Document 1 : Entretien avec un professeur du département de sismologie de l’Université de Tokyo

Le journaliste : Que se passe-t-il lors d’un séisme ?
Le professeur : Lorsqu'un matériau rigide est soumis à des contraintes de cisaillement, il va d'abord se déformer de manière élastique, puis, lorsqu'il aura atteint sa limite d'élasticité, il va se rompre, libérant l’énergie accumulée durant la déformation. Ainsi, lors d’un séisme, c’est l’énergie accumulée par les contraintes exercées sur la lithosphère (matériau rigide) qui est brutalement libérée sous forme d’ondes mécaniques : des séries d’ondes successives provenant du foyer se propagent alors dans toutes les directions à travers les matériaux constitutifs du globe. Deux types d’ondes sismiques sont alors émis : d’abord des ondes de volumes (ondes P et S) ensuite des ondes de surfaces (ondes R et L).

Le journaliste : Comment enregistre-t-on les ondes sismiques ?
Le professeur : Des sismomètres répartis dans des stations enregistrent les ondes sismiques. En fait, on utilise trois sismomètres qui enregistrent en un même lieu les mouvements dans trois directions de l’espace orthogonales : une composante verticale et deux composantes horizontales (Est-Ouest et Nord-Sud). On obtient des sismogrammes.
Le journaliste : Qui enregistre ces ondes et pourquoi ?
Le professeur : Il existe de nombreux observatoires dont l'observatoire GEOSCOPE. C’est un réseau global de 30 stations qui enregistrent en continu les mouvements du sol dans 18 pays et dont le centre de données est localisé à l'Institut de Physique du Globe de Paris. Il fournit des données sismologiques à toute la communauté scientifique. Les enregistrements obtenus permettent entre autres de déterminer le foyer du séisme, sa profondeur ...

Le journaliste : Vous me laissez sans voix ! Parlons maintenant du tsunami. De quoi s’agit-il ?
Le professeur : C’est une vague imperceptible en pleine mer (de 20 à 100 cm de hauteur) qui se propage à la manière de la houle à cette différence près que la distance qui sépare deux vagues est ici de l’ordre de 200 km environ (alors que cette distance peut atteindre 200 m pour la houle). A l'approche des côtes, cette vague devient destructrice et déferlante. Elle peut en effet atteindre 30 m de haut sur la côte !

Le journaliste : D’où vient le terme tsunami ?
Le professeur : Du japonais tsu qui signifie « port » et de nami « vague ». Il signifie donc littéralement « vague portuaire » du fait que la vague apparaisse comme un raz de marée sur les côtes alors qu’elle n’est pas perceptible en pleine mer.

Le journaliste : Lorsqu’un séisme se produit en mer, se produit-il toujours un tsunami ?
Le professeur : Cela dépend. Si le séisme est profond et n’affecte que la lithosphère entrée en subduction, il ne déforme que très peu le fond des océans et ne génère donc pas de tsunami. Par contre, s’il s’agit d’un séisme superficiel qui affecte la croûte, il se produit une brutale modification de la topographie du fond océanique qui génère la mise en mouvement d’un grand volume d’eau. Une colonne d’eau s’élève alors au-dessus du niveau moyen de l’océan. Son énergie potentielle est ensuite transférée à la propagation de l'onde du tsunami sous forme d’énergie cinétique : il se crée ainsi une perturbation des eaux de surface, une vague qui se propage dans l'océan à très grande vitesse. On a vu ainsi des vagues se propager à plus 900 km/h !

Le journaliste : Existe-t-il d’autres événements qui produisent des tsunamis ?
Le professeur : Oui, la chute d’une grosse météorite ou un énorme glissement de terrain dans l’océan par exemple !