Les villes exposées au tremblement de terre sont des centres urbains situés sur ou près de lignes de failles tectoniques actives, où les mouvements dynamiques de la croûte terrestre posent des risques importants pour des millions d'habitants.Ces villes sont confrontées à des menaces persistantes non seulement pour la vie humaine mais aussi pour les infrastructures, les économies et la stabilité sociale.Le risque sismique dans ces régions est multiforme – il résulte de facteurs géologiques mais est amplifié par des décisions humaines impliquant la densité urbaine, les pratiques de construction et la préparation aux situations d'urgence.

La science derrière le risque sismique

Les tremblements de terre résultent de la libération soudaine de contraintes accumulées le long des failles de la croûte terrestre. Ces failles, souvent invisibles sous la surface, marquent des zones où interagissent les plaques tectoniques – des plaques massives de la lithosphère terrestre –. L'énergie libérée au cours de ces ruptures se propage sous forme d'ondes sismiques, agitant le sol et causant des dommages.

La plupart des activités sismiques sont concentrées le long des limites des plaques, où les plaques se heurtent (limites convergentes), s'éloignent (limites divergentes) ou se glissent les unes les autres (limites transformatrices). L'anneau de feu du Pacifique, une zone en forme de fer à cheval entourant l'océan Pacifique, est la région la plus active du monde sur le plan sismique, responsable d'environ 80% des plus grands tremblements de terre de la planète.

Ces tremblements de terre intraplate, comme les événements historiques de 1811-1812 au centre des États-Unis, sont moins fréquents, mais posent des défis uniques, car ils peuvent se produire dans des régions peu sismiques, limitant ainsi les efforts de préparation.

Le niveau de risque sismique pour une ville donnée dépend de plusieurs facteurs :

  • Proximité aux failles actives:[ Les villes proches ou au sommet des failles actives sont exposées à un risque plus élevé.
  • Géologie locale:[ Les types de sol et de roche peuvent amplifier ou amortir les ondes sismiques.Par exemple, les sédiments mous intensifient souvent les tremblements.
  • Intervalle de récurrence:[ Le temps typique entre les tremblements de terre majeurs sur une faille influence l'évaluation des risques.

Par exemple, Tokyo se trouve à la jonction complexe de quatre plaques tectoniques, augmentant la fréquence et l'intensité des événements sismiques. Entre-temps, l'emplacement de Mexico sur un ancien lit de lac composé d'argile molle augmente considérablement les tremblements de terre, augmentant la vulnérabilité malgré un épicentre relativement lointain.

Points chauds mondiaux pour les tremblements de terre

Le risque sismique est inégalement réparti dans le monde, certaines régions connaissant des tremblements de terre fréquents et intenses en raison de leur situation tectonique. Voici les principaux points chauds mondiaux :

  • Pacific Ring of Fire:[ Comprend des pays et des villes comme le Japon, l'Indonésie, les Philippines, la Nouvelle-Zélande, la côte ouest de l'Amérique du Nord et du Sud, et de nombreuses îles du Pacifique.
  • Ceinture d'alpide: Des étirements du sud de l'Europe à travers le Moyen-Orient jusqu'à l'Himalaya, englobant des pays tels que l'Italie, la Turquie, l'Iran et le Népal.
  • Système de Rift d'Afrique de l'Est: Zone de Rift continental actif caractérisée par une sismicité croissante, l'Afrique se séparant lentement le long de cette frontière.

Des organismes internationaux comme le Bureau des Nations Unies pour la réduction des risques de catastrophe (UNDRR) et la US Geological Survey (USGS) fournissent des cartes de risques sismiques complètes qui priorisent les régions pour les efforts de réduction des risques. Selon le Global Seismic Hazard Assessment Program, des pays comme l'Iran, la Turquie, Haïti, le Népal et certaines régions d'Amérique centrale se situent dans les zones les plus dangereuses sismiques.

Profil des villes à haut risque

Tokyo (Japon)

La ville, qui est la région métropolitaine la plus peuplée du monde et compte plus de 37 millions d'habitants, est exposée à un risque sismique profond. Située près de la frontière convergente des plaques du Pacifique, de la mer des Philippines, de l'Eurasie et de l'Amérique du Nord, la ville subit environ 1 500 tremblements de terre par an.

Le séisme de Tohoku de 2011, bien que centré au large, a causé des dommages importants à Tokyo par de fortes secousses et déclenché un tsunami affectant la région plus large. Tokyo , les codes modernes de construction sont parmi les plus avancés au monde, mandant des caractéristiques de conception résistant aux tremblements de terre tels que les isoleurs de base et les amortisseurs sismiques.

