Prévision des séismes: 9 méthodes de prévision des séismes

9 Les méthodes de prévision des séismes sont les suivantes: 1. Comportement animal inhabituel, 2. Précurseurs hydrochimiques, 3. Changement de température, 4. Niveau de l'eau, 5. Gaz radon, 6. Puits de pétrole, 7. Théorie de l'écart sismique, 8. Foreshocks, 9. Changements dans la vitesse des ondes sismiques!

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La prévision concerne la prévision de l’occurrence d’un séisme d’une intensité particulière dans une localité donnée dans un délai déterminé. Normalement, la prédiction est de trois types, à savoir. prédiction à long, moyen et court terme.

Alors que la prévision à long terme concerne la prévision de la survenue d’un séisme plusieurs années à l’avance, la prévision à moyen terme doit être faite dans quelques mois à un an environ et la prévision à court terme implique une prévision allant de quelques heures à quelques jours. en avance.

Les prévisions à moyen et court terme sont très utiles car elles peuvent aider à sauver la plus grande population du désastre en termes de vies et de biens. Les scientifiques pensent qu'il est possible de prévoir les séismes majeurs en surveillant la sismicité causée par les séismes naturels, les explosions minières, les essais nucléaires, etc.

Cependant, aucune technique sans faille n'a été développée pour prédire les séismes jusqu'à ce jour. La plupart des méthodes et modèles sortent du cadre du présent travail et seuls quelques méthodes et modèles simples seront discutés ici.

1. Comportement animal inhabituel:

C'est un fait bien établi que les animaux sont dotés de certaines perceptions sensorielles refusées à l'homme. Certains animaux ont un bien meilleur pouvoir de reniflement, d'audition, de vision et de détection que les êtres humains. Le comportement inhabituel des animaux avant les tremblements de terre a été largement annoncé après le séisme de Haichang dans la province chinoise du Liaoning, le 4 février 1975.

Bien que les fluctuations des niveaux d'eau et de la teneur en radon de l'eau aient été dûment prises en compte, le comportement des animaux n'a pas été négligé dans le processus de prévision des tremblements de terre. Le matin du 4 février 1975, une forêt modérée frappe la ville de Haichang et, à 14 heures, une alerte générale est proclamée.

En moins de six heures, la région a été secouée par un séisme dévastateur d’une magnitude de 7, 3 mais presque tous les habitants de lakh ont été sauvés. Les Chinois sont considérés comme des pionniers dans la reconnaissance du comportement inhabituel des animaux précédant un tremblement de terre comme un indicateur important pour prédire un séisme imminent, en particulier depuis la prévision exacte du séisme de Haichang de 1975.

En fait, la guerre nationale contre les tremblements de terre a été lancée en 1966 avec le slogan «Plutôt mille jours sans tremblement de terre qu’un jour sans précaution». Un rapport chinois a été présenté à la réunion intergouvernementale convoquée à l’UNESCO, à Paris, en février 1976. suscité un intérêt considérable parmi les scientifiques.

Cependant, il convient de mentionner qu'un comportement anormal des animaux avant un tremblement de terre dévastateur avait déjà été observé plus tôt, également dans différentes parties du monde. Au Japon, un grand nombre de rats ont été vus chaque jour dans un restaurant de la ville de Nagoya, qui a soudainement disparu le soir précédant le séisme de Nobi en 1891.

Des observations similaires sur des rats ont été rapportées à deux occasions précédentes, à savoir le séisme de Kanto de 1923 et le séisme de Sankriku de 1933. En Chine, un comportement inhabituel chez le rat avait été signalé avant le séisme de 1966 à Hsingtai dans la province de Hopei (à 300 km de Beijing).

En 1835, des chiens s'échappèrent de la ville de Talcahuano au Chili avant le tremblement de terre. Des bandes d'oiseaux ont volé à l'intérieur des terres avant les tremblements de terre chiliens de 1822 et 1835. Les singes sont devenus agités quelques heures avant le séisme de Managua en 1972 au Nicaragua.

En été 1969, juste avant le séisme de Bahai (juillet 1969), les gardiens du zoo de Tientsin avaient remarqué que des cygnes surgissaient soudainement hors de l'eau et restaient à l'écart, un tigre de Mandchourie arrêtant de faire les cent pas, un yak tibétain s'effondrant et des pandas se tenant tête. les pattes et les gémissements; et les tortues étaient agitées.

On signalait que les poules et les coqs étaient agités environ une heure avant le tremblement de terre de Ryakya au Japon, en 1896. En Yougoslavie, les oiseaux du zoo ont commencé à pleurer avant le séisme de 1963. Les cerfs se sont rassemblés et les chats ont disparu des villages du nord de l'Italie deux ou trois heures avant le séisme dévastateur de 1976.

