, depuis l'an 2000, la Confédération a mis au point un programme, d'abord concernant les années 2001 à 2004, puis la tranche allant de 2005 à 2008, visant à réduire le risque sismique. 1. Respect des normes parasismiques: Jusqu'en 2001, les installations ainsi que les constructions fédérales, tout comme les ouvrages devant subir une approbation ou voulant bénéficier d'une subvention de la Confédération (notamment les ouvrages à intérêt public, les aéroports, les centrales nucléaires, les canalisations, les barrages, les chemins de fer, les téléphériques, les installations électriques, les routes et le réseau de télécommunications), n'étaient pas systématiquement soumis à des contrôles visant à respecter les normes parasismiques. Cependant, depuis début 2001, les contrôles sont beaucoup plus rigoureux et le respect des normes les plus récentes sont devenues obligatoires pour les structures citées ci-dessus. La Confédération a pour projet de mettre au point un instrument de contrôle visant à faire respecter ces normes dont le délai est fixé à 2008. Ce respect aboutira à la garantie que les structures importantes puissent fonctionner, et à une limitation des dégâts subis par les bâtiments. De ce fait, il protégera les personnes contre l'effondrement de ceux-ci, et les conséquences des dommages, comme les incendies ou encore les pertes de production, pourront être limitées également.

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2. Contrôle des projets de renforcement parasismique: Toutes les constructions et les installations fédérales devant être restaurées font désormais l'objet d'un contrôle de la part des départements fédéraux de la défense, de la protection de la population et des sports (DDPS) et des finances (DFF). Des mesures de protection sont alors réalisées sur les ouvrages dont le contenu est dangereux ou irremplaçable et sur lesquels des insuffisances importantes ont été remarquées. Cela tout en tenant compte de la proportionnalité des coûts entre ceux destinés à la rénovation de l'ouvrage en tant que tel, et ceux destinés à l'assainissement parasismique. L'OFEV doit également élaborer un guide portant sur ces projets. 3. Dressement d'un inventaire des installations existantes: Des 15'000 bâtiments civils appartenant à la Confédération, où des dizaines de milliers d'individus travaillent, 500 sont situés dans les zones les plus menacées. Le Département fédéral de l'environnement, des transports, de l'énergie et de la communication (DETEC) a, depuis 2001, dressé l'inventaire de ces 500 infrastructures importantes ou vitales, tout en établissant leur vulnérabilité, les mesures de protection à envisager, ainsi que le coût que celles-ci engendreraient. Plus de 300 installations importantes ont déjà été contrôlées grâce à un processus en trois étapes, et 50 d'entre elles nécessitaient un assainissement parasismique. Un délai de 20 ans a été fixé pour ces mesures, tandis que le contrôle de 1'500 bâtiments se fera dans les 10 années à venir dans des zones moins menacées; 10% des ouvrages fédéraux auront alors été contrôlés. Le DETEC, ainsi que quelques autres départements, doit en effet élargir l'inventaire aux régions ayant un aléa sismique plus faible. Toutefois, les communes et les cantons, ayant vérifiés 1'500, soit 2%, de leurs bâtiments publics depuis 2001, ainsi que la Confédération, ne possèdent que 3 à 5% des structures helvétiques, et seul 0.1% de ces ouvrages publics a été contrôlé. Plus de 99% du bâti, 99.9% précisément, n'a en conséquence pas encore été soumis aux contrôles. La Suisse fait donc preuve de graves lacunes en termes de sécurité parasismique, spécialement chez les propriétaires ou les maîtres d'ouvrage privés. 4. Établissement du risque encouru par les biens culturels: La vulnérabilité du patrimoine helvétique doit être examinée, afin de déterminer le danger auquel les objets importants sont exposés. Les bâtiments historiques sont en effet conçus selon une architecture typique, particulièrement menacée par les tremblements de terre. Les pierres naturelles et les briques utilisées pour leur construction sont lourdes et n'opposent qu'une faible résistance à la traction, ce qui défavorise le comportement de l'ouvrage lors d'une secousse. La résistance aux séismes de ce dernier n'en est pas moins diminuée, car les défauts de constructions ainsi que les détériorations affaiblissent ces matériaux. De plus, les lieux où reposent ces biens conduisent souvent à une amplification des ondes sismiques (sommets de montagne, collines, etc.), entraînant ainsi des dégâts plus importants. Pour l'instant, aucune mesure de prévention n'a encore été prise, malgré le temps nécessaire à l'assainissement sismique de monuments, qui est bien plus difficile que le renforcement de bâtiments "normaux". Une documentation doit pourtant être élaborée, et un bureau, consacré entre autres à l'examen de procédures applicables aux objets historiques, doit être fondé. Un groupe de spécialistes censé restreindre les dégâts doit également -20/46-

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être constitué. À cela s'ajoute le projet de vérifier la tenue aux tremblements de terre des biens culturels meubles et immeubles d'importance nationale et internationale, lorsqu'ils nécessitent une rénovation, en commençant par ceux se trouvant dans les régions à risque élevé. Le territoire helvétique compte à ce jour environ 8'000 objets d'importance régionale et 1'600 d'importance nationale. 5. Élaboration d'un plan d'intervention: La phase qui suit un important tremblement de terre est chaotique et complexe à gérer, les capacités communales et cantonales étant très vite dépassées. Dans le cas où une telle catastrophe se produirait, les organes d'intervention doivent être organisés efficacement selon un concept d'intervention, de sorte à agir de manière rapide et standardisée. Une organisation interdépartementale doit également pouvoir assurer la coordination avec les cantons ainsi que la gestion de la crise, assistée de l'aide internationale dont la coordination doit être réglementée au préalable. D'ici 2008, les offices fédéraux concernés devraient mettre en œuvre les planifications, les travaux de préparations ainsi que les mesures qui sont mentionnés dans le concept d'intervention. Ce concept, destiné à protéger la population et son entourage, définit la coordination, l'engagement et la conduite des personnes ou des groupes concernés au niveau de la Confédération. Basé sur des scénarios, il indique les normes ainsi que les démarches à suivre, et est accompagné d'une checklist visant à en informer les entreprises, les communes et les cantons, pour qu'ils puissent accomplir leurs tâches au plus vite en cas d'urgence. Cette disposition d'organes d'intervention à tous les échelons permet d'utiliser simultanément les compétences, les structures, les processus et les connaissances nécessaires à la maîtrise d'un séisme de grande ampleur dont dispose la Suisse. 6. Contrôle de la sécurité parasismique des "lifelines" (ouvrages vitaux): Ces ouvrages sont des infrastructures primordiales pour la maîtrise des effets des grands tremblements de terre. Il faut qu'ils puissent être opérationnels pendant les phases de sauvetage et de gestion des catastrophes, sous peine de conséquences désastreuses. Des exemples de ces installations vitales sont les hôpitaux, les casernes de pompiers, les bâtiments nécessaires au rétablissement de l'économie, les routes et les ponts importants, les installations de télécommunications et d'alimentation en électricité, et bien d'autres encore. Le 90% de ces lifelines suisses a été conçu avant 1989, et leur sécurité parasismique est mal connue, donc souvent insuffisante. Il est possible qu'un séisme à temps de retour de 500 ans, qu'on appelle le séisme de dimensionnement, les endommage au point qu'ils s'effondrent, ou au point qu'ils ne puissent plus, ou qu'en partie, assurer leurs fonctions. Depuis 2001, un groupe de travail "Mitigation sismique et lifelines" a été constitué pour identifier les lifelines dont la survie est essentielle et pour définir les mesures de protection à prendre. Selon eux, les routes et les principales voies d'accès constituant le moyen de transport le plus important à la maîtrise d'une catastrophe, il faut élaborer de telles mesures pour le réseau routier. Il faut également appliquer ce genre de protection aux ouvrages d'élimination des eaux usées et d'alimentation en électricité. Les cantons, avec le soutien de la Confédération, doivent eux aussi sécuriser leurs lifelines. Car en cas de ressources insuffisantes lors d'une secousse, ce -21/46-