Cependant, Tokyo, la densité du tissu urbain pose des défis permanents. De nombreux quartiers plus anciens contiennent des maisons en bois vulnérables aux incendies et à l'effondrement, tandis que les voies express élevées et un réseau de métro étendu sont exposés aux risques liés aux tremblements de terre et aux dangers secondaires.

Jakarta (Indonésie)

Jakarta, Indonésie, capitale étendue de plus de 10 millions d'habitants, se trouve près de la zone de subduction de Sunda où les sous-ducs de plaques indo-australiens sous la plaque eurasienne. Ce cadre tectonique a produit de multiples tremblements de terre destructeurs, y compris des événements qui ont touché Java comme le tremblement de terre de 2006 Yogyakarta.

Le risque sismique de Jakarta est aggravé par une croissance urbaine rapide, une application incohérente des codes de construction et une importante infiltration de terres due à l'extraction excessive des eaux souterraines.Les sols alluviaux mous de la ville augmentent les risques de liquéfaction pendant les fortes secousses, ce qui peut provoquer l'inclinaison, l'effondrement ou l'effondrement des bâtiments.

Mexico (Mexique)

Le cadre géologique unique de Mexico influence grandement sa vulnérabilité sismique. Construite au sommet du lit de lac drainé du lac Texcoco, la ville sous-jacente à l'argile molle et aux sols de limon peut amplifier les ondes sismiques par des facteurs allant de 10 à 50 par rapport au substratum rocheux.

Le tremblement de terre de Michoacán (magnitude 8.0) de 1985 a fait des milliers de morts et de destructions généralisées, mettant en lumière les risques que posent les conditions locales du sol et les vulnérabilités du bâtiment. Des événements plus récents, comme le tremblement de terre de Puebla en 2017, ont souligné une nouvelle fois la nécessité d'améliorer les normes de construction et la préparation aux situations d'urgence.

Los Angeles, États-Unis

Selon les projections de l'USGS, la région est exposée à une probabilité importante de subir un tremblement de terre de magnitude 6,7 ou plus au cours des 30 prochaines années. Le tremblement de terre de Northridge de 1994 a causé environ 40 milliards de dollars de dommages, exposé des vulnérabilités dans les bâtiments à ossature d'acier, les structures d'autoroutes et les systèmes d'utilité.

Depuis, Los Angeles a mis en place des travaux de rénovation sismique obligatoires pour les immeubles en béton et les immeubles à étages souples, a élargi son système d'alerte précoce grâce au programme ShakeAlert et a lancé de vastes campagnes d'éducation du public comme le forage annuel Great ShakeOut. Malgré ces efforts, l'infrastructure vieillissante de la ville, y compris les ponts, les pipelines et les bâtiments de maçonnerie non renforcés, continue de poser des risques lors des événements sismiques futurs.

Téhéran (Iran)

Téhéran, capitale iranienne avec une population de plus de 15 millions d'habitants, est située dans une région sismiquement active près de la frontière des plaques arabes et eurasiennes. La ville est intersectée par plusieurs failles actives, notamment les failles nord de Téhéran et Mosha, qui ont produit historiquement des tremblements de terre destructeurs.

Aujourd'hui, de nombreux bâtiments de Téhéran sont construits avec une maçonnerie non renforcée ou du béton mal conçu, augmentant leur vulnérabilité à l'effondrement. Bien que le gouvernement ait entrepris des études de microzonage pour cartographier les risques sismiques dans la ville, mené des campagnes de sensibilisation du public et commencé à rénover les infrastructures essentielles, l'application de la loi demeure incohérente et les progrès sont lents.

Un tremblement de terre majeur à Téhéran pourrait entraîner des dizaines de milliers de victimes et de graves perturbations économiques, soulignant la nécessité urgente de mesures globales de réduction des risques.

Codes de l'urbanisme et du bâtiment

Les codes sismiques modernes intègrent des méthodes techniques avancées telles que les systèmes d'isolement de base, qui découplent les bâtiments du mouvement du sol, les amortisseurs dissipateurs d'énergie, qui absorbent l'énergie sismique, et les cadrages ductiles, permettant aux structures de fléchir plutôt que de se fracturer.

Par exemple, la loi sur le bâtiment du Japon, révisée de façon significative après le tremblement de terre de Kobe de 1995, exige que les nouveaux bâtiments résistent aux phénomènes sismiques jusqu'à la magnitude 7.3. De même, les codes de construction rigoureux du Chili, élaborés à la suite du tremblement de terre de Maule de 2010, ont été crédités de minimiser les défaillances structurelles et de sauver des vies.

À l'inverse, de nombreuses villes urbanisant rapidement dans les pays en développement luttent pour faire respecter la réglementation de la construction en raison de ressources limitées, de la corruption ou de défis politiques, ce qui laisse souvent des millions de personnes vivre dans des bâtiments mal construits sur des sols dangereux ou près de lignes de faille.