Juste avant le tremblement de terre de 1906 le long de la faille de San Andreas, des chevaux gémissaient et des vaches trépignaient. Dans d'autres cas, les vaches sur le point d'être traites sont devenues agitées avant le choc. Les bovins au moment du choc étaient très souvent signalés. Des hurlements de chiens ont été signalés au cours de la nuit précédant le séisme.

Un comportement anormal juste avant un tremblement de terre a également été observé chez les animaux vivant sous terre, comme les serpents, les insectes et les vers, ainsi que chez ceux vivant dans l'eau (poissons). Des poissons abondants ont été capturés peu de temps avant le séisme de 1896 sur la côte nord-ouest du Japon et le tremblement de terre de 1927 à Tango. Toutefois, à Kanto (1923), les poissons auraient disparu.

Juste avant le tremblement de terre d'Edo (le 11 novembre 1855), de nombreuses couleuvres auraient surgi du sol près des régions de l'épicentre, alors que l'hiver était très rigoureux. Un comportement très inhabituel de chiens a été signalé juste avant le séisme en Turquie (24 novembre 1976). Barry Ralleigh, de la US Geological Survey, a remarqué que les chevaux tremblaient juste avant le séisme du 28 novembre 1974 à Hollister (Californie).

Au début de l'année 1892, on remarqua un comportement inhabituel des animaux vis-à-vis des tremblements de terre. On remarquait que les animaux reniflaient le sol et manifestaient de la nervosité, comme une exposition canine en présence d'un objet inhabituel, à l'époque de Govindpur (Manbhoom) en février 19, 1892. Lors des récents tremblements de terre d'Uttarkashi (1991), de Latur (1993), de Jabalpur (1997), de Chamoli (1999) et de Bhuj (2001), des cas isolés de comportement inhabituel de chiens de compagnie.

Des recherches approfondies sont en cours dans le monde entier sur le comportement inhabituel des animaux en ce qui concerne la prévision du séisme. La Chine et le Japon sont les précurseurs à cet égard. Les États-Unis ont également montré un vif intérêt pour le comportement inhabituel des animaux en tant qu'indicateur utile de la prévision des séismes.

Le Stanford Research Institute, en Californie, dans le cadre du projet «Surveillance des tremblements de terre», dispose d'un réseau le long de la faille de San Andreas. Ce groupe surveille le comportement d'environ 70 espèces animales. Le Dr BG Deshpande a compilé une liste de 87 animaux qui ont été surveillés dans le monde entier et dont le comportement pourrait être perçu comme un indicateur avancé d'un séisme imminent. Certains d'entre eux peuvent être facilement observés par les citadins; cafards, corbeaux, chiens, ânes, canards, poules, grenouilles, oies, chèvres, chevaux, souris, singes, cochons, pigeons, rats, moutons, écureuils, cygnes et serpents.

Le Groupe des instituts de biophysique de recherche sur les tremblements de terre de Chine (1979) est parvenu aux conclusions suivantes après une étude approfondie du comportement animal avant un fort tremblement de terre.

(i) La plupart des animaux montrent une agitation accrue avant un séisme.

(ii) La durée du précurseur varie de quelques minutes à plusieurs jours, avec une agitation accrue à 11 heures qui devient encore plus marquée environ 2 à 3 heures avant le séisme. En général, les périodes de précurseurs de divers animaux sont généralement dans les 24 heures précédant le séisme.

(iii) Ces observations ont été observées principalement dans les régions de forte intensité ou épicentrales proches des failles actives.

(iv) Un comportement anormal des animaux est observé lors de séismes de magnitude 5 ou plus.

(v) Une réponse plus intensive peut être remarquée avec l'augmentation de l'intensité des séismes.

2. Précurseurs Hydrochimiques:

La composition chimique des eaux souterraines a été régulièrement observée dans les régions à activité sismique de Tadzhik et d'Ouzbékistan. Ces observations ont donné les résultats suivants.

(i) Les niveaux de concentration des minéraux dissous et des composants gazeux sont restés presque constants pendant la période d'inactivité sismique.

(ii) Une augmentation appréciable de la concentration en minéraux dissous a été constatée 2 à 8 jours avant un séisme. Des variations du niveau des eaux souterraines, de la pression des eaux artésiennes, des rejets de sources d’eau et de la température des eaux souterraines ont également été observées au cours de cette période. Ces variations sont importantes en cas de fort séisme.

(iii) Après le séisme, les anomalies dans les concentrations des composants gazeux et minéraux disparaissent.

Selon le rapport du Département météorologique indien, d'importants changements hydrogéologiques avant et après la catastrophe, rendant la nappe d'eau souterraine trouble, ont été observés lors du séisme de Jabalpur au Madhya Pradesh (1997).