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sont les autorités fédérales qui doivent mobiliser et coordonner les aides suprarégionales, voire supranationales. Pour réduire les dangers secondaires, comme les explosions, les incendies, les disséminations de substances toxiques, les inondations, etc., un inventaire doit être dressé. D'ici 2008, certains départements fédéraux ont pour objectif de mettre au point un instrument de dénombrement et de contrôle de la sécurité des ouvrages lifelines, en indiquant les mesures éventuelles à prendre. Des recommandations portant sur la conception et la consolidation parasismiques des nouvelles lifelines ou des lifelines existantes (installations, câbles et conduites) doivent être élaborées, ainsi qu'une brochure destinée à informer et à sensibiliser les spécialistes de même que les personnes concernées sur l'importance de la sécurité parasismique des infrastructures vitales. 7. Analyse et surveillance de l'aléa sismique: Absentes pendant la période de 2000 à 2004, bien qu'établies en 1956 comme étant parmi les tâches capitales du Service sismologique suisse (SSS), ces deux démarches que sont la surveillance et l'analyse de l'aléa sismique ont été réinstaurées depuis 2005. Elles contiennent plusieurs prestations, les premières concernant l'enregistrement de l'activité sismique et les secondes l'appréciation de l'aléa sismique. Dans le cadre de l'amélioration de cet enregistrement, le SSS a pour objectif d'exploiter et de maintenir les réseaux suisses de sismomètres et d'accélérographes et d'évaluer la géophysique et la géotechnique des endroits où sont localisés ces instruments, dans le but de minimiser les incertitudes intervenant dans l'estimation de l'aléa sismique. Il doit également organiser et exploiter l'acquisition et l'échange des données sur le plan européen et mondial, intégrer les différentes formes d'ondes observables lors d'une secousse dans la banque de données des paramètres, et mettre au point une infrastructure informatique fiable. Finalement, il a pour mission de gérer l'organisation du service de surveillance permanente et la transmission de l'alerte aux autorités. Pour ce qui est de l'évaluation de l'aléa, et notamment de sa fiabilité, le SSS doit procéder à une vérification de toutes les données historiques au sujet des tremblements de terre. Il doit aussi coordonner les activités touchant les statistiques sismiques et l'estimation de l'aléa, et surtout réaliser une nouvelle gamme de modèles permettant l'appréciation de celui-ci. 8. Amélioration des bases légales: En 2000, la Confédération ne disposait d'encore aucune base légale en ce qui concerne les séismes. Des interventions parlementaires ont été proposées afin de les améliorer et il a été prévu qu'en 2002, des procédures de consultations soient mises au point pour compléter les lacunes de la Constitution. 9. Analyse de la couverture financière du risque sismique: Tous les points cidessus nécessitent un budget élevé, c'est pourquoi la majeure partie des coûts engendrés est comprise dans les prévisions budgétaires et les plans financiers des différents acteurs concernés. La mise sur pied d'une éventuelle assurance contre les tremblements de terre ainsi que la forme qu'adopterait celle-ci a également été discuté au Parlement, bien que les sommes que fournirait cette dernière ne pourraient que peu couvrir les risques.

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On dénombre environ une demi-douzaine d'acteurs principaux concernés par la liste ci-dessus: • Service sismologique suisse, rattaché à l'ETHZ • Office fédéral de la protection de la population, avec la Centrale nationale d'alarme • Office fédéral des constructions et de la logistique • Armasuisse • EPF Lausanne et Zürich • Office fédéral des routes • Office fédéral de l'environnement, avec la Centrale de coordination pour la mitigation des séismes de la Confédération

3.3.2. Le Microzonage Limiter les dégâts le plus possible lors d'un tremblement de terre est l'objectif de chaque pays qui se trouve face au risque sismique. Pour ce faire, plusieurs de ces pays, dont la Suisse, ont mis en œuvre depuis une vingtaine d'années une pratique consistant à analyser le comportement sismique du sous-sol, et comment celui-ci affecte les ouvrages. On appelle "microzonage" l'investigation d'une grande surface, et "investigation de site" lorsqu'il s'agit des environs immédiats d'un objet. Le microzonage consiste à subdiviser une région en différentes zones, réparties selon leur comportement sismique ; la région en question peut être de l'ordre du régional, comme une vallée, ou du local, un quartier par exemple. Les résultats rassemblés au cours d'une étude de microzonage sont rapportés sur une carte dont l'échelle dépend de la surface d'investigation. Lors de cette étude, il est question d'examiner en détail les roches meubles, afin de connaître précisément la constitution du sous-sol local. Il y a plusieurs informations qu'il faut rassembler, notamment: • la profondeur à laquelle se trouve l'interface entre le rocher et la roche meuble • la forme que celle-ci adopte • la nature (ou le matériau )des différentes couches de roche meuble • l'épaisseur de ces couches • leurs caractéristiques physiques, telles que la vitesse de propagation des ondes sismiques, et • le relief et la stabilité du terrain À partir du moment où toutes ces données ont été recueillies, un modèle en trois dimensions est élaboré, lequel sera le théâtre de plusieurs simulations. On pourra par exemple simuler des ondes sismiques pour calculer l'amplification des mouvements du sol qu'elles vont engendrer. Lors d'une étude de ce type, on cherche également à connaître la vitesse de propagation des ondes dont le mouvement est vertical, ainsi que la fréquence de résonance des roches meubles, appelée aussi fréquence propre. Le microzonage renseigne donc en principe sur les points suivants : • la capacité d'amplification du sous-sol • son accélération maximale • la fréquence dominante de ses mouvements ainsi que sur • la liquéfaction éventuelle du sol, et • l'aléa sismique local

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Les investigations de site, elles, permettront d'avoir des informations plus ciblées sur les infrastructures, entre autres: • les forces agissant sur un ouvrage lors d'une secousse • la construction adéquate d'un ouvrage pour qu'il résiste aux mouvements du sol, et • les régions à éviter C'est grâce à tous ces renseignements et ces analyses que l'on peut établir le risque sismique. Le microzonage est utile pour assurer la sécurité parasismique des lifelines et d'autres ouvrages, pour déterminer l'aléa sismique sur une surface donnée, pour faciliter la gestion des catastrophes et pour aménager le territoire. De plus, l'étude apporte des renseignements utiles quant à la préparation des secours dans le cas d'un tremblement de terre, car on peut estimer l'ampleur des dégâts et donc prévoir assez d'unités de secours. Avant d'y recourir, il faut cependant se demander si l'investissement en vaut la peine, et si la collectivité peut réellement profiter de cette étude. Le coût d'une investigation du sol dépend en effet principalement de la taille de la surface à étudier et de la précision avec laquelle l'analyse va être effectuée. Afin de minimiser les coûts encore plus, il vaut mieux, lorsque le comportement sismique d'une région n'a pas encore été étudié, commencer par investiguer des sites précis, par exemple les lifelines. Une fois qu'un certain nombre de sites ont été analysés, ils peuvent être raccordés dans le cadre d'un microzonage. En Suisse, les études de microzonage ont commencé en 1990 dans des régions habitées. En premier lieu, ces études consistaient principalement à augmenter l'acquis scientifique, et à confirmer des données sismologiques et géologiques. Ce n'est que plus tard que des résultats se sont orientés vers la pratique et ont été appliqués à la construction. Les études actuelles se tournent essentiellement vers la région bâloise et la vallée du Rhône, de par leur risque sismique élevé. 3.3.2.a Les lifelines Sur le sol helvétique, il y a peu de lifelines qui ont été construites sur un terrain dont le comportement face aux séismes ait déjà été étudié. L'investigation de site de ces ouvrages est néanmoins une base de lancement idéale pour réduire le risque sismique, et les sites dont le comportement sismique a déjà été étudié en Suisse sont généralement reliés avec une infrastructure lifeline. La communauté part en effet du principe que ces infrastructures fonctionnent encore après une catastrophe, il est donc important de connaître les assainissements à effectuer suivant leur lieu d'établissement. De plus, le coût des travaux de rénovation est connu, de même que le temps que ceux-ci peuvent prendre, il est alors facile de l'intégrer dans les budgets, ainsi que dans les calendriers. Les résultats sont également rapidement présentables sur la table politique. Avant de construire un nouvel ouvrage de ce type, il est utile et important que le site en question ait été investigué, afin d'agir en connaissance de cause. Les bâtiments peuvent notamment être renforcés grâce à des pieux, ou l'on peut également améliorer la tenue du sous-sol en y injectant du béton (cela vaut aussi pour les bâtiments qui ne sont pas des lifelines).

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3.3.2.b Ouvrages "normaux" Dans l'idéal, il faudrait recourir au microzonage des régions où l'aléa sismique est élevé, de façon à ce que les maîtres d'ouvrages puissent adapter leur construction au sol sur lequel ils la bâtissent, ou que les propriétaires de bâtiment sachent sur quel type de sol ils sont établis. Dans les villes, le microzonage est avantageux, car en étudiant une petite surface, on obtient des résultats pour une multitude d'ouvrages. Une grande partie des renseignements nécessaires à l'établissement d'un microzonage est d'ailleurs déjà connue. Tandis que dans les régions où la population est moins dense, le recours au microzonage se fait rarement, de par le fait que celui-ci ne soit pas rentable. 3.3.2.c L'aménagement du territoire Il existe des zones sur lesquelles il est interdit de bâtir, car elles sont définies comme étant des surfaces à risque, le danger pouvant par exemple provenir des avalanches. Ces "zones de danger" pourraient également être introduites sur un plan sismique, en se référant notamment au microzonage. Des régions où le sol réagit de façon très défavorable face aux séismes pourraient alors connaître non pas systématiquement une interdiction catégorique de bâtir, mais un respect rigoureux de quelques conditions assurant la sécurité parasismique des ouvrages lors de l'a construction de ceux-ci. Ces mesures de construction compenseraient alors la mauvaise tenue du terrain. Jusqu'à présent, le microzonage helvétique est resté encore trop abstrait, il n'y a donc pas de "zones de danger sismique" en Suisse. Le microzonage a toutefois été pris en compte dans la législation et ainsi dans l'aménagement du territoire et la planification des chantiers. Depuis le 1er janvier 2003, les normes SIA exigent en effet que les constructions s'adaptent à la nature du sous-sol. 3.3.2.d Les sites étudiés Depuis le début des années nonante ont déjà été réalisées de nombreuses études sur le territoire helvétique. Les régions concernées sont les cantons d'Obwald, Nidwald, Soleure et Vaud, sans oublier bien sûr les zones à risque que sont BâleVille, le Rheintal Saint-Gallois et la plaine du Rhône. Le microzonage effectué à Obwald, de 1991 à 1993, s'étendait sur une surface de 240 kilomètres carrés entre les lacs d'Alpnach et de Sarnen, une région où beaucoup de données géologiques étaient déjà connues. L'étude visait principalement à élaborer une méthode que l'on pourrait par la suite utiliser dans d'autres régions et cantons. Dans les années qui suivirent, des études approfondies dans le cadre du Programme national de recherche (PNR) se sont penchées sur les trois régions suisses dont l'aléa sismique est particulièrement élevé: • À Bâle, où il y a une population dense et une industrialisation importante, le but était de repérer où et comment le sous-sol influerait sur les mouvements créés par un séisme violent, et où la liquéfaction serait susceptible d'avoir lieu. À cet effet, sept paramètres ont été établis, dont, entre autres, l'incidence de la zone de faiblesse du Fossé rhénan, et les 25 kilomètres carrés de surface étudiée ont été subdivisés. Dans chaque zone, cinq des sept paramètres ont reçu une note allant de 0 (bon) à 4 (mauvais). Les cinq notes ont alors été additionnées pour finalement aboutir à une évaluation générale de la zone allant de 0 à 20. Par conséquent, les zones dont la

