Les échelles de magnitude
La magnitude d’un séisme est logarithmique. La magnitude de moment (Mw), désormais la référence pour les séismes moyens et forts, repose sur le moment sismique : rigidité de la roche × surface de la faille × glissement moyen. Elle a remplacé l’échelle de Richter d’origine, qui sature au-delà de la magnitude 7 environ mais donne des valeurs proches pour les petits séismes proches.
Ce que signifie un point de magnitude
- L’amplitude du mouvement du sol enregistrée par un sismographe est multipliée par 10 à chaque point.
- L’énergie libérée est multipliée par 32 environ (10^1,5) à chaque point, et par 1 000 tous les deux points.
Les formules
- Énergie rayonnée : log₁₀ E = 1,5 M + 4,8, E en joules.
- Moment sismique : log₁₀ M₀ = 1,5 Mw + 9,1, M₀ en newtons-mètres.
- Équivalent TNT : une tonne de TNT libère 4,184 × 10⁹ joules.
Exemple
Comparons un séisme de magnitude 6,0 et un de magnitude 7,0 :
- rapport d’amplitude : 10 ;
- rapport d’énergie : 31,6 ;
- magnitude 6,0 : environ 63 TJ, soit 15 kilotonnes de TNT, l’ordre de grandeur de la bombe d’Hiroshima ;
- magnitude 7,0 : environ 2 000 TJ, soit 480 kilotonnes.
Le séisme de Tōhoku au Japon en 2011 (Mw 9,0 à 9,1) a libéré environ 1 000 fois l’énergie d’un séisme de magnitude 7.
Classes de magnitude
| Magnitude | Classe | Effets typiques |
|---|---|---|
| moins de 3 | microséisme | rarement ressenti |
| 3 à 3,9 | mineur | souvent ressenti, peu de dégâts |
| 4 à 4,9 | léger | secousses à l’intérieur, dégâts mineurs |
| 5 à 5,9 | modéré | dégâts aux bâtiments fragiles |
| 6 à 6,9 | fort | dégâts importants en zone habitée |
| 7 à 7,9 | majeur | dégâts graves et étendus |
| 8 et plus | très fort | destructions sur de vastes zones |
Magnitude et intensité
La magnitude mesure la taille du séisme à sa source et n’a qu’une valeur. L’intensité, sur l’échelle européenne EMS-98, décrit les secousses et les dégâts en un lieu donné : elle dépend de la distance, de la profondeur, du sol et de la qualité des constructions. Le séisme du Teil (Ardèche) en 2019, de magnitude 4,9 seulement mais très superficiel, a atteint localement l’intensité VIII et rendu des centaines de logements inhabitables.
En France
La France métropolitaine connaît une sismicité modérée, plus marquée dans les Alpes, les Pyrénées, la Provence et l’Alsace ; le séisme de Lambesc (1909, magnitude 6 environ) reste le plus meurtrier du XXe siècle. Les Antilles sont en zone de sismicité forte. Le zonage sismique réglementaire, en cinq zones, fixe les règles de construction parasismique (Eurocode 8).