3. Changement de température:

Il semble exister une relation entre la température et les séismes. Une augmentation considérable de la température de 10 ° C et de 15 ° C avait été signalée avant les tremblements de terre à Lunglin en Chine (1976) et à Przhevalsk en Russie (1970). Les distances épicentrales de ces tremblements de terre où les observations ont été prises dans les sources chaudes / puits étaient de 10 et 30 km et les périodes précurseurs de 42 et 72 jours respectivement.

4. Niveau de l'eau:

Il y a des changements drastiques dans le niveau de l'eau dans plusieurs puits juste avant un séisme majeur. Il y avait une baisse du niveau de l'eau quelques jours avant le séisme de Nankai au Japon (1946). Une élévation du niveau de l'eau de 3 et 15 cm avait été signalée avant les tremblements de terre de Lunglin (Chine) et de Przhevalsk (Russie).

De même, le niveau de l'eau avait augmenté de 3 cm quelques heures avant le séisme de Meckering en Australie (1968). En Chine, une montée du niveau de l'eau dans les puits avait été observée avant les tremblements de terre de Haicheng (1975), de Tangshan (1976), de Liusao et de Shanyin (1979).

Des expériences sur les variations du niveau de l’eau ont été menées dans les îles Kouriles pour prévoir les séismes de 4 et plus à l’échelle de Richter. À cette fin, des puits allant jusqu'à 410-670 mètres de profondeur et des distances épicentrales allant jusqu'à 700 km sont utilisés. C'est une technique efficace pour observer la déformation de la croûte terrestre. Le modèle sur lequel sont basées les prévisions de séismes montre que 3 à 10 jours avant un séisme, le niveau de l'eau commence à baisser. Après une courte période, il commence à se lever lorsque le séisme frappe.

5. gaz radon:

Le radon est un gaz radioactif qui est évacué des masses rocheuses avant le séisme. Il se dissout dans l'eau du puits et sa concentration dans l'eau augmente. Une telle augmentation a été signalée à Tachkent en 1972, où une augmentation de la concentration variant de 15 à 200% avait été constatée environ 3 à 13 jours avant un séisme.

En Chine, une augmentation de 50% et de 70% de la concentration en radon était rapportée 18 et 6 jours respectivement avant les stations de Tangshan (1976) et Luhuo (1973) à Langfang et Guzan, situées à 130 et 200 km de distance épicentrale dans deux cas. En 1995, une corrélation dans les anomalies de radon sur quatre sites de Kangra et un site d'Amritsar avec la date du séisme à Uttarkashi (1991) a été rapportée.

6. Puits de pétrole:

Des fluctuations à grande échelle du débit de pétrole des puits de pétrole avant les tremblements de terre ont été signalées en Israël, dans le nord du Caucase (Europe) et en Chine. Les tremblements de terre survenus en 1969, 1971 et 1972 ont entraîné une augmentation du débit de pétrole avant leur apparition. Il a été suggéré que, lorsque la contrainte tectonique s’accumule jusqu’à un certain niveau, la pression interstitielle dans une couche profonde contenant des hydrocarbures atteigne sa résistance à la rupture, ce qui provoque la germination du pétrole le long des puits de pétrole.

7. Théorie de l'écart sismique:

L’espace sismique est une région où l’activité sismique est moins importante que son voisinage le long des limites des plaques. Le séismologue soviétique SA Fedotov a étudié le séisme de 12 grands séismes qui ont secoué le nord du Japon entre 1904 et 1963. En traçant la taille de chaque zone touchée par des tremblements, il a constaté que chaque segment de tremblement contenait le segment contigu suivant sans se chevaucher, une fissure assise avait été fermée par une barrière aux extrémités de la zone de fracture.

Chaque grand séisme a été dans un segment qui a été calme pendant les 39 dernières années environ. Fedotov a prédit que les segments restés silencieux pendant un certain temps seraient frappés par un tremblement de terre tôt ou tard. Trois de ces blocs de l’île Kourile ont été touchés, où, selon Fedotov, un tremblement de terre était dû. Ainsi a évolué la théorie de l’écart sismique dans la prévision des séismes.

Sur la base de cette théorie, le Dr. Kiyo Mogi de Tokyo a réussi à prédire quelques tremblements de terre au Japon. Trois géophysiciens, Masakazu Ohtake, Tosimatu Matumoto et Gary V. Latham, travaillant à l'Institut des sciences de la mer de l'Université Taxas, avaient prédit un tremblement de terre majeur dans le sud du Mexique autour de la ville de Puerto Angel, basé sur la théorie du fossé sismique.

