Séisme de Haïti du 12 janvier 2010

[19-01-2010]

Les chercheurs français font le point sur leurs connaissances actuelles des caractéristiques du séisme de Haïti du 12 janvier 2010, ainsi que de son contexte géodynamique. Des mesures GPS effectuées à partir de 2003 avaient révélé que les failles actives étaient bloquées et qu'une déformation élastique s'accumulait. Une intervention scientifique post-sismique devrait être prochainement annoncée.

Simulation de la déformation associée au séisme du 12 janvier. Les flèches en noir indiquent la direction et l'amplitude du mouvement du sol qui devrait être mesurées par les stations GPS (petits carrés noirs). Les franges de couleur indiquent le mouvement du sol dans la direction pointant vers le satellite qui devrait être mesuré par interférométrie radar (InSAR). La zone couverte par les franges correspond à la région où le sol est supposé avoir subi la déformation la plus notable. La coupe indique l'intensité du glissement associé au séisme sur le plan de faille. (Communication personnelle d'E. Calais)
© E. Calais Purdue University/Geosciences Azur

Le séisme de Haïti, qui s'est produit le 12 janvier 2010 à 16H56 heure locale, a atteint une magnitude (Mw) de 7 à 7,3. De relativement faible profondeur (entre 10 et 13 km), il est dû au jeu en mouvement décrochant (mouvement horizontal de deux blocs de la croûte terrestre l'un par rapport à l'autre) de la faille Enriquillo-Plaintain Garden qui passe à seulement 5 kilomètres au sud de la capitale de Port-au-Prince. La rupture du séisme elle-même serait située très près de la capitale, atteignant probablement localement la surface. On suppose actuellement que la rupture a environ 70 km de long avec un glissement cosismique de 1 à 2 m en moyenne. Ces caractéristiques associées à la proximité d'une capitale très vulnérable expliquent l'ampleur de la catastrophe.

Même si cette faille n'avait pas produit de séisme important au cours de ces dernières décennies, elle a probablement été la source des séismes historiques de 1751 et 1770 qui, d'après les écrits d'époque de l'historien Moreau de Saint Méry, auraient tous deux détruit la ville de Port-au-Prince. Longue de 300 km, de direction est-ouest, on peut suivre cette faille depuis le lac d'Enriquillo en République Dominicaine jusqu'à l'extrémité ouest de la presqu'ile de Tiburon. Elle n'a été rompue par cet événement que sur environ un tiers de sa longueur et il est à craindre que d'autres séismes de magnitude supérieure à 7 se produisent dans d'autres secteurs dans les décennies ou siècles à venir. Depuis le choc majeur, les réseaux sismiques ont enregistré de nombreuses répliques, certaines approchant la magnitude 6. Ces répliques sont localisées surtout à la terminaison ouest de la section de faille qui a rompu. Leur nombre et leur magnitude moyenne devrait diminuer progressivement dans les semaines à venir, sans que l'on puisse exclure l'occurrence de répliques d'assez forte magnitude, donc susceptibles de provoquer de nouveaux dégâts.

Le contexte géodynamique

Carte des principales failles régionales. Epicentres des séismes majeurs connus (étoiles rouges), dont celui du 12 janvier (étoile la plus grande). Le mouvement associé à ce dernier est indiqué par la flèche jaune (déplacement du bloc sud vers l'Est).
© B. Mercier de Lepinay GéoazurCette région est à la frontière de la plaque Caraïbe qui coulisse vers l'Est par rapport à la plaque Nord Américaine à la vitesse de 2 cm/an. Le mouvement entre les deux plaques est réparti sur plusieurs failles dont deux systèmes de failles décrochantes majeures : la faille septentrionale au nord d'Haïti et la faille Enriquillo Plantain-Garden au sud. La première absorbe environ 10 mm/an de déplacement, la seconde 7 mm/an. L'île de Saint Domingue (Hispaniola), dont Haïti est la partie ouest, fait partie des grandes Antilles. Elle est située entre Porto Rico et Cuba.