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somme des notes est élevée, le sous-sol amplifie les mouvements dus à une secousse, l'aléa sismique y est alors plus élevé que celui prévu pour la totalité de la région. À l'inverse, la capacité d'amplification du terrain est faible dans les zones dont l'évaluation est petite, et l'aléa sismique qui y règne est ainsi inférieur à l'aléa régional. Les résultats, censés être par la suite intégrés dans les normes de construction, ont démontré que peu de sols seraient susceptibles de se liquéfier. Ils ont également permis de connaître les zones ou les quartiers les plus en danger, au nord-ouest de la ville par exemple, où la capacité d'amplification est la plus élevée. • Dans le canton de Saint-Gall, c'est la région de Salez-Buchs, grande de 150 kilomètres carrés, qui a été passé au peigne fin. On y trouve en effet un sous-sol défavorable, et un risque sismique élevé. • La région de Sion, étendue sur une surface de 25 kilomètres carrés, a été le théâtre du plus violent séisme au 20ème siècle. L'aléa sismique y étant déjà élevé, le risque sismique n'en est pas moins augmenté par l'industrialisation et l'urbanisation. Une prolongation de l'étude du PNR, cette fois dans le cadre du projet de "Microzonage sismique: Vallée du Rhône entre Sion et Brigue", a été effectuée jusqu'à la fin des années nonante en Valais. La première phase, englobant une surface de vingt kilomètres sur trois, consistait à contrôler s'il y avait dans ce secteur une différence avec l'aléa sismique régional, et à détecter la possible capacité du sous-sol d'amplifier les mouvements sismiques. Sur une plus petite surface, de seulement 25 kilomètres carrés, l'étude s'est également intéressée à savoir si la fréquence et l'ampleur de ces mouvements étaient influencés par les conditions géologiques. Tous ces résultats ne pouvant être mis en pratique, un microzonage plus approfondi a été réalisé entre 1999 et 2000. Ce fut le premier microzonage systématique de la Vallée du Rhône, qui s'est étendu de Brig à Sion. Basé sur des mesures de bruit de fond (des vibrations du sol provoquées par la circulation) et des modélisations numériques (basées sur le comportement des roches meubles et l'influence qu'a la forte inclinaison du soubassement rocheux des flancs de la vallée), il a permis aux ingénieurs de calculer la tenue sismique des ouvrages, et des intégrations éventuelles dans les règlements communaux sont dès lors possibles. L'étude a également montré que les mouvements du sol pourraient être plus amplifiés que prévus, à cause des 220 mètres de profondeur de matériaux meubles déposés là lors du retrait glaciaire, et que, par endroits, des limons très fins provenant d'inondations pourraient se liquéfier. Les alluvions provenant de torrents ou présents dans les moraines présentent un comportement neutre face aux séismes, on y trouve alors un aléa local semblable à celui définit pour toute la région. Un aléa plus faible que la moyenne régionale est à observer sur des sols rocheux qui atténuent les mouvements sismiques, contrairement aux vallées alpines entaillées où l'amplification est massive, et les mouvements du sol peuvent être triplés. Le fond de ces vallées, autrefois quasiment inhabitées à cause des fréquentes inondations, présentent aujourd'hui un risque beaucoup plus important. La correction de nombreuses rivières a en effet conduit à l'urbanisation et à l'industrialisation de ces zones. Des sols susceptibles d'accentuer les mouvements sismiques du terrain ont été découverts dans le canton de Soleure, à l'occasion d'une étude de microzonage menée dans le cadre d'une thèse de l'ETHZ. Réalisée entre 1996 et 1997, elle s'est essentiellement basée sur les expériences antécédentes et sur les conditions géologiques. -26/46-

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D'autres régions helvétiques nécessitent une étude de zonage. Le choix de ces zones répond à de multiples critères, qui sont la densité de population, la concentration de biens (principalement immobiliers), l'industrie, l'aspect historique du site en matière de violents séismes, l'aléa sismique, le comportement du soussol face aux secousses et la sismicité sur les 25 dernières années. Au final, les projets proposés (par le "Seismic Zoning: State-of-the-art and recommendations for Switzerland") en Suisse Romande concernent Genève, Yverdon, la région de Martigny/Saint-Maurice et Fribourg. Outre-Sarine, les propositions se tournent vers le Lac de Wallenstadt à Glaris, la région de Frauenfeld/Winterthur, les rives saintgalloises du Lac de Constance, Zürich, l'Engadine et Saint-Moritz, Coire, Thusis/Tiefencastel et Bâle-Campagne.

3.3.3. Le sauvetage Lors d'une catastrophe en Suisse, le sauvetage est en général pris en charge par les cantons, les autorités fédérales n'intervenant que lors de dommages de grande ampleur. Dans une situation d'urgence, il est primordial que chacun sache ce qu'il doit faire. C'est pour cela qu'un organe dirige et coordonne les différents secours que sont la police, les pompiers, les services de santé publique, les services techniques ainsi que la protection civile. Tandis que les premiers ont pour mission de faire maintenir l'ordre et la sécurité, les seconds sont responsables de sauver les personnes et de combattre tous les dégâts. Les sanitaires, eux, doivent assurer les soins médicaux, et emporter les blessés certainement nombreux vers des infrastructures qui n'ont pas été détruites et qui ne sont pas débordées. C'est à la protection civile de fournir du personnel et du matériel aux organisations de secours citées ci-dessus. Elle doit également assister l'organe de conduite, et s'occuper des victimes devenues sans-abri pour les installer dans les ouvrages conçus pour résister aux tremblements de terre. Quant au bon fonctionnement des ouvrages lifelines, il est assuré par les services techniques.

3.3.4. Les ouvrages spéciaux Il existe en Suisse un certain nombre d'ouvrages qui doivent résister à des secousses beaucoup plus violentes que celles qui sont dites de référence, dont la période de retour est de plusieurs centaines d'années. Ils sont évidemment soumis à des normes parasismiques bien plus exigeantes que les bâtiments "normaux", mais le risque n'en est pas moins présent. Je vais me limiter ici au cas des barrages, des centrales nucléaires et de leurs dépôts radioactifs, ainsi que des infrastructures industrielles. Les tunnels ne vont pas être abordés pour manque d'informations liées à ce sujet. 3.3.4.a Les barrages Au nombre de 212 en Suisse, les barrages sont fondamentalement différents sur le plan de leur résistance aux séismes que les ouvrages standards. Ils sont en effet conçus pour reprendre des forces horizontales, la poussée de l'eau s'effectuant essentiellement dans ce sens-là, contrairement aux bâtiments ou aux ponts, construits pour résister aux forces verticales engendrées par leur propre poids par exemple. Ces derniers sont alors plus sensibles aux forces horizontales engendrées par les mouvements du sol lors d'un séisme.

