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title: "Les séismes"
book: "Sciences de la Terre et de l’Univers du primaire et du collège"
subject: earth
language: fr
chapter: 20
exercises: 12
source: https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/20-les-seismes
license: CC-BY-NC-SA-4.0
credit: "One Earth and Space Sciences Book, One Course (one-course.com)"
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# Chapitre 20 — Les séismes

Le matin du 26 décembre 2004, sous la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean), au large de la pointe nord-ouest de Sumatra, en Indonésie, les [roches](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) se sont rompues le long d’une [faille](#def-g7-earthquakes-fault) : ce fut l’un des plus grands [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) jamais mesurés. Sur la [côte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water) voisine de Sumatra, la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) s’est soulevée en vagues hautes de $51\,\mathrm{m}$, qui ont déferlé jusqu’à $5\,\mathrm{km}$ à l’intérieur des terres. Dans les heures suivantes, les vagues ont traversé l’[océan](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) Indien et frappé les [côtes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water) de quinze pays, jusqu’en Afrique. Environ 230 000 personnes sont mortes. Il n’existait alors aucun système d’alerte dans l’[océan](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) Indien.

![Un village près de la côte de Sumatra, une semaine après le tsunami du 26 décembre 2004. Photographie de l’U.S. Navy, par Philip A. McDaniel (domaine public, via Wikimedia Commons).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g7-earthquakes/img-a5c8c967333c.jpg)

*Un village près de la [côte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water) de Sumatra, une semaine après le [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) du 26 décembre 2004. Photographie de l’U.S. Navy, par Philip A. McDaniel (domaine public, via Wikimedia Commons).*

Comment les [roches](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) se rompent-elles ? Comment les scientifiques trouvent-ils, en quelques minutes, où un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) a frappé et quelle était sa taille ? Et pourquoi la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean), des heures plus tard, s’est-elle soulevée sur des [côtes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water) où personne n’avait rien senti ?

**Tu sais déjà.**

Un *[séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake)* est une secousse soudaine du sol, causée par des [roches](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) qui se rompent et glissent, en profondeur ([Chapitre 8](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#ch-g4-volcanoes-earthquakes-first-look)). L’enveloppe externe de la Terre est faite de [plaques](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate), et 92 % des grands [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) se produisent à moins de $300\,\mathrm{km}$ d’une [limite de plaques](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate-boundary) ([Chapitre 18](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#ch-g7-plate-tectonics)). Quand un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) frappe, des ondes traversent les [roches](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) de toute la Terre : une sorte plus rapide (les ondes P) et une sorte plus lente (les ondes S) ; en mesurant leurs temps de parcours, les scientifiques ont découvert le [noyau](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/16-linterieur-de-la-terre#def-g6-inside-the-earth-layers) ([Chapitre 16](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/16-linterieur-de-la-terre#ch-g6-inside-the-earth)).

## 20.1 Des roches qui se rompent

Les [plaques](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate) se déplacent de quelques centimètres par an, mais leurs bords sont rugueux : ils restent collés l’un à l’autre pendant que le reste des [plaques](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate) continue d’avancer. Les [roches](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) proches du bord se courbent un peu, comme une règle que l’on pousse par les deux bouts, et accumulent de l’énergie. Quand la poussée finit par vaincre le frottement, les [roches](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) se décollent d’un coup et glissent : ce glissement soudain, c’est le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake).

**Définition 20.1 (Faille).**

Une *faille* est une cassure dans les [roches](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) le long de laquelle les deux blocs situés de part et d’autre se sont déplacés l’un par rapport à l’autre. Pendant un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake), les blocs glissent brusquement le long de la faille ; plus la faille et le glissement sont grands, plus le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) est fort.

Une [limite de plaques](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate-boundary) est faite de nombreuses [failles](#def-g7-earthquakes-fault), et la plupart des [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) du monde s’y produisent. Mais il existe aussi des [failles](#def-g7-earthquakes-fault) à l’intérieur des [plaques](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate), et certaines peuvent rompre elles aussi. Quand une grande [faille](#def-g7-earthquakes-fault) rompt près de la surface, le glissement se voit sur le sol : une marche dans un champ, une route coupée en deux, une clôture ou une rangée d’arbres décalée de côté.

