Sismique

1. Le risque à La Réunion

Historique des événements

Retour sur un événement marquant : le 21 septembre 2020

Aux alentours de 21h, une forte secousse a été ressentie aux quatre coins de l’île. L’Observatoire volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF) a fait état d’un séisme d’une intensité épicentrale de 4,4. Ce tremblement de terre était « localisé à 27 kilomètres sous le niveau de la mer » et « à 22 kilomètres au nord-ouest de Saint-Denis ».

Rapport préliminaire du séisme du 21 septembre 2020 (Source : OVPF).

Synthèse des séismes les plus récents à La Réunion (Source : BCSF)

Définition du risque

Un séisme est provoqué par une fracturation soudaine et brutale de la roche, en profondeur, le long d’une faille. Cette rupture génère la libération d’une grande quantité d’énergie, sous forme d’ondes dites « sismiques », dont la propagation à travers le sol provoque des vibrations en surface.

Au même titre que les éruptions volcaniques, les séismes sont des manifestations de la tectonique des plaques. L’activité sismique est concentrée le long de failles, en général à proximité des frontières entre ces plaques, où des discontinuités rocheuses peuvent engendrer des mouvements. Les éruptions volcaniques occasionnent aussi une multitude de séismes et de microséismes. Après la secousse principale, de petits réajustements des blocs voisins à la faille peuvent se produire, engendrant d’autres secousses appelées « répliques ».

En fonction de la nature du sous-sol ou du relief du secteur exposé, les ondes sismiques peuvent être piégées, augmentant ainsi l’amplitude du mouvement sismique. Ce phénomène est appelé « effet de site ».

Les caractéristiques du séisme

• son foyer : région de la faille où se produit la rupture et d’où partent les ondes sismiques. La profondeur du foyer est déterminante sur les effets de surface et la distance de propagation des ondes. Suivant sa profondeur, on parle de « séisme superficiel » (foyer à quelques kilomètres seulement) ou de « séisme profond » (foyer à des dizaines ou centaines de kilomètres) ;
• son épicentre : point situé à la surface terrestre, à la verticale du foyer et où l’intensité est la plus importante ;
• sa magnitude : traduction de l’énergie libérée par le séisme, mesurée communément par les scientifiques avec la magnitude de moment. L’échelle de Richter * est également utilisée ;
• son intensité : traduction des effets et des dommages du séisme en un lieu donné. Sans effets de site, elle est maximale au niveau de l’épicentre et décroît avec la distance. L’intensité n’est pas mesurée par des instruments, mais évaluée à partir de la perception du séisme par la population et les effets du séisme à la surface de la terre (dégâts sur les constructions, etc.). L’échelle d’intensité de référence en Europe est l’échelle EMS 98 (European Macroseismic Scale 1998) ;
• la fréquence et la durée des vibrations : paramètres impactant sur les effets constatés en surface.

* Échelle de Richter : Échelle locale, surtout adaptée pour les séismes Californiens. Cette échelle est toutefois régulièrement utilisée et est semblable à la magnitude de moment.

Les effets du séisme

En plus des effets directs d’un séisme (fissures dans le sol, rupture des infrastructures, fragilisation des bâtiments, etc.), les vibrations du sol peuvent également induire des effets indirects, tels que des mouvements de terrain, (chute de blocs rocheux, glissements, coulées, avalanches, effondrements de bâtiments, etc.), mais également des tsunamis, si leur origine est sous-marine (cf : partie « Le risque tsunami »).

Les conséquences d’un séisme à La Réunion peuvent avoir un impact sur le plan :

• humain : les décès ou les blessures sont dans la majorité des cas dues aux destructions partielles ou totales des bâtiments ;
• matériel : destruction partielle ou totale du bâti, des réseaux de transports et des réseaux de communication ;
• environnemental : modifications modérées du paysage ou changement total (crevasses, relief modifié, etc.).

Le risque dans le département

La Réunion ne se situe pas à une frontière de plaque tectonique mais sur la plaque africaine, c’est-à-dire dans une zone de faible sismicité. Dans le cadre du zonage sismique de la France (décret n°2010-1255 du 22 octobre 2010 entrée en vigueur le 1er mai 2011), qui compte 5 niveaux de sismicité (de 1 pour le risque très faible à 5 pour les zones à risque fort), l’ensemble de La Réunion se situe dans la zone de sismicité 2, c’est-à-dire que le risque est faible mais non négligeable.