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Toutefois, un barrage ne doit pas céder à l'issue d'un séisme de sécurité, dont la période de retour est de 10'000 ans, et ses dispositifs de sécurité, c'est-à-dire les évacuateurs de crue et les vidanges de fond, doivent fonctionner. Le problème réside dans le fait que l'âge moyen des plus grands barrages helvétiques est de quarante ans, et que, depuis leur conception, beaucoup de connaissances sur le comportement de ces ouvrages face aux tremblements de terre ont été acquises. La méthode avec laquelle ils ont été construits à l'époque est désormais jugée peu fiable, sans oublier que les critères de conception parasismique ont, eux aussi, beaucoup évolué depuis. Il faut donc contrôler la sécurité de ces infrastructures, car on ne sait pas comment les plus anciennes d'entre elles réagiront face à une violente secousse. Des contrôles extraordinaires sont effectués sur des barrages ayant subi une secousse d'intensité égale ou supérieure à IV. Jusqu'à présent, aucun dégât ni même comportement anormal n'a été observé. S'il s'avère qu'un barrage subisse un tremblement de terre plus intense que le séisme de sécurité, des fissures horizontales pourraient apparaître dans le haut du mur, laissant éventuellement s'échapper de l'eau, quoique que modestement car la pression n'y est pas très forte. Il est toutefois estimé qu'une partie des fissures se comblerait sous le poids de la structure et que rien ne s'effondrerait. Le niveau du lac devrait tout de même être abaissé, action qui peut durer quelques semaines, et, s'il y a un risque que d'importantes masses d'eau soient libérées, la population en aval de l'ouvrage devrait être évacuée (il existe un dispositif d'alarme pour ce genre de cas, mais il n'est que rarement activé et sa mise en service demande du temps). Il ne faut pas négliger que d'autres phénomènes tels qu'éboulements, chutes de pierres ou de glaces, glissements de terrain et autres pourraient être occasionnés, et pourraient détruire ainsi de nombreuses infrastructures dans le reste de la vallée. 3.3.4.b Les centrales nucléaires Le nombre de centrales helvétiques s'élève à cinq, et celles-ci sont, tout comme le sont les barrages, soumises à des contrôles parasismiques beaucoup plus exigeants que ceux qui sont effectués sur des bâtiments "normaux". En effet, il faut que la structure ne s'effondre pas sous l'effet d'une secousse, ni qu'elle n'ait de dégâts. De plus, les réactions de fission nucléaire doivent être gardées sous contrôle, de façon à ce qu'elles puissent être interrompues au besoin par l'arrêt du réacteur. Le système de refroidissement doit fonctionner pour pouvoir évacuer la chaleur présente dans diverses installations, et primordialement, aucune radioactivité ne doit être répandue aux environs. Les centrales nucléaires ont pour repère parasismique deux secousses d'intensité différentes. La première est, comme pour les barrages, dite de sécurité, c'est-àdire qu'elle se produit approximativement tous les 10'000 ans. Pendant ou après la secousse, l'infrastructure nucléaire ne doit pas être endommagée, son réacteur doit pouvoir être déclenché s'il le faut, et il doit être refroidi correctement. La seconde secousse, appelée le séisme normal admissible, a 10% de chance de survenir pendant la durée d'exploitation de la centrale. À l'issue de ce type de tremblement, l'exploitation doit pouvoir reprendre à la suite d'un contrôle, l'installation ayant pu être arrêtée en toute sécurité comme pour la première secousse de repère. Concrètement, il existe toute une série de mesures qui assurent la sécurité d'une centrale nucléaire suisse. Tout d'abord, le site sur lequel va être bâtie la centrale -28/46-

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doit se trouver dans une zone où l'aléa sismique est le plus faible, c'est-à-dire en zone 1. La phase durant laquelle un site est choisi peut durer quelques années, étant donné que le sous-sol est examiné soigneusement. De plus, une action dite de redondance est effectuée. Elle consiste à doubler, voire à multiplier des instruments importants, notamment les dispositifs de déclenchement, les armoires électriques, les systèmes d'urgence, permettant de déclencher le réacteur et de le maintenir en sécurité en l'absence de l'équipe de service, et diverses autres commandes. Les centrales sont également soumises à des séismes expérimentaux grâce à des tables vibrantes sur lesquelles sont testés les composants importants. Elles sont mises à jour sur le plan technique, surtout en matière de sécurité, de même que sur celui des connaissances portant sur l'aléa sismique. En effet, depuis 1999, les exploitants des centrales suisses, surveillés par la DNS (la Division principale de la sécurité des installations nucléaires), réalisent un projet ayant lieu plusieurs fois par an. Ce projet, baptisé PEGASOS, soit l'Analyse probabiliste du danger de séisme sur le site des centrales nucléaires suisses, a pour but de redéfinir l'aléa sismique des sites où celles-ci sont construites, par l'étude notamment de l'activité sismique sur un plan historique, de l'influence du sous-sol, et des éventuels sédiments lacustres. 3.3.4.c Les dépôts souterrains de déchets radioactifs Les déchets radioactifs proviennent principalement des centrales nucléaires. Ils sont toutefois également issus de la médecine, de l'industrie, et de la recherche, et sont produits par le retraitement des combustibles épuisés et de leurs containers, ainsi que lors du démantèlement (futur) des réacteurs et installations associées. Ces déchets peuvent être divisés en deux catégories, suivant leurs caractéristiques qui sont le type de rayonnement qu'ils émettent, l'intensité de ce dernier, et la durée d'émission de ce même rayonnement lorsque que celui-ci est encore dangereux pour l'homme ou pour l'environnement (on parle aussi de la période radioactive). 1. La première catégorie contient les déchets de haute activité (DHA) ainsi que les déchets de moyenne activité à vie longue (DMAL). Afin qu'il ne soit plus dangereux pour l'être humain et pour l'environnement, ce type de déchets doit être stocké des centaines de milliers d'années durant. Il provient du retraitement des combustibles épuisés, bien qu'il puisse être stocké sans retraitement. 2. Dans la seconde catégorie, on retrouve les déchets de faible et de moyenne activité (DFMA), dont la période est relativement courte. En l'espace de quelques siècles de stockage, les déchets ne sont en effet plus dangereux. Chacun de ces deux types de déchets a ses propres sites de stockage, étant donné que les déchets sont séparés selon leur dangerosité et leur temps d'isolation, l'objectif du stockage étant d'ensevelir les déchets afin de les mettre à l'écart de la population et de l'environnement jusqu'à ce qu'ils deviennent inoffensifs. Lors du dépôt de substances radioactives, il faut veiller à ce que les eaux souterraines n'emportent pas de déchets hors de la zone de stockage, les disséminant ainsi dans l'environnement, et cela pendant des siècles, voire des millénaires. À cet effet, des "barrières de sécurité" sont prévues, notamment une "barrière de sécurité géologique", qui vient du fait que le dépôt est en principe aménagé dans les profondeurs d'une roche imperméable. À cela s'ajoutent des "barrière de sécurité techniques", consistant à vitrifier les déchets, c'est-à-dire à les fondre dans du verre avant de les enterrer, à déposer ces blocs de verre dans des conteneurs en -29/46-

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acier conçus pour résister à la corrosion, et finalement à combler les vides présents entre les conteneurs et les parois du dépôt avec de l'argile, censée intégrer l'eau en se dilatant, de manière à ce que le dispositif soit étanche. Une fois que toutes les cavités sont remplies, le dépôt souterrain de déchets radioactifs devient un dépôt final. Il y a très peu de chance pour qu'un tremblement de terre endommage un dépôt final et son contenu, et cela pour différentes raisons. Premièrement, toutes les cavités sont densément remplies par des matériaux comme l'argile, le sable ou le mortier, de façon à ce que rien ne puisse osciller ou tomber lors d'une secousse. De plus, les infrastructures souterraines offrent une meilleure résistance aux séismes que les ouvrages superficiels, de par le fait que les mouvements du sol ainsi que les forces qui les accompagnent diminuent avec la profondeur. D'après des mesures effectuées au Japon, il a été prouvé qu'à 600 mètres de profondeur, l'accélération maximale du sol était quatre fois plus faible qu'à la surface. De ce fait, il en a été déduit que les forces agissant sur un dépôt final, situé entre 600 et 1'200 mètres de profondeur, étaient quatre fois moindres que celles subies par les infrastructures de surface. D'ailleurs, en se basant sur les observations faites jusqu'à ce jour, seuls des tremblements d'intensité VII ou IX ont occasionné de légers dégâts en profondeur. Toutefois, un dépôt final n'est théoriquement pas à l'abri des dégâts. Un mouvement brusque de la roche le long d'une faille, généré par des ondes sismiques, peut détériorer la barrière géologique du dépôt en faisant apparaître des fissures dans la roche, l'eau pouvant alors s'infiltrer plus facilement. Un dépôt peut alors subir des dommages lorsqu'il se trouve au sein même de la masse rocheuse glissant par mouvements saccadés le long d'une faille, ou lorsqu'il est traversé par la surface de rupture. Pour que ces risques soient atténués, il suffit d'étudier les environs de la zone de stockage et s'assurer que celle-ci ne soit pas située dans une région sismiquement active, c'est-à-dire qu'il n'y ait pas de faille existante susceptible de se prolonger et ainsi d'être le siège éventuel de mouvements brusques entre compartiments rocheux. Les stations sismiques très sensibles sont précieuses pour ce genre d'investigations, et c'est pour cela que le réseau suisse a encore dernièrement été renforcé de deux stations supplémentaires. Il a finalement été conclu en Suisse que le risque de voir un dépôt final endommagé est tellement faible qu'il peut être négligé. En Suisse, un dépôt de stockage DFMA est prévu depuis 1993 sur le site du Wellenberg, dans le canton de Nidwald. Il peut contenir quelques 80'000 mètres cubes de déchets, et se constitue de roche riche en argile et en calcaire. Le dépôt final est situé sous une montagne, horizontalement à environ 1'500 mètres du pied de la montagne, et sur un plan vertical à environ 700 mètres de la surface. Un site de stockage de DHA et de DMAL est en cours de recherche dans le Nord de la Suisse, car les conditions rocheuses y sont idéales. Deux régions sont intéressantes, notamment le Weinland zurichois (à Opalinus) et le Mettauertal argovien. La première est une région argileuse, le site devant atteindre entre 600 et 800 mètres de profondeur, tandis que les roches de la deuxième sont essentiellement des granites et des gneiss, où le dépôt serait profond d'environ 1'000 mètres. Ce genre de dépôt sera surtout utile dans les années 2040 à 2050 car, pour l'instant, les déchets de haute activité sont stockés dans des dépôts intermédiaires pour qu'ils refroidissent complètement avant d'être définitivement stockés. -30/46-