![Les marches laissées dans le sol par le séisme de Borah Peak, en 1983, dans l’Idaho (États-Unis), vues d’avion : le long de la faille, un côté s’est abaissé par rapport à l’autre, et la marche traverse la route en haut de l’image. Photographie : R. E. Wallace, U.S. Geological Survey (domaine public, via Wikimedia Commons).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g7-earthquakes/img-8db0c1e670a3.jpg)

*Les marches laissées dans le sol par le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de Borah Peak, en 1983, dans l’Idaho (États-Unis), vues d’avion : le long de la [faille](#def-g7-earthquakes-fault), un côté s’est abaissé par rapport à l’autre, et la marche traverse la route en haut de l’image. Photographie : R. E. Wallace, U.S. Geological Survey (domaine public, via Wikimedia Commons).*

**Définition 20.2 (Foyer et épicentre).**

Le *foyer* d’un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) est l’endroit, en profondeur, sur la [faille](#def-g7-earthquakes-fault), où le glissement commence. L’*épicentre* est le point de la surface de la Terre situé juste au-dessus du foyer.

Le [foyer](#def-g7-earthquakes-focus) se trouve souvent à quelques kilomètres ou à quelques dizaines de kilomètres de profondeur. Sur les 7 031 [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 ou plus enregistrés entre 1976 et 2025, 5 561 — soit 79 % — avaient leur [foyer](#def-g7-earthquakes-focus) à moins de $70\,\mathrm{km}$ de profondeur. Mais 483 ont commencé à plus de $300\,\mathrm{km}$ de profondeur, et le plus profond à $688\,\mathrm{km}$ : ces [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) profonds se produisent là où une [plaque](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate) s’enfonce sous une autre, à l’intérieur de la [plaque](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate) qui s’enfonce.

Un grand [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) arrive rarement seul. Il est souvent suivi, au même endroit, de [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) plus petits, les *répliques*, pendant des semaines, des mois, et même des années. Parfois, de plus petits [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) le précèdent, mais personne ne peut savoir que c’étaient des avertissements avant que le grand [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) ne se soit produit : les scientifiques ne savent pas prévoir les [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake). Ils peuvent seulement dire quelles [failles](#def-g7-earthquakes-fault) rompront de nouveau un jour, et aider les gens à se préparer.

![Une faille, le foyer et l’épicentre (un dessin, pas à l’échelle). Les deux blocs glissent l’un contre l’autre le long de la faille (en rouge) ; le glissement commence au foyer, et des ondes en partent dans toutes les directions, comme des ronds dans l’eau. L’épicentre (étoile) est à la surface, juste au-dessus du foyer.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g7-earthquakes/fig-3e8fa1d0413f.svg)

*Une [faille](#def-g7-earthquakes-fault), le [foyer](#def-g7-earthquakes-focus) et l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) (un dessin, pas à l’échelle). Les deux blocs glissent l’un contre l’autre le long de la [faille](#def-g7-earthquakes-fault) (en rouge) ; le glissement commence au [foyer](#def-g7-earthquakes-focus), et des ondes en partent dans toutes les directions, comme des ronds dans l’eau. L’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) (étoile) est à la surface, juste au-dessus du [foyer](#def-g7-earthquakes-focus).*

## 20.2 Enregistrer un séisme

**Définition 20.3 (Sismomètre et sismogramme).**

Un *sismomètre* est un instrument qui enregistre les secousses du sol. Son enregistrement, une ligne ondulée tracée en fonction du temps, est un *sismogramme*.

Le principe d’un [sismomètre](#def-g7-earthquakes-seismometer) est simple. Un bâti est solidement fixé au sol ; une lourde masse y est suspendue par un ressort. Quand le sol tremble, le bâti tremble avec lui, mais la lourde masse, tenue seulement par son ressort, reste presque immobile. L’instrument enregistre le mouvement du bâti par rapport à la masse immobile : c’est le mouvement du sol. Sur le dessin ci-dessous, un stylet fixé à la masse le trace sur un papier enroulé autour d’un tambour qui tourne.