L'urbanisme englobe également le zonage d'utilisation des sols conçu pour empêcher la construction au sommet de failles actives ou de sols instables. L'incorporation d'espaces ouverts et de rues larges peut créer des couloirs d'évacuation et des feux d'incendie, réduisant ainsi le risque de catastrophes secondaires.

La rénovation de bâtiments anciens est un défi important en raison des coûts élevés et de la résistance des propriétaires. Cependant, des programmes d'incitation tels que les rabais fiscaux, les subventions ou les prêts à faible taux d'intérêt peuvent encourager des améliorations volontaires.

Systèmes d'alerte rapide et technologie

Les systèmes d'alerte rapide (TEE) détectent les ondes initiales moins destructrices générées par les phénomènes sismiques et transmettent des alertes avant l'arrivée des ondes S les plus nuisibles. Ce délai, qui varie de quelques secondes à quelques minutes selon la proximité, permet aux individus de prendre des mesures de protection et de systèmes automatisés pour lancer des protocoles de sécurité tels que l'arrêt des trains, l'arrêt des processus industriels et la sécurisation des réseaux électriques.

Le Japon a lancé le système d'EEW avec le système de l'Agence météorologique japonaise, opérationnel depuis 2007, qui s'est révélé inestimable lors du séisme de Tohoku de 2011. Aux États-Unis, le système ShakeAlert couvre les États de Californie, de l'Oregon et de Washington, tandis que le Mexique exploite le réseau SASMEX, alertant des villes comme Mexico City et Oaxaca.

Les technologies complémentaires comprennent le radar d'ouverture synthétique interférométrique par satellite (InSAR), qui surveille la déformation du sol pour identifier les défauts stressés, et les modèles d'apprentissage automatique qui améliorent la prévision des risques sismiques en analysant de vastes ensembles de données.

Le USGS Earthquake Hazards Program[ fournit des données en temps réel et des ressources éducatives pour appuyer la préparation. Néanmoins, une EEE efficace nécessite des réseaux de capteurs robustes, une infrastructure de communication fiable et une confiance et une compréhension généralisées du public pour maximiser les avantages.

Préparation et éducation communautaires

La technologie ne peut à elle seule prévenir les pertes en vies humaines causées par les tremblements de terre; la sensibilisation et la préparation de la collectivité sont tout aussi essentielles.

Dans les villes sujettes aux tremblements de terre, les ménages bénéficient de trousses de préparation contenant des éléments essentiels tels que l'eau, les aliments non périssables, les premiers soins, les lampes de poche et les radios portables. Le site Web Ready.gov offre des guides détaillés sur l'assemblage de ces trousses et l'élaboration de plans d'urgence pour les familles.

Les réseaux d'alerte rapide communautaires peuvent renforcer les systèmes officiels, en particulier dans les zones reculées ou mal desservies. Des programmes comme le Programme des Nations Unies pour le développement « Préparation aux séismes et intervention » collaborent avec les dirigeants locaux pour élaborer des stratégies d'évacuation et rénover les écoles et les bâtiments publics.

Le Office des Nations Unies pour la réduction des risques de catastrophe (UNDRR) promeut le Cadre de Sendai pour la réduction des risques de catastrophe, visant à réduire considérablement les pertes en cas de catastrophe d'ici 2030.

Défis futurs et changements climatiques

L'urbanisation rapide, en particulier en Asie et en Afrique, concentre les populations dans les zones exposées aux risques, souvent dans les établissements informels où la construction est inférieure aux normes, ce qui dépasse la capacité des administrations locales à appliquer les codes du bâtiment et à fournir des infrastructures adéquates.

Les changements climatiques posent des défis indirects mais importants en matière de risques sismiques. Par exemple, la fonte des glaciers réduit le poids des plaques croûtales, ce qui peut déclencher des tremblements de terre glaciaires et une activité volcanique.

Le tremblement de terre d'Haïti de 2010 a démontré les conséquences de la fragilité des infrastructures, où les routes bloquées et les installations endommagées ont retardé les interventions d'urgence et l'acheminement de l'aide. L'investissement dans les infrastructures résilientes peut être coûteux au départ, mais procure des avantages économiques et humanitaires substantiels à long terme.

L'interconnexion économique mondiale signifie qu'un tremblement de terre majeur dans une ville peut perturber les chaînes d'approvisionnement dans le monde entier. Le séisme de Tohoku de 2011 au Japon, par exemple, a gravement affecté les industries automobile et électronique, entraînant des pénuries de production dans le monde entier.

Pour relever ces défis, il faut coordonner les efforts entre les gouvernements, les organisations internationales, le secteur privé et les collectivités afin de favoriser une culture de résilience et de développement urbain durable dans les zones sujettes aux tremblements de terre.