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3.3.4.d L'industrie Il existe un certain nombre d'ouvrages industriels dont les conséquences en cas de tremblement de terre peuvent être critiques. On compte parmi les réservoirs de carburant et toutes autres installations comprenant des réservoirs ou des récipients à contenu liquide ou gazeux qui risquent de se renverser. Les conduites et les pompes sont également vulnérables, car elles risquent de fuir. S'ajoutent à cela surtout les infrastructures qui mettent en jeu des produits toxiques sous forme gazeuse ou liquide, tels que le chlore ou le brome, ainsi que toutes les fabriques et les dépôts de substances chimiques. Ces produits peuvent en effet avoir de graves séquelles sur l'environnement et la population, car ils peuvent s'enflammer ou créer des réactions chimiques, de même que polluer les eaux de surface et souterraines. Des composants volatils risquent également de s'éparpiller et de mettre en danger la population alentour. Ces infrastructures, et plus particulièrement les usines chimiques, biologiques et métallurgiques, sont soumises à une ordonnance sur les accidents majeurs, devant garantir que l'environnement et la population soient épargnés, même lors de catastrophes les plus importantes. Cette ordonnance, qui s'applique à quelques 2'500 ouvrages helvétiques, dont font aussi partie les patinoires artificielles et les piscines, indique comment gérer les risques auxquels ils sont exposés. Au cours des années précédentes, les dispositifs de sécurité ont été complétés dans une majorité de ces entreprises, et la quantité de produits dangereux y a été limitée. Néanmoins, il faut s'attendre à ce que les dispositifs d'intervention soient insuffisants en cas d'un violent séisme, de par le fait que ce dernier frappe simultanément plusieurs ouvrages, et que l'échappée de produits chimiques de même que les incendies éventuelles déclarées ne puissent être contenues par les secouristes. L'addition d'événements de petite ampleur peut en effet très vite devenir un chaos incontrôlable. À Viège, où l'aléa sismique est le plus élevé en Suisse, l'usine chimique de la Lonza a dû prendre en compte les directives parasismiques formulées par la SIA, et depuis 1989, chaque nouvelle construction respecte les normes établies cette même année. Toute rénovation permet également de mettre à jour la sécurité parasismique des bâtiments plus anciens. En 1988, le réservoir d'ammoniaque sous pression a été remplacé pour accueillir de l'ammoniaque liquide, et quelques années plus tard, d'autres réservoirs ont laissé place à de nouveaux ouvrages. La quantité de produits chimiques stockés a également été revue à la baisse, et un assouplissement de la structure porteuse doit permettre à celle-ci de se déformer en cas de secousse. Les halles de production ainsi que les entrepôts importants ont été examinés et assainis, afin qu'il n'y ait pas d'arrêt de la production lors d'une catastrophe, de façon à ce que les pertes soient minimisées. À Bâle, ce n'est qu'à la fin des années 90 que le canton a imposé à son industrie chimique, menée par les trois grandes entreprises que sont Novartis, Roche et Ciba Spécialités chimiques, un contrôle et un assainissement parasismique des différents bâtiments sur la base des normes SIA 160 de 1989. Un concept indiquant les rénovations éventuelles à faire a dû être publié en 2002, et la fin des travaux est prévue pour 2010.

3.4. Assurés contre les séismes? Les tremblements de terre sont, en Suisse, le seul danger naturel qui ne soit pas couvert par une assurance. Un séisme pourrait facilement occasionner des

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centaines de millions de francs de dégât, mais pour l'instant, seul le canton de Zürich est assuré en partie contre les dommages sismiques, car les autres n'en ont pas les fonds nécessaires. En effet, la valeur totale assurée des bâtiments helvétiques s'élève à 1800 milliards de francs, alors que les fonds à disposition pour indemniser les dommages immobiliers dans le cas d'un séisme ne dépassent pas les trois milliards de francs. On peut tout de même distinguer trois institutions qui se partagent les différents cantons suisses. Dix-neuf Etablissements cantonaux d'assurance (ECA), dont celui du canton de Vaud, ont formé en 1978 un "Pool suisse pour la couverture des dommages sismiques", qui est censé indemniser au moins une partie des dommages immobiliers de ces dix-neuf régions. Pour l'instant, le Pool serait en mesure de verser jusqu'à plus de deux milliards de francs en cas de séisme, mais comme aucun propriétaire ne verse d'argent dans la caisse (ce sont les ECA qui ont versé chaque année plusieurs millions de francs dans la caisse), aucun n'est en droit d'exiger un financement particulier. L'établissement cantonal d'assurance de Zürich possède un fond d'un milliard de francs, alimenté entre 1976 et 1989 par un supplément de prime obligatoire de 0,05%. Les sept autres cantons ne disposant pas d'ECA font partie de la "Communauté d'intérêts pour la prise en charge des dommages dus aux tremblements de terre" (CI Tremblement de terre). Cette communauté regroupe 24 sociétés privées qui tentent de réunir des fonds pour indemniser une part des dégâts causés aux bâtiments. La valeur immobilière de ces sept régions s'élève à 325 milliards de francs, mais la CI ne dispose pour l'instant que de 200 millions de francs. Un projet est toutefois envisagé par l'Association suisse d'assurance d'introduire une couverture contre les séismes dans ces cantons, de façon à ce que tous les bâtiments, ainsi que leur contenu, soient assurés contre ce danger. Ces institutions d'indemnisation ne dédommagent cependant rien à moins que la secousse soit d'une intensité supérieure ou égale à VII. Ce ne sont d'ailleurs que les bâtiments qui bénéficient d'une éventuelle indemnisation, les biens mobiliers n'étant pas pris en compte. Il n'y a pas de solution immédiate pour recourir à ce manque de fonds. Les banques pourraient éventuellement exiger de leurs clients qui demandent un prêt hypothécaire, qu'ils s'assurent contre les tremblements de terre. La Confédération pourrait également édicter une loi obligeant à prendre une assurance contre les dommages dus aux séismes selon l'aléa sismique de l'endroit, la sécurité parasismique du bâtiment ou encore le danger que représente l'ouvrage pour l'environnement.

3.5. La sismologie 3.5.1. Le Service sismologique suisse En 1878 a été fondée la Commission sismologique suisse. Quelques décennies plus tard, en 1911, la première station sismographique a vu le jour à Zürich, pour détecter un premier séisme le 21 septembre de cette même année. Deux ans plus tard, cette commission est devenue le SSS (Service sismologique suisse), rallié à l'ETHZ depuis maintenant une cinquantaine d'années. Actuellement, le service exploite deux réseaux de mesures de différentes sensibilités pour enregistrer les séismes. Le premier, installé dans les années soixante, comprend 30 stations sismologiques ultrasensibles situées à l'écart des agglomérations pour éviter toute influence perturbatrice de la civilisation. Ces

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stations peuvent enregistrer des secousses très faibles dont le nombre s'est élevé à plus de 6'000 depuis 1975. Depuis une dizaine d'années, toutes ces infrastructures ont été remplacées par des stations modernes appelées des "stations numériques à large bande". Vu que ce réseau ne pouvait fournir que des informations indirectes sur les mouvements du sol des régions habitées, le SSS a mis au point un second réseau national constitué de plus de 100 stations qui permettent d'enregistrer des secousses plus importantes. Ces "appareils de mesure des séismes importants", ou encore "accélérographes", se trouvent principalement dans les régions du pays qui sont sismiquement actives. Toutes les centrales nucléaires ainsi que d'autres ouvrages, certains barrages par exemple, en sont également équipés. La totalité de ces stations sismiques sont parfaitement synchronisées au centième de seconde près grâce à un système de radiocommande dont le signal est émis par satellite, afin de pouvoir échanger les informations recueillies pour un même séisme et ainsi obtenir des résultats plus fiables. Le SSS est responsable non seulement d'analyser et localiser les séismes, de fournir des informations concernant l'aléa et le risque sismique en Suisse et d'entretenir le réseau de stations, mais il est également impliqué dans la sécurité parasismique des centrales nucléaires et dans l'entreposage de déchets radioactifs. C'est à lui notamment de fournir les informations concernant les sols, et de vérifier les sites de dépôt. Il a pour tâche d'indiquer au Corps suisse d'aide humanitaire si un séisme violent a affecté une quelconque région du globe, et participe à la surveillance internationale des essais nucléaires, interdits dans le monde entier. Il surveille aussi l'activité sismique à proximité de grands barrages, et c'est à lui d'indiquer aux assurances si un tremblement de terre a atteint une intensité de VII.

