Des chercheurs de l’IRD ont publié, le 11 mai 2022, une étude dans la revue Nature, qui montre comment les signaux gravitationnels peuvent être déployés pour estimer la magnitude des grands séismes.
Ces signaux, très faibles et se propageant à la vitesse de la lumière, ont été découverts en 2017 dans les données du séisme de Fukushima de 2011. Cette étude pourrait à terme déboucher sur des systèmes d’alerte aux tsunamis plus fiables et plus rapides.
Les tremblements de terre et les tsunamis qu’ils génèrent ont fait près d’un million de victimes au cours des trente dernières années. Des systèmes d’alerte ont été développés pour limiter le coût humain et matériel de ces catastrophes naturelles.
Des ondes sismiques pour l’alerte au danger
Jusqu’à présent, ces systèmes utilisaient les ondes sismiques pour avertir la population quelques secondes avant les secousses. Les tsunamis se propagent plus lentement, ce qui laisse plus de temps pour agir (plusieurs dizaines de minutes). Cependant, les systèmes d’alerte ont des difficultés à estimer rapidement et précisément la magnitude des très grands séismes.
Par exemple, le système japonais a estimé un événement de magnitude 8 au lieu d’une magnitude 9 lors du séisme de 2011, et par conséquent une vague de 3 mètres au lieu de 15 mètres, une erreur aux conséquences dramatiques à Fukushima.
L’IA pour l’estimation des séismes
Une équipe de recherche internationale (IRD – CNRS – Université Côte d’Azur – Observatoire de la Côte d’Azur – Los Alamos National Laboratory – Université de Kyoto) publie dans Nature une étude utilisant l’Intelligence Artificielle (IA) pour estimer instantanément la magnitude des grands tremblements de terre en se basant sur les Prompt Elasto-Gravity Signals (PEGS).
Les PEGS sont des perturbations gravitationnelles générées par le mouvement d’une grande masse de roches pendant le séisme. Ils se propagent à la vitesse de la lumière et transmettent des informations sur les tremblements de terre beaucoup plus rapidement que les ondes sismiques, tout comme les éclairs avertissent de l’imminence du tonnerre.
Si, en principe, les PEGS pourraient contribuer à accélérer les alertes, leur très faible amplitude empêchait, jusqu’à présent, leur utilisation dans les systèmes d’alerte. Les chercheurs ont surmonté cette limitation grâce à un algorithme d’IA. Ils ont montré que la magnitude des grands tremblements de terre peut être estimée avec précision sur la base des PEGS quelques secondes après le début du séisme, et suivie au fur et à mesure que le tremblement de terre se développe, battant ainsi les méthodes d’alerte existantes.
Le PEGS améliore l’alerte aux tsunamis
« Testé au Japon, cet algorithme s’est avéré capable d’estimer la magnitude du tremblement de terre de Fukushima plus rapidement et plus précisément que tout autre système existant, sans utiliser aucune onde sismique », a déclaré Andrea Licciardi, géophysicien et principal auteur de l’étude.
Quentin Bletery, qui a initié le projet, a ajouté que : « La mise en œuvre de l’algorithme dans les systèmes d’alerte opérationnels reste à faire, mais nos résultats indiquent que le PEGS pourrait améliorer considérablement les systèmes d’alerte aux tsunamis ».
Ce billet a été extrait de l’IRD.