Carte de la sismicité de la plaque Caraïbe et de ses abords.
© E.Calais et al.La plaque Caraïbe est une petite plaque entourée de 4 grandes. Ses frontières sont décrochantes et convergentes, avec des transitions convergence-décrochement complexes et des séismes affectent des zones relativement larges. Toutefois, en dehors des séismes importants (magnitude supérieure à 5), l'activité sismique est mal connue du fait de l'absence de réseau sismologique pour localiser les petits séismes. Le seul séisme majeur des 50 dernières années s'est produit au nord-est de la République Dominicaine. Il y a eu des séismes destructeurs dans les temps historiques, mais ils ont été effacés des mémoires en une génération ce qui d'une part donne une fausse impression de sécurité et d'autre part rend leur localisation et leur quantification difficiles, informations pourtant capitales pour que les scientifiques puissent quantifier l'aléas. Un préliminaire pour que les autorités puissent travailler à la diminution de la vulnérabilité.

Sismicité historique en Hispaniola (avant 1960). La localisation est approximative sauf pour la séquence 1946-1953.
© E.Calais et al.Sur l'île d'Hispaniola, chacun des siècles passés a été marqué par au moins un séisme majeur : destruction de Port-au-Prince en 1751 et 1771, destruction de Cap Haïtien en 1842, séismes de 1887 et 1904 dans le nord du pays avec dégâts majeurs à Port de Paix et Cap Haïtien, séisme de 1946 dans le nord-est de la République Dominicaine accompagné d'un tsunami dans la région de Nagua.

Des mesures GPS avaient révélé que les failles actives étaient bloquées et qu'une déformation élastique s'accumulait

Soucieux de mieux évaluer le risque sismique dans cette île, des chercheurs français et américains avaient installé un réseau GPS de 26 stations à partir de 2003 (1) dans le sud de Haïti. L'objectif était de mesurer la vitesse à laquelle l'énergie élastique, susceptible d'être libérée lors de séismes à venir, s'accumule au voisinage de la faille. Le système GPS permet, sous certaines conditions, de déterminer des positions avec une précision de l'ordre de 1 à 2 mm. La croûte terrestre dans les régions soumises à l'aléa sismique se déforme à des vitesses de l'ordre de quelques millimètres à plusieurs centimètres par an, le système GPS a donc la précision nécessaire pour assurer le suivi de ces mouvements au cours du temps.

Les mesures avaient révélé que les failles actives étaient bloquées et qu'une déformation élastique s'accumulait alentours. C'est à dire que l'île d'Hispaniola subissait un cisaillement à la vitesse d'environ 17 mm/an, dont 7 mm/an le long de la faille d'Enriquillo-Plantain Garden. Le dernier séisme majeur dans sur cette faille dans la région de Port au Prince ayant eu lieu en 1751, elle avait donc accumulé un déficit de mouvement total d'environ 1,8 mètres (7 mm/an pendant 250 ans) depuis ce séisme. Il avait été estimé que si ce déficit était rattrapé par un séisme, cela correspondrait à un événement de magnitude de l'ordre de 7.2.

En effet, si le mouvement des plaques est continu dans le temps, celui des failles, lui, est discontinu car elles offrent une résistance mécanique au mouvement des plaques. Comme le mouvement des plaques se poursuit inexorablement, il arrive nécessairement un moment où les forces accumulées dépassent la résistance mécanique d'une faille, un mouvement soudain se produit alors : c'est un séisme.

Préparation d'une intervention scientifique post-sismique

L'événement tragique survenu le 12 janvier ne met pas la région à l'abri d'une nouvelle rupture. Pour mieux évaluer les risques, des observations sismologiques, géophysiques, tectoniques post-sismiques sont nécessaires. Les laboratoires se mobilisent pour échanger informations et analyses au sein de la cellule d'intervention post-sismique du CNRS-INSU, et pour décider des actions possibles. Une annonce devrait être faite dans les prochains jours.

Contact(s): Bertrand Delouis, Laboratoire Géoazur (CNRS-INSU, UPMC, Univ. Nice Sophia Antipolis), Responsable de la cellule post-sismique du CNRS-INSU

Note(s)