![À gauche : le principe d’un sismomètre (un dessin). À droite : un sismogramme tracé pour ce livre (pas un véritable enregistrement) : la ligne est calme, puis arrivent les ondes les plus rapides, puis, dix secondes plus tard, les plus lentes, plus grandes.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g7-earthquakes/fig-9aafd512597d.svg)

*À gauche : le principe d’un [sismomètre](#def-g7-earthquakes-seismometer) (un dessin). À droite : un [sismogramme](#def-g7-earthquakes-seismometer) tracé pour ce livre (pas un véritable enregistrement) : la ligne est calme, puis arrivent les ondes les plus rapides, puis, dix secondes plus tard, les plus lentes, plus grandes.*

### À quelle distance était le séisme ?

Un [sismogramme](#def-g7-earthquakes-seismometer) en dit plus que « le sol a tremblé ». Les ondes les plus rapides arrivent toujours les premières, et les plus lentes après. Près du [foyer](#def-g7-earthquakes-focus), elles arrivent presque ensemble ; loin du [foyer](#def-g7-earthquakes-focus), les ondes lentes prennent de plus en plus de retard, de même que, pendant un orage, le tonnerre suit l’éclair avec d’autant plus de retard que l’orage est loin. Le décalage entre les deux arrivées donne donc la distance du [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake).

Combien de kilomètres pour chaque seconde de décalage ? Cela dépend des vitesses des deux ondes dans les [roches](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) qu’elles traversent. Avec les vitesses du modèle de référence de la Terre ([Chapitre 16](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/16-linterieur-de-la-terre#ch-g6-inside-the-earth)), chaque seconde de décalage correspond à environ $7\,\mathrm{km}$ dans la [croûte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/16-linterieur-de-la-terre#def-g6-inside-the-earth-layers) supérieure et $9\,\mathrm{km}$ dans la [croûte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/16-linterieur-de-la-terre#def-g6-inside-the-earth-layers) inférieure. Dans les exercices de ce chapitre, nous utilisons la valeur ronde de $8\,\mathrm{km}$ par seconde.

**Méthode 20.4 (Trouver l’épicentre avec trois stations).**

1. Sur le [sismogramme](#def-g7-earthquakes-seismometer) de chaque station, lis le décalage entre l’arrivée des ondes rapides et l’arrivée des ondes lentes.
2. Transforme chaque décalage en distance (ici : $8 \times$ le décalage en secondes, en kilomètres).
3. Sur une [carte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/4-du-dessin-a-la-carte#def-g2-drawing-to-map-map) , trace autour de chaque station un cercle dont le rayon est sa distance. L’ [épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) se trouve quelque part sur chaque cercle.
4. Avec deux cercles, il y a en général deux points possibles ; le troisième cercle ne passe que par l’un d’eux : c’est l’ [épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) .

**Exemple 20.5 (Trois cercles).**

Trois stations enregistrent le même [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake). Les décalages sont de $10\,\mathrm{s}$ à la station M1, $11.25\,\mathrm{s}$ à M2 et $9.75\,\mathrm{s}$ à M3. Les distances sont $8 \times 10 = 80\,\mathrm{km}$, $8 \times 11.25 = 90\,\mathrm{km}$ et $8 \times 9.75 = 78\,\mathrm{km}$. Les trois cercles, tracés ci-dessous, se coupent en un seul point : l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus).