À La Réunion, les séismes peuvent être dus :

• au fonctionnement des chambres magmatiques superficielles : avec des séismes générés par la remontée de magma, par la fracturation de la roche encaissante ou par l’effondrement du toit de la chambre magmatique après une vidange importante. Ces séismes sont généralement superficiels et de faible intensité ;
• à l’enfoncement de la croûte océanique sous le poids de l’île : il s’agit alors de séismes profonds, d’intensité variable.

Zonage sismique de la France d’après l’article D. 563-8-1 du Code de l’environnement (Source : CCR,2016).

2. Les actions pour prévenir le risque

Les outils de surveillance et de prévention

Étant donné qu’il n’est pas possible d’éviter la survenue d’un séisme, la prévention du risque sismique fait davantage appel à la connaissance, à la prévision et à la capacité de résilience des enjeux.

Stratégie globale de prévention et de gestion du risque

En France, la politique de réduction du risque sismique s’articule autour des axes suivants :

• informer les populations ;
• définir et faire appliquer les règles de construction et d’aménagement du territoire afin de réduire la vulnérabilité et l’exposition au risque ;
• améliorer la connaissance de l’aléa ;
• préparer la gestion de crise.

À cet effet, un Cadre national d’Actions pour la Prévention du Risque Sismique (CAPRIS) est élaboré pour une période donnée, de manière à orienter et coordonner les politiques de prévention du risque sismique sur le territoire national. Ce cadre d’actions concerne les zones de sismicité 3 à 4 (risque modéré à fort) et s’articule autour de quatre priorités d’actions :

• la sensibilisation et la formation (former pour l’application de la réglementation parasismique et la gestion de crise) ;
• la réduction de la vulnérabilité (application de la réglementation parasismique et renforcement des constructions existantes) ;
• l’aménagement du territoire communal (via les Plans de Prévention du Risque Sismique) ;
• l’amélioration de la connaissance du risque et de ses conséquences.

Ce cadre national est décliné en programmes d’actions territorialisés aux échelles régionale ou interrégionale et en plans d’actions à l’échelle locale.

Les Antilles (Guadeloupe, Martinique, Saint-Martin et Saint-Barthélemy), exposées à un aléa plus important (zone de sismicité 5 – risque fort), font l’objet d’un plan d’actions spécifique : le Plan séisme Antilles.

En zone de sismicité 2 (faible), où se situe La Réunion, les déclinaisons de ces cadres d’actions ne s’appliquent pas. Aucune stratégie régionale ni locale n’est élaborée pour ce risque.

Les outils de connaissance, de prévision et de surveillance

• La connaissance :

L’analyse de la sismicité historique, de la sismicité instrumentale * et l’identification des failles actives permettent de définir l’aléa sismique d’une région. Depuis le 1er mai 2011, la France dispose d’un nouveau zonage sismique (cf : Illustration 51) divisant le territoire en cinq zones de sismicité croissante, sur lesquelles sont déclinées les règles de construction parasismiques :

• zone de sismicité 1 : pas de prescription parasismique pour les ouvrages à « risque normal » ;
• zones de sismicité de 2 à 5 : règles de constructions parasismiques applicables aux bâtiments et ponts à « risque normal ».

D’autre part, dans l’objectif d’améliorer les connaissances liées aux séismes et d’appréhender au mieux ce risque, le nombre d’organismes et de laboratoires acquérant des données sismologiques instrumentales s’est fortement accru depuis cinquante ans. Le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), Électricité de France (EDF) et l’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN) ont entrepris, en 1975, la construction d’une base de données sur la sismicité historique en France métropolitaine. Disponible en ligne depuis 2002 (www.sisfrance.net) et alimentée par des témoignages sur les tremblements de terre historiques, la base de données historiques SisFrance constitue une base de macrosismicité *. Recensant des données, principalement historiques, elle couvre des événements datant d’il y a mille ans et des événements plus récents (jusqu’à 2007). Cette base a été déclinée pour l’océan indien dans le cadre d’actions du BRGM pour le ministère de la transition écologique (SisFrance océan indien).

Le Bureau Central Sismologique Français et Réseau National de Surveillance Sismique (BCSF-RENASS) est en charge de la collecte et de la diffusion des observations sismologiques françaises contemporaines. Il est l’organisme référent pour la réalisation des études macrosismiques permettant l’estimation des intensités des secousses sismiques françaises. En cas de dommages aux bâtiments, il est notamment chargé de la rédaction du rapport scientifique sur lequel l’État fonde sa décision de classement en catastrophe naturelle des communes.