3.5.2. La paléosismologie On appelle la paléosismologie la science qui consiste à rechercher dans le sous-sol des informations concernant les tremblements de terre du passé, notamment les effets qu’ils ont eus, afin de pouvoir les dater et estimer leur intensité. Les violents séismes laissent en effet une trace géologique, que ce soit en modifiant le terrain lorsque la surface de rupture atteint la surface de la terre, ou encore en déplaçant le cours des rivières, en provoquant le mouvement de sédiments subaquatiques (marins ou lacustres), en détruisant des grottes ou en induisant des éboulements ou des glissements de terrain. Pour mener ce genre d’étude, les moyens utilisés sont relativement simples. Les paléosismologues travaillent à l’aide de photos aériennes ou prises par satellite, de cartes, de forages, de relevés géophysiques et d’observations faites sur le terrain. Sur un plan helvétique, les lacs sont d’une importance capitale et représentent une source de renseignements considérable car ils sont riches en dépôts millénaires. Actuellement, ce sont les anciens lacs de Seewen et de Bergsee et le lac de Sarnen dans les environs de Bâle qui sont passés à la loupe. Le SSS tente d’en savoir plus sur l’activité sismique préhistorique de cette région. Les premiers résultats ont démontré que dans les 8000 dernières années, Bâle aurait subi au moins trois événements de magnitude supérieure à 6. Le lac des quatre cantons a aussi été l'objet d'une étude. Il était notamment question de savoir, grâce à une plate-forme de forage mobile, si le séisme de 1601 a déclenché des glissements de terrains. La paléosismologie est également utile à la détermination de l’aléa sismique.

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3.6. Historique Dans l'espace d'environ mille ans (de 1000 à 2001), la Suisse, ainsi que ses régions limitrophes, a tremblé 629 fois d'une intensité de minimum V. Ce tableau montre le nombre de tremblements de terre qui ont eu lieu pendant cette période, et plus précisément pendant le siècle dernier. Intensité supérieure ou égale à

V

VI

VII

VIII

IX

Nombre de séismes de 1000 à 2001

629

125

40

12

1

Nombre de séismes de 1900 à 2001

191

39

11

1

-

Remarque: Le séisme d'une intensité de IX fut celui de Bâle en 1356. Le nombre de séismes en Suisse varie sur le long terme. En effet, il y a des périodes où l'activité sismique est extraordinairement élevée, contrairement à d'autres ères où elle devient plus calme, mais la raison de cette alternance nous est encore inconnue. Par exemple, le pays a connu un surcroît d'activité sismique vers la fin du XIXe siècle, avec un pic dans les années 1910 à 1920, mais celle-ci s'est stabilisée et a diminué par la suite. Il existe un "catalogue des tremblements de terre historiques de la Suisse", où figurent presque tous les séismes recensés par la population depuis l'an 250. L'exactitude de ce catalogue est cependant compromise par plusieurs facteurs. Premièrement, la datation des séismes les plus anciens est très imprécise, car souvent seule l'année est indiquée. Deuxièmement, le lieu indiqué dans le catalogue est rarement l'épicentre, celui-ci se trouvant probablement dans des zones inhabitées, comme les Alpes. Il désigne souvent l'endroit où le plus de dégâts ont été subis, et vu que le potentiel de dégât dépend en grande partie de facteurs locaux, la distance entre le lieu recensé et l'épicentre peut atteindre des dizaines de kilomètres. Troisièmement, pour que des séismes soient inscrits dans ce catalogue, ils devaient être ressentis par la population, et il est donc fort possible que des tremblements de terre faibles datant d'il y a quelques centaines d'années n'aient pas été recensés. Pourtant, on peut estimer qu'à partir d'une certaine date, celle-ci variant selon les intensités, toutes les secousses ont été inscrites.

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Les secousses d'une magnitude supérieure ou égale à 2.5 qui ont affecté le territoire suisse depuis l'an 250 ont été inscrits sur cette carte. Tirée de http://histserver.ethz.ch/download/ECOS_magnitude_map.jpg.

Depuis 1975, des stations ultrasensibles sont utilisées par le Service sismologique suisse pour enregistrer les tremblements de terre même les plus faibles, qui ne peuvent être ressentis qu'instrumentalement. Grâce à ce réseau de stations, près de 6'400 secousses ont été dénombrées entre 1975 et 2001. Cela correspond à environ 200 séismes par an, soit plus d'un tous les deux jours, mais seuls 5% de tous ces enregistrements ont été sentis par la population (à partir d'une magnitude de 3). Aucun dégât important n'a pourtant été subis pendant ce laps de temps, l'intensité maximale endurée ayant été de VII, et n'étant survenu qu'une seule fois. Il est clair qu'en se basant sur les quelques dernières dizaines d'années, il est impossible d'établir une probabilité d'occurrence de séismes violents. Il faut pour ce faire une connaissance de plusieurs centaines, voire de plusieurs milliers d'années.

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Voici un tableau des plus violents tremblements de terre qu'a subi le territoire helvétique ces mille dernières années. Date 4 septembre 1295 18 octobre 1356 Avril 1524 18 septembre 1601 29 novembre 1610 9 décembre 1755 10 septembre 1774 6 décembre 1795 20 avril 1796 25 juillet 1855 25 janvier 1946 23 mars 1960

Région

Intensité

Coire GR Bâle Ardon VS Suisse centrale Bâle Brigue VS Altdorf UR Wildhaus GL Rheintal SG Viège VS Sierre VS Brigue VS

VIII IX VIII VIII VII VIII VIII VII VII VIII VIII VII

Ci-dessous figure une liste, tirée du site Internet de Crealp sous la rubrique du "Risque sismique en Valais" ("Dangers naturels", "Séismes") relatant des séismes les plus importants connus en Suisse depuis 1855. La couleur rouge indique si l'épicentre se trouvait en Valais.

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3.6.1. Bâle, 1356 C'est vers 22h ce 18 octobre que la ville de Bâle a été la victime du plus violent séisme subi au Nord des Alpes pendant le millénaire dernier. Sa magnitude estimée de 7 a occasionné des dégâts considérables, d'une intensité de IX. Toutes les églises, tous les châteaux et toutes les fortifications se trouvant 30 kilomètres à la ronde ont été détruits, ainsi que des murs d'enceinte situés à 300 kilomètres de la ville, en Bourgogne notamment. Presque tous les édifices et les bâtiments du centre ville, des banlieues et faubourgs ont été détruits, selon le Livre Rouge de Bâle, et une incroyable quantité de maisons construites au bord de la Brise se sont effondrées dans le lit du cours d'eau, engendrant des inondations. Un incendie s'est également déclaré pendant la nuit, du fait que beaucoup de constructions étaient en bois. La ville a ainsi brûlé pendant huit jours, ôtant la vie à plus de mille personnes. Ce séisme millénaire a été ressenti sur une superficie de 500'000 kilomètres carrés, et à Berne les dommages ont atteint une intensité de VII, tout comme à Soleure, à Neuchâtel, à Aarau et à Schaffhouse, bien que cette ville soit distante de 60 kilomètres de l'épicentre. Les dégâts s'étendent bien au-delà des territoires suisses, et si la secousse n'avait pas eu son épicentre à la frontière mais en Suisse centrale, tout le territoire helvétique aurait été englobé dans la zone d'intensité VII. Il est malheureusement difficile d'obtenir de plus amples informations sur ce séisme, vu la distance temporelle qui nous en sépare.

Tirée de http://www.fr.ch/ecab/sismo/images/Basel.jpg, cette carte illustre bien l'étendue qu'ont eus les dégâts.