Le 29 novembre 1978, un grave séisme d'une magnitude de 7, 9 sur l'échelle de Richter avec un épicentre situé à moins d'un kilomètre du site prédit a frappé la région. Un tremblement de terre sismique prédit s'est également produit le long de la faille de San Andreas (Fig. 8.3).

En Inde, trois lacunes sismiques ont été identifiées: une dans l’Himachal Pradesh, située le long de la limite de la plaque entre les séismes de Kangra (1905) et de Kinnaur (1975); le deuxième appelé «fossé central» entre les tremblements de terre de 1905 et 1934, le troisième appelé «Assam Gap» dans le nord-est de l'Inde entre les tremblements de terre de 1897 et 1950. L'identification de ces écarts peut aider à prévoir les tremblements de terre dans ces régions.

8. Les côtes:

Les tremblements de terre généralement majeurs sont précédés par des chocs mineurs connus sous le nom de forocks. Ces étançons fournissent des contributions précieuses à la survenue d'un fort tremblement de terre. Certains des tremblements de terre ont été prédits avec succès sur la base de l'étude des crampes. En plus du comportement inhabituel des animaux, le séisme de Haichang en Chine (4 février 1975) a été prédit par l'étude de la sismicité accrue de décembre 1974 à février 1975.

Le tremblement de terre de novembre 1978 à Oaxaca, au Mexique, a également été prédit avec succès sur la base d'observations d'avant-match. Des tremblements de terre ont été détectés quelques jours à un mois à l’avance grâce à des stations sismiques très proches situées dans l’Himachal Pradesh, responsables de plusieurs tremblements de terre, comme Anantnag (1967), Dharmasala (1968), Kashmir (1973), Kinnaur (1975) et quelques autres. . Le tremblement de terre d'Uttarkashi du 20 octobre 1991 a été précédé par des étraves des 15 et 16 octobre d'une magnitude supérieure à 3, 5 sur l'échelle de Richter.

Le séisme le plus récent survenu à Bhuj, le 26 janvier 2001, a également été provoqué par des étraves en décembre 2000. Cependant, il existe quelques autres séismes qui sont provoqués par des étançons. Par conséquent, cette méthode n’est pas sans défaut et doit être complétée par d’autres méthodes de prévision des séismes.

9. Changements dans la vitesse des ondes sismiques:

Nous savons que les ondes P, S et L proviennent du foyer d’un séisme. P et S sont appelés ondes du corps car ils traversent le corps de la Terre, tandis que les ondes L sont appelées ondes de surface car elles se déplacent le long de la croûte terrestre. Les ondes P sont plus rapides que les ondes S et atteignent d’abord les sismographes.

Le décalage entre l'arrivée des ondes P et S est appelé délai. Les sismologues russes ont découvert que ce délai avait commencé à diminuer de manière significative pendant des jours, des semaines et même des mois avant le séisme. Mais juste avant le tremblement de terre, le délai était de retour à la normale. Une plus longue période d'anomalie dans la vitesse de la vague présageait un séisme plus important.

Prenant exemple sur les Russes, Lynn Sykes, Scholz et Aggarwal ont mené des expériences en laboratoire sur des échantillons de roches en 1973. Ces expériences ont montré un changement anormal du rapport des vitesses des ondes P et S avant le séisme.

Ce rapport est exprimé en V p / V s . La durée de l'anomalie V p / V s dépend de la défaillance ou des dimensions de la zone de réplique. Après la région de Garm dans l'ex-URSS, des anomalies V p / V ont été constatées lors du tremblement de terre de Blue Mountain Lake aux États-Unis en 1973. La période d'anomalie de vitesse pour ce séisme était d'environ 5 jours et la diminution de vitesse était d'environ 12%.

Une diminution similaire du rapport de vélocité avait été signalée avant les séismes dévastateurs de Haichang (4 février 1975), Songpan-Perigwu (16 août 1966) et anarchique (1976) en Chine. Au Japon, le rapport de vitesse a diminué de 7 à 40% entre 50 et 700 jours avant l’enregistrement des principaux séismes. À Téhéran, une diminution de la vitesse de 14% a été signalée 1 à 3 jours avant les trois tremblements de terre de 1974.

Immédiatement après le séisme dans le Gujarat en 2001, l’Enquête sur l’Inde a mis en place un réseau de 300 stations de système de positionnement géographique (GPS) permanentes dans tout le pays pour surveiller les mouvements du sol 24 heures sur 24, ce qui aide à prévoir les séismes.

Si les systèmes GPS sont situés le long des failles actives connues, il est possible de surveiller les mouvements des failles actives ou des ruptures de la croûte terrestre. Bien qu'aucune prédiction précise ne puisse être faite sur la localisation et la magnitude d'un séisme, des mouvements mineurs sont une indication d'un séisme imminent car ils reflètent la force venant de dessous la croûte.