Tranchée creusée en gradins dans les sédiments du lac asséché de Yammouneh. Les décalages que l'on peut repérer dans les dépôts sont le résultat de séismes successifs, que l'on peut identifier et séparer en datant au carbone 14 la matière organique prélev
© A. Sursock / CNRS Photothèque
En scrutant les failles du Liban, les chercheurs espèrent déterminer la fréquence des tremblements de terre les plus dévastateurs au Moyen-Orient. Une nouvelle expédition partira en septembre. Bilan des missions précédentes.
En 551, 1202, 1759, et 1837, de grands tremblements de terre ont dévasté le Liban et le Moyen-Orient. À quand le prochain ? Comme dans d'autres régions très sismiques1, ce problème préoccupe géologues et sismologues. « Dans un pays aussi sensible que le Liban, la question est de savoir quelles failles bougent et si un grand séisme2 est susceptible de se reproduire tous les deux cents, cinq cents ou mille ans », explique Paul Tapponnier, directeur du Laboratoire de tectonique à l'Institut de physique du globe de Paris (IPGP). C'est pourquoi, en octobre prochain, son équipe repartira étudier plus en détail une faille récemment découverte : le chevauchement de « Tripoli-Beyrouth », qui plonge sous la mer à Tripoli, et dont le glissement soudain a sans doute détruit Beyrouth en 551. Une campagne en mer - Shalimar -, en partenariat avec l'Ifremer, permettra de mieux comprendre son activité. Un enjeu important, car la faille s'enfonce sous le littoral libanais, où est concentrée 80 % de la population. Les résultats sont très attendus et viendront s'ajouter à ceux déjà obtenus ces dernières années par les géophysiciens du Centre national de recherche géophysique de Bhannès et par l'équipe française.
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© CNRS / PGP
La faille de Yammouneh traverse le pays du nord au sud. Deux autres ramifications, les failles de Rachaïa et Serghaya, bordent à l'ouest la vallée de la Bekaa. La dernière ramification se branche sur la faille du Levant au sud de Roum, donnant naissance au chevauchement de Tripoli-Beyrouth.
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Plusieurs missions sur le terrain ont d'abord permis d'étudier la morphologie des reliefs et d'avoir une vision plus précise des failles actives. « On pensait jusqu'ici que ces séismes historiques se produisaient sur la même faille, donc, avec un temps de retour assez court, explique le scientifique. Mais on sait désormais que la faille du Levant, frontière entre les plaques Afrique et Arabie, se divise au Liban en plusieurs branches qui bougent à des vitesses différentes. » Grâce aux études morphologiques, les chercheurs déterminent actuellement leurs vitesses moyennes de glissement. À la manière des ressorts que l'on tend et qui lâchent brusquement, une faille qui glisse rapidement produit, en général, des séismes plus nombreux. Les résultats récents indiquent que les failles libanaises ont des vitesses comprises entre 2 mm et 7 mm par an. Avec de telles vitesses, quelle peut être la fréquence de retour d'un séisme ? Sur la faille de Yammouneh, les chercheurs ont mis à jour, dans un lac asséché qui contient des matières organiques facilement datables au carbone 14, les décalages des couches du sous-sol dus aux précédents séismes. Le fond ancien du lac présente les stigmates du dernier séisme important, celui de 1202. Et à plus grande profondeur, on peut déchiffrer le calendrier des tremblements de terre plus anciens. Comment ?
En mesurant dans les couches superposées le décalage produit par chaque séisme : 10 à 40 cm pour les décalages verticaux, entre 4 et 6 mètres pour les décalages horizontaux. Pour cela, il faut creuser dans le sol. Dans une première tranchée de 5 mètres de profondeur, les géologues ont repéré neuf séismes en près de douze mille ans de sédimentation. « Sans avoir encore toutes les datations précises, le temps de retour des grands séismes sur la faille de Yammouneh se situerait entre mille et mille cinq cents ans, avance Paul Tapponnier3. Comme le dernier date de huit cents ans, on a encore un répit de deux cents ans. » Pour en savoir plus, les géologues sont descendus cette année jusqu'à 11 mètres sous terre : une vingtaine de séismes apparaissent, formant une des séries temporelles les plus longues obtenues avec ce genre de technique. Quand tous seront bien datés, on connaîtra mieux la personnalité et les humeurs de la faille.
Fabrice Impériali
Notes :
1. La faille de San Andreas en Californie produit des grands séismes tous les cent cinquante ou deux cents ans.
2. Le déplacement lent et progressif de massifs rocheux portés par les plaques provoque au bout d'un certain temps un glissement brutal : le séisme. Sa magnitude est proportionnelle à la surface de la faille et au glissement du séisme. Par exemple, le séisme de 1202, d'une magnitude probable de 7,5 sur l'échelle de Richter, a sans doute produit un glissement d'environ 6 mètres sur 150 km de long, et jusqu'à une profondeur de 15 km.
3. Travaux menés en collaboration avec Mathieu Daëron et Yann Klinger.
Contact
Paul Tapponnier
Institut de physique du globe, Paris
tappon@ipgp.jussieu.fr
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