Dans le sud de la Suisse, des chercheurs déclenchent des milliers de micro-séismes en milieu contrôlé pour approfondir les connaissances sur la sismicité et en limiter les risques.
« C’est une réussite ! », s’est exclamé Domenico Giardini, l’un des principaux chercheurs du projet, en inspectant une fissure dans la paroi rocheuse d’un tunnel étroit situé en profondeur sous les Alpes.
Vêtu d’une combinaison orange fluo et d’un casque, le professeur de géologie de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETHZ) a allumé sa lampe frontale pour observer de près. Il explique avec enthousiasme que l’objectif est « de comprendre ce qui se passe en profondeur lorsque la Terre bouge ».
Bienvenue dans le « BedrettoLab », creusé au milieu d’un étroit tunnel de ventilation de 5,2 kilomètres menant au tunnel ferroviaire de la Furka, qui relie les cantons du Valais et d’Uri, au cœur du massif du Saint-Gothard.
Accessible avec des véhicules électriques spécialement conçus qui progressent dans l’obscurité humide sur des dalles de béton posées sur un sol boueux, ce laboratoire souterrain est l’endroit idéal, assure M. Giardini.
« C’est parfait, car nous avons un kilomètre et demi de montagne au-dessus de nous (…) et nous pouvons observer de très près les failles, comment elles bougent, quand elles bougent, et nous pouvons même les faire bouger nous-mêmes », détaille-t-il à l’AFP.
– « Machine à séisme » –
En général, les chercheurs placent des capteurs à proximité de failles connues, puis attendent. Au BedrettoLab, les scientifiques ont cherché à déclencher des secousses.
Pour cette expérience, baptisée « Fault Activation and Earthquake Rupture » (« Activation des failles et rupture sismique », ndlr), des dizaines de scientifiques venus de toute l’Europe ont passé quatre jours fin avril à injecter 750 mètres cubes d’eau via des forages creusés dans les parois rocheuses du tunnel, dans le but de provoquer un séisme de magnitude 1.
« Nous ne créons pas une nouvelle faille… Nous facilitons simplement son mouvement » avec l’eau, qui aide les failles sous pression à bouger, explique M. Giardini.
Personne ne se trouvait dans le tunnel pendant l’expérience, entièrement gérée depuis le laboratoire de l’ETHZ à Zurich, dans le nord de la Suisse.
Sur place, les scientifiques s’enthousiasment des premiers signes de sismicité relevés sur les écrans. « C’est en quelque sorte repousser les limites de la science », a déclaré Ryan Schultz, spécialiste des séismes provoqués.
– 8.000 séismes –
Au final, quelque 8.000 petits événements sismiques ont été provoqués fin avril autour de la faille ciblée, mais aussi, de manière surprenante, de failles proches de la principale, générant des magnitudes locales comprises entre -5 et -0,14, qui correspondent à des mini-secousses.
« Nous n’avons pas atteint la magnitude cible que nous nous étions fixée, mais nous nous en sommes approchés de très près », a déclaré M. Giardini, relevant que les tentatives antérieures n’avaient « jamais été à cette échelle et jamais à cette profondeur ».
Ces résultats, a-t-il ajouté, aideront à déterminer les meilleurs angles d’injection pour atteindre une magnitude 1 au « BedrettoLab » lors d’une nouvelle tentative en juin.
Les magnitudes sur l’échelle de Richter sont mesurées de manière logarithmique, chaque augmentation d’un nombre entier d’une secousse correspondant à une multiplication par dix de l’amplitude mesurée.
Pour toute personne se trouvant à proximité de la faille, l’accélération d’un séisme d’une magnitude légèrement inférieure à zéro « l’aurait projetée en l’air », a-t-il expliqué.
– « Sans danger » –
En surface en revanche, rien n’a été ressenti, et M. Giardini a assuré qu’en lubrifiant une faille existante, l’équipe n’ajoutait qu' »environ 1 % du risque naturel ».
L’expérience, a-t-il insisté, est « sans danger ».
M. Giardini a expliqué l’importance de cette recherche, soulignant que « si nous maîtrisons la manière de produire des séismes d’une certaine magnitude, alors nous savons comment ne pas les produire ».
Cela revêt une importance particulière dans le cadre d’activités souterraines telles que l’excavation et l’extraction, a-t-il détaillé, citant l’exemple de séismes déclenchés par le rejet des eaux usées de l’industrie de la fracturation hydraulique au Texas.
Il a également évoqué le séisme de magnitude 5,4 survenu à Pohang, en Corée du Sud, en novembre 2017, déclenché par des injections d’eau dans la première centrale géothermique expérimentale du pays.
« Sans s’en rendre compte, ils ont commencé à injecter de l’eau et à déclencher une sismicité induite sur une grande faille, (provoquant) un séisme très grave », a rappelé M. Giardini.
« Nous ne disons pas qu’il ne faut pas aller sous terre », a-t-il insisté. « Nous devons apprendre à le faire de manière plus sûre ».
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