* Sismicité instrumentale : Tremblements de terre dont les ondes ont pu être enregistrées par des instruments de mesure géophysique.

* Macrosismicité : Sismicité dont les effets peuvent être décrits.

• La prévision et la surveillance :

Hormis par la connaissance des événements passés, l’étude de leur probabilité d’occurrence et l’étude des failles actives, il n’existe aucun moyen de prévoir où, quand et avec quelle puissance se produira un séisme. Dans ce contexte, la surveillance en temps réel est essentielle.

Cette surveillance sismique s’appuie sur des réseaux de stations sismologiques enregistrant en continu les vibrations du sol. En France, elle est assurée par plusieurs organismes et réseaux associés :

Les réseaux de surveillance sismologique en France.

À La Réunion, compte tenu des fortes relations entre l’activité sismique et la mécanique du Piton de la Fournaise (les remontées de magma s’accompagnant de crises sismiques), l’Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF) est le premier maillon de la chaîne de surveillance.

Le système d’alerte chargé de prévenir la préfecture en cas de changement d’activité du volcan est basé sur un réseau d’observation composé d’une centaine de capteurs de surveillance installés sur l’ensemble du massif volcanique et captant notamment la sismicité (très majoritairement liée à l’activité volcanique).

L’OVPF est donc en charge de la détection, de la localisation et de l’évaluation de la magnitude des séismes. Les informations identifiées sont rapidement transmises au BCSF-RENASS et aux autorités compétentes (préfectures, services de sécurité civile, etc.).

La prise en compte du risque dans la construction

Aucune protection collective ne permet de se protéger de la survenue d’un séisme ou d’en réduire sa puissance. La réduction de ses effets résulte d’une action sur la vulnérabilité des enjeux et notamment des constructions, parfois très vulnérables face à ce type de phénomène. Le dispositif réglementaire parasismique repose principalement sur, les articles, arrêtés et règles de construction présentées ci-dessous.

La réglementation

Pour rappel, en France depuis le 22 octobre 2010, un nouveau zonage sismique divisant le territoire en cinq zones distinctes (classées selon la probabilité d’occurrence d’un séisme – voir schéma en haut de page) a été arrêté. Ce nouveau zonage multiplie le nombre de communes concernées par quatre (passant de 5 000 à environ 20 000 communes).

Dans le même temps, l’arrêté du 22 octobre 2010 dit « relatif à la classification et aux règles de construction parasismique applicables aux bâtiments de la classe – à risque normal – » a été approuvé (voir ci-dessous).

Localement, au sein d’un Plan de Prévention des Risques Naturels (PPRN), un volet dédié au risque sismique et des règles de construction * peuvent être intégrés, d’après l’article R. 563-8 du Code de l’environnement.

À La Réunion, aucun dispositif PPRN relatif au risque sismique n’existe.

* À condition qu’elles garantissent une protection au moins égale à celles qui résulteraient de l’application des règles nationales.

• Pour les constructions :

Deux types de constructions à « risque normal » et à « risque spécial » sont définis et renvoient à une réglementation parasismique précise :

– les ouvrages à « risque normal » regroupent les bâtiments, installations et équipements dont les conséquences d’un séisme concernent leurs occupants ou le voisinage immédiat. Ils sont répartis en quatre catégories d’importance, relatives au niveau de risque encouru par les personnes ou au risque socio-économique causé par leur défaillance. À La Réunion, il n’y a aucune prescription particulière pour les bâtiments à risque normal ;

– les ouvrages à « risque spécial » regroupent les ouvrages pour lesquels les effets d’un séisme sur les personnes, les biens et l’environnement dépassent le cadre de l’ouvrage et de son voisinage proche. Il peut s’agir de barrages, d’Installation Classée pour la Protection de l’Environnement (ICPE), d’installations nucléaires, etc. Ces ouvrages font l’objet de recommandations de sûreté particulières, notamment en matière de résistance aux forces provoquant le mouvement et la torsion d’un élément de la structure. À La Réunion, les ouvrages classés Seveso sont soumis à ces recommandations de sûreté particulières, les obligeant à réaliser une étude particulière de sismicité, pouvant conduire à renforcer les installations ou constructions (cf : partie « Le risque industriel »).