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3.6.2. Sierre, 1946 Le 25 janvier de cette année, à 18h32, Sierre a été le théâtre du plus violent séisme ressenti en Suisse au cours du XXe siècle. Celui-ci, d'une magnitude de 6.1, a atteint une intensité de VIII dans la zone épicentrale grande de 10 kilomètres carrés et située dans la région de SierreChippis, au col de Rawyl. Avec un foyer profond d'une dizaine de kilomètres, la secousse s'est répandue dans nos pays voisins, notamment à Paris, à Turin, à Milan, à Stuttgart et à Innsbruck. Le bilan de cette catastrophe, qui a causé une immense frayeur au sein de la population, s'élève à quatre morts, dont trois ont succombé à la suite du choc, et de nombreux blessés, mais seuls deux d'entre eux ont dû être amenés à l'hôpital. Les dégâts matériels sont cependant beaucoup plus importants. C'est principalement à l'intérieur des structures que les dégâts ont été les plus importants, mais sans pour autant représenter un grand danger. Beaucoup de cheminées se sont effondrées, ainsi que quelques clochers, des plafonds, des voûtes et des fenêtres se sont brisées (La photo ci-contre montre l'Eglise de Chippis après la catastrophe). Près de 3'500 bâtiments ont été endommagés, particulièrement aux environs de Sierre, mais aussi d'Aigle et dans l'Oberland bernois. La nature du sous-sol de ces régions a joué un rôle important dans l'ampleur des dégâts, de même que les types de construction qu'on y trouve. Les coûts engendrés par ce phénomène naturel ont été évalués à 150 millions de francs actuels, sans oublier qu'à l'époque, la population valaisanne était approximativement moitié moins nombreuse qu'aujourd'hui. Si un événement d'une telle ampleur survenait de nos jours, les coûts seraient beaucoup plus élevés. Les effets de la secousse ne s'arrêtent pas là. Beaucoup de glissements de terrain se sont produits ainsi que des chutes de pierres dans la totalité des Alpes, et des avalanches qui ont recouvert routes et voies de chemin de fer ont dévalé les pentes du massif des Diablerets, de la région du Simplon et du Lötschental. Des répercussions ont également été observées sur les cours d'eau. Des sources sont apparues, comme à Loèche-les-Bains, les eaux thermales de ce même lieu et de Lavey ont vu leur température augmenter, et certains affluents du Rhône ont changé leur cours. Pendant deux ans, des centaines de répliques de ce tremblement de terre ont été enregistrées par le Service sismologique suisse (actuellement en sont encore enregistrées quelques faibles). La plus forte de ces répliques a eu lieu quatre mois après l'événement, soit le 30 mai dans les premières heures du jour. Elle a atteint une intensité maximale de VII, et sa magnitude à l'épicentre, situé dans la région Sierre-Aigle, était de 6.0. Peu de dégâts ont été occasionnés à la suite de cette secousse, mais un important éboulement s'est produit à 13 kilomètres de Sierre, au col du Rawylhorn (ou Six des Eaux Froides), haut de 2'000. Les quelques 5 millions

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de mètres cubes de roches qui sont tombés ont recouvert le lac de Luchet, situé 500 mètres plus bas, ainsi que les prairies alentours.

L'hypocentre se situait sous le Col du Rawylhorn, appelé aussi Six des Eaux Froides à près de 10'000 mètres de profondeur. Tiré de http://www.crealp.ch/fr/seismes/risquesismique-en-valais/lalea-sismique-2.html.

3.7. La Géothermie La géothermie consiste à capter de la chaleur dans les profondes couches aquifères, où la température avoisine les 200°C, en y injectant de l'eau. Cette eau va alors se réchauffer avant d'être pompée à la surface, où elle va pouvoir approvisionner en chaleur et en électricité sans émettre des gaz à effet de serre. Il existe plusieurs méthodes d'exploitation géothermique, les profondeurs atteintes et les productions énergétiques différant pour chacune de celles-ci. Cette pratique n'est à première vue pas favorablement exploitable en Suisse, car le territoire n'englobe ni volcan, ni geyser, ni anomalie géothermique de toute sorte, où d'importantes quantités de chaleur peuvent être puisées à faible profondeur. Néanmoins, la température du 90% de la masse terrestre s'élevant à plus de 1000 degrés, ce ne sont que dans les trois premiers kilomètres de surface que la

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température est inférieure à 100°C. Cela implique qu'en Suisse, l'énergie et la puissance inutilisées correspondent à celles qui sont produites par l'ensemble des centrales nucléaires helvétiques! Par conséquent, des forages sont présents dans le pays depuis une trentaine d'années, notamment en région bâloise et dans le Nord-Est du pays, et leur efficacité a été prouvée. Ces installations se limitent pour la plupart à une profondeur d'environ 500 mètres et produisent essentiellement de quoi chauffer de grandes surfaces résidentielles ou industrielles par l'intermédiaire de pompes à chaleur. Leur énergie est également utile dans l'industrie, l'agriculture et la pisciculture, et permet de préparer de l'eau sanitaire pour des complexes résidentiels. Des recherches se font actuellement dans le sillon des deux grands fleuves suisses, de par les nombreuses sources thermales qu'on y trouve, pour savoir si une exploitation géothermique y serait rentable. Afin d'exploiter et de profiter de plus belle de ces ressources, le projet suisse de recherche en énergie, baptisé "Deep Heat Mining" (DHM), a pour objectif d'établir d'ici 2009 la première centrale géothermique de Suisse à Bâle, qui devrait permettre d'alimenter 10'000 ménages en électricité et 3'700 en chauffage. La raison pour laquelle la ville de Bâle a été choisie pour accueillir cette centrale réside dans le fait qu'elle se trouve au-dessus du Fossé Rhénan. L'élongation de ce fossé il y a quelques dizaines de millions d'années a provoqué des tensions et des cassures au sein de la roche, rendant possible une circulation naturelle d'eaux chaudes provenant des profondeurs. De plus, l'épaisseur de la croûte terrestre sous le fossé aurait diminué pendant cette même période. Par conséquent, on trouve dans la région baloise des roches à 200°C à seulement cinq kilomètres de profondeur, une situation géologique idéale pour un forage géothermique. Le but du DHM est de réchauffer de l'eau en la faisant circuler dans un massif de roches fissurées, créant ainsi des connections au sein de ce massif. Pour ce faire, l'eau froide est injectée avec une forte pression dans un forage. Lorsqu'elle atteint une profondeur où la température de la roche avoisine les 200°C, elle élargit les fissures existantes sous l'effet de la pression, et instaure une circulation continue entre le puits par lequel elle a été injectée et le puits de production. Lorsqu'elle remonte vers la surface par le forage de production, l'eau se condense partiellement. Une fois en surface, ce fluide transmet son énergie à une autre substance fluide par le biais d'un échangeur de chaleur. Ce deuxième fluide se trouve dans un circuit fermé qui contient une turbine à vapeur ainsi qu'un générateur. L'eau du premier circuit, désormais refroidie, retourne dans la roche par le forage d'injection.

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"Schéma d'une installation Deep Heat Mining". Tirée de http://www.ader.ch/energieaufutur/energies/geothermie/index2.php.

Si la géothermie, et plus particulièrement le DHM, fait autant parler d'elle, c'est parce que la construction des forages à Bâle est à l'origine de nombreux tremblements de terre. La grande majorité de ces séismes sont si faibles que les ondes sismiques n'atteignent pas la surface et ne sont pas ressentis par la population. Ce n'est pas l'injection d'eau sous pression qui cause des tremblements de terre, mais bel et bien les contraintes tectoniques naturellement présentes. Toutefois, l'infiltration artificielle d'eau contribue à diminuer la stabilité de la masse rocheuse, l'eau pénétrant entre les fissures. Cette masse devient alors tellement instable qu'une cassure ou un cisaillement est susceptible d'y survenir. Depuis le 1er décembre 2006, la centrale effectue des travaux de pompage consistant à injecter de l'eau dans la roche afin de la rendre plus perméable. Ces -42/46-

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travaux, qu'on appelle la stimulation, ont généré un peu plus de 200 secousses dans les environs de Bâle. Quatre d'entre elles ont été particulièrement fortes et ont nécessité une interruption des travaux. Supérieurs à une magnitude de 3, les tremblements de terre ont eu lieu huit jours après le commencement de la stimulation, le 8 décembre 2006, et au début de l'année 2007, les 16 janvier, 02 février et 21 mars.

Ce graphique indique tous les tremblements de terre qui ont eu lieu entre le 1er décembre 2006 et le 25 septembre 2007 dans la région de Bâle. L'axe horizontal représente les jours écoulés depuis le début des travaux de pompage, et l'axe vertical de gauche le nombre de secousses qu'il y a eu. La courbe bleue montre clairement que l'activité sismique était forte dans les dix à vingt premiers jours (de l'ordre de plusieurs secousses par jour) et qu'elle a ensuite gentiment puis nettement diminué. L'axe vertical de droite indique la magnitude de chaque séisme. Tiré de http://www.seismo.ethz.ch/basel/.

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4. Conclusion Les régions les plus concernées par le danger sismique sont la chaîne des Alpes ainsi que la région de Bâle. Le reste du territoire suisse n'en est pas moins complètement à l'abri. Le risque sismique ne dépend en effet pas seulement de l'aléa, mais aussi de la vulnérabilité du terrain et de la valeur du bâti. L'urbanisation et l'augmentation de la population de ces dernières décennies n'ont fait ainsi qu'augmenter le risque. Toutefois, les ingénieurs et sismologues suisses ont fait de leur mieux pour rendre les gens attentifs à la menace sismique. Si pour l'instant la population n'y est pas réellement confrontée, les autorités, principalement la Confédération, se rendent compte du danger et commencent à agir en conséquences. La diminution du risque va bien sûr prendre beaucoup de temps, mais elle part sur de bonnes voies. Ce sont maintenant aux communes et surtout aux cantons de prendre des mesures préventives, pour que les différentes régions soient traitées de manière adéquate. Un canton du Valais doit accorder une plus grande importance au thème sismique qu'un canton de Fribourg par exemple. Les architectes et les maîtres d'ouvrage, ainsi que tous les futurs propriétaires, font également partie d'un public cible qui doit être informé. La prise en compte du danger auquel la Suisse fait face lors de la construction de bâtiments jouerait un rôle bénéfique pour la réduction du risque. Ce ne sont en effet pas les séismes qui tuent, mais bien les infrastructures endommagées par ceux-ci! Toutes ces mesures nécessiteraient d'être appliquées au plus vite. Dans le cas d'un séisme d'une grande ampleur dans les jours, les mois ou les années à venir, les coûts auxquels s'élèveraient les dégâts seraient tels que ni les assurances ni l'Etat ne pourraient y subvenir. Personnellement, je ne crois pas qu'une assurance contre les séismes doive devenir obligatoire. Je pense qu'il vaut mieux prévenir et assainir les structures afin qu'elles subissent le moins de dégâts possible. De cette façon, il y aurait moins de blessés, et les coûts diminueraient dans deux domaines, celui du bâti et celui de la population. Ce travail a été extrêmement intéressant à réaliser de par l'actualité des informations. La plupart de mes sources littéraires datant du début des années 2000, j'ai également pu observer les évolutions qui ont été réalisées en les comparant avec mes sources Internet, dont les mises à jour étaient plus récentes. Avant de rédiger ce dossier, je n'avais que très peu de notions concernant la situation sismique de la Suisse. Mon étonnement principal a donc été de découvrir que la population soit si peu informée par ce risque majeur, alors que les connaissances scientifiques sont très avancées.

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5. Glossaire Définitions tirées du Petit Larousse Illustré de l'an 2000 Diaclase: fissure de petite taille affectant les roches, mais sans déplacement des deux compartiments Faille: cassure au sein de couches géologiques, accompagnée d'un déplacement latéral ou vertical (dit rejet) des blocs séparés (ou compartiments) Schistosité: état d'une roche divisible en feuillets minces; processus tectonique qui conduit à cet état Stratification: disposition d'un ensemble de roches sédimentaires en strates superposées Gneiss: roche métamorphique constituée d'alternances de lits de mica et de lits de quartz et de feldspath. (le feldspath étant un minéral) Définitions tirées du Principe pour l’établissement et l’utilisation d’études microzonage en Suisse

de

Impédance: Grandeur caractérisant un matériau au moyen du produit de sa densité par la vitesse des ondes qui le traverse. On parle souvent de contraste d'impédance entre deux matériaux, engendrant à leur contact des processus de réflexion et de réfraction des ondes sismiques les traversant. Définitions tirées de Tremblements de terre en Suisse Période radioactive (ou demi-vie): Les atomes radioactifs se désintègrent en d'autres atomes en émettant un rayonnement. Les atomes radioactifs de même nature ont un taux de désintégration identique. Au terme d'un certain laps de temps – caractéristique de l'élément en question et nommé période radioactive ou demi-vie -, la moitié des atomes présents au début se sont désintégrés. Ceux qui restent continuent de se désintégrer et la moitié l'aura fait au terme d'un laps de temps à nouveau égal à la période radioactive. Et ainsi de suite. À la fin du processus, il ne reste plus aucun atome initial. Par conséquent, tout atome, si radioactif soit-il, perd de sa dangerosité au cours du temps et le fait d'autant plus rapidement que sa période radioactive est courte. (En bref: La période radioactive, ou la demi-vie, est la durée avec laquelle un nombre d'atomes radioactifs a diminué de moitié. Elle est caractéristique de l'atome ou de l'élément en question.)

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6. Bibliographie 6.1. Littérature Tremblements de terre en Suisse, Markus Weidman, Verlag Desertina, Coire, Suisse, 2003 Principe pour l’établissement et l’utilisation d’études de microzonage en Suisse, Directive de l'OFEG, Berne, 2004 Conception parasismique des bâtiments – Principes de base à l’attention des ingénieurs, architectes, maîtres d’ouvrages et autorités, Prof. Hugo Bachmann, Directive de l'OFEG, Berne, 2002 Construction parasismique en Suisse, Prof. Hugo Bachmann, Fondation pour la Dynamique des Structures et le Génie Parasismique et l'OFEV (Office fédéral de l'environnement), Berne, 2006 Aquaterra Tremblements de terre-un danger naturel sous-estimé, OFEG, février 2003 Le risque sismique en Suisse et les mesures prises par la Confédération, OFEG Handlungsbedarf von Behörden, Hochschulen, Industrie und Privaten zur Erdbebensicherung der Bauwerke in der Schweiz, 10 auteurs, SGEB (Société Suisse du Génie Parasismique et de la Dynamique des Structures) et Groupe spécialisé de la SIA (Société suisse des ingénieurs et des architectes), Zürich, 1998 ENVIRONNEMENT, février 2007 Petit Larousse Illustré de l'an 2000, Larousse, HER 1999

6.2. Sites Internet • • • • • • • • • • • •

http://info.rsr.ch/fr/rsr.html?siteSect=500&sid=7334227&cKey=1165681004000 http://www.crealp.ch/fr/ http://www.seismo.ethz.ch/ http://www.sgeb.ch/ http://www.bafu.admin.ch/naturgefahren/01915/index.html?lang=fr http://wwwdase.cea.fr/public/dossiers_thematiques/evaluation_de_l_alea_sismique/descr iption.html http://erdbeben.admin.ch/?lang=fr http://www.planat.ch/ http://www.sia.ch/cf/search.cfm http://www.geothermal-energy.ch/fr/geothermie_dir/geothermie.htm http://www.ader.ch/energieaufutur/energies/geothermie/index2.php www.eca-vaud.ch

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Résumé Les tremblements de terre sont des mouvements brusques du terrain, dont l'origine se trouve dans les profondeurs terrestres. C'est à cause d'une accumulation d'énergie trop importante au sein des roches que des ondes sismiques sont libérées de ce qu'on appelle une surface de rupture, provoquant ainsi l'instabilité du sol en surface. Les effets provoqués par ces secousses sont nombreux et peuvent être tout autant dangereux pour la population et les bâtiments que le phénomène même. Certains endroits sont beaucoup plus exposés aux séismes que d'autres. Cette différence d'activité sismique d'une région à une autre peut être traduite par l'aléa sismique. Celui-ci indique la probabilité avec laquelle, pendant un certain laps de temps, une région risque d'être affectée par un séisme et de quelle violence ce séisme devrait être. Il est principalement défini à l'aide des secousses du passé. En Suisse, l'aléa sismique le plus élevé se trouve en Valais. Toute la région alpine est en effet à la frontière entre deux plaques tectoniques. La région de Bâle est également assez active, car elle se trouve au-dessus d'une longue faille. En comparaison avec le reste du monde, cet aléa reste néanmoins relativement modéré. Ce n'est pas pour autant que la Suisse est à l'abri du danger sismique. Le risque est en effet relativement élevé, car il dépend non seulement de l'aléa sismique, mais encore de la valeur et de la vulnérabilité des biens. Ce risque demeure malheureusement encore trop négligé. Depuis quelques années, l'Etat a toutefois mis au point une liste de mesures de prévention, mais qui ne sont pas encore rédigées sous forme de loi. Ces mesures concernent principalement les bâtiments, ainsi que les infrastructures dites vitales (leur fonctionnement lors d'une catastrophe est primordial ; on parle là des hôpitaux et des casernes de pompiers par exemple). Afin d'agir en connaissance des lieux, le sol suisse est étudié de manière localisée. Cette étude, connue sous le nom de microzonage, permet aux architectes et aux maîtres d'ouvrage de savoir sur quel type de terrain ils bâtissent. Les infrastructures spéciales comme les barrages, les usines et les ouvrages nucléaires, font l'objet d'une attention particulière. Leur résistance aux tremblements de terre est primordiale, car des conséquences désastreuses sur le long terme peuvent être entraînées le cas échéant. Il manque cependant un budget de la part de la Confédération et des assurances. Les séismes ne reçoivent qu'une infime part des subventions versées dans le cadre des dangers naturels, alors qu'il est le risque prédominant. De plus, aucun citoyen suisse, hormis les habitants du canton de Zürich, n'est assuré contre les tremblements de terre. Les Etablissements cantonaux d'assurance ainsi que des sociétés privées des cantons restants se sont toutefois regroupés pour mettre de côté des fonds permettant de subvenir à une petite partie des coûts occasionnés par les dégâts d'un éventuel séisme. La Suisse a connu par le passé quelques événements de grande ampleur, que ce soit à Bâle en 1356, en Suisse centrale en 1601, ou en Valais en 1855 et en 1946. S'ils avaient eu lieu dans les années à venir, le budget annuel de la Confédération n'aurait pas suffi pour couvrir tous les dégâts. En plus de ces quelques violents séismes, la Suisse subit plus de cent secousses chaque année. Pour toutes les enregistrer, le Service Sismologique Suisse a été mis sur pied il y a deux siècles, de manière à acquérir des connaissances sur la sismicité du pays. Tout cela ne pourrait tenir debout sans les deux réseaux nationaux de stations sismologiques réparties sur tout le territoire. Notons que depuis près d'une année, la Suisse est également le théâtre de secousses "crées" par l'homme. Les forages géothermiques à Bâle, installations permettant de produire de l'énergie propre, ont fait trembler les environs de la ville de nombreuses fois.