![Chaque cercle est centré sur une station (triangle), avec un rayon égal à la distance entre cette station et le séisme. Les trois cercles ne se coupent qu’en un point, l’épicentre (étoile).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g7-earthquakes/fig-3d270a568e45.svg)

*Chaque cercle est centré sur une station (triangle), avec un rayon égal à la distance entre cette station et le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake). Les trois cercles ne se coupent qu’en un point, l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) (étoile).*

![Des sismomètres dans une salle souterraine silencieuse, posés sur un pilier de béton qui repose sur la roche, loin des routes et des machines (illustration générée par IA d’une scène générique).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g7-earthquakes/img-63c13ab7607b.jpg)

*Des [sismomètres](#def-g7-earthquakes-seismometer) dans une salle souterraine silencieuse, posés sur un pilier de béton qui repose sur la [roche](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock), loin des routes et des machines (illustration générée par IA d’une scène générique).*

## 20.3 Quelle taille ? Magnitude et intensité

Deux nombres différents décrivent un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake), et on les confond souvent.

**Définition 20.6 (Magnitude).**

La *magnitude* d’un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) mesure sa taille : l’énergie libérée au [foyer](#def-g7-earthquakes-focus). On la calcule à partir des [sismogrammes](#def-g7-earthquakes-seismometer). Chaque [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) a une seule magnitude, écrite avec une décimale, comme 6.3 ou 9.1.

**Définition 20.7 (Intensité).**

L’*intensité* d’un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) en un lieu décrit la force avec laquelle le sol y a tremblé, d’après ce que les gens ont ressenti et les dégâts qu’ils ont vus. On l’écrit en chiffres romains, de I (non ressenti) à XII (destruction totale). Un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) a de nombreuses intensités : une différente en chaque lieu.

L’échelle des [magnitudes](#def-g7-earthquakes-magnitude) monte vite. Chaque pas de 1 en [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) correspond à des ondes environ 10 fois plus grandes sur le [sismogramme](#def-g7-earthquakes-seismometer) et à environ 32 fois plus d’énergie libérée. Un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 8 libère environ $32 \times 32 \approx 1000$ fois plus d’énergie qu’un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6.

**Méthode 20.8 (Comparer deux magnitudes).**

Pour comparer l’énergie de deux [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake), compte les pas entiers entre leurs [magnitudes](#def-g7-earthquakes-magnitude), et multiplie par 32 une fois par pas : 1 pas, 32 fois ; 2 pas, environ 1000 fois ; 3 pas, environ 32 000 fois.

**Exemple 20.9 (Magnitude 9 et magnitude 7).**

Le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de 2004 au large de Sumatra avait une [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) de 9.1. Un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 7.1 est plus petit de deux pas : il a libéré environ $32 \times 32 = 1024$, donc environ 1000 fois, moins d’énergie.

Les plus grands [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) jamais mesurés se sont tous produits là où une [plaque](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate) s’enfonce sous une autre : [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 9.5 au Chili le 22 mai 1960, 9.2 en Alaska en 1964, 9.1 au large de Sumatra en 2004 et 9.1 au large du Japon le 11 mars 2011. Les grands [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) sont rares, et d’autant plus rares qu’ils sont grands, comme le montre le graphique : à chaque pas de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) en plus, environ dix fois moins.

![Nombre de séismes par an, en moyenne sur 1976–2025, selon la magnitude. L’échelle verticale est spéciale : chaque ligne vaut dix fois celle du dessous. Données : catalogue des séismes de l’U.S. Geological Survey (7 031 séismes de magnitude 6 ou plus).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g7-earthquakes/fig-bae90e103a3e.svg)

*Nombre de [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) par an, en moyenne sur 1976–2025, selon la [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude). L’échelle verticale est spéciale : chaque ligne vaut dix fois celle du dessous. Données : catalogue des [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de l’U.S. Geological Survey (7 031 [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 ou plus).*

L’[échelle d’intensité](#def-g7-earthquakes-intensity) n’a pas de formule : c’est une liste de ce qui se passe. Le tableau la donne en abrégé.

| **[intensité](#def-g7-earthquakes-intensity)** | **ce que l’on ressent et ce que l’on voit** |
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| I | non ressenti, sauf par de très rares personnes |
| II | ressenti seulement par quelques personnes au repos, surtout dans les étages ; les objets suspendus peuvent se balancer |
| III | ressenti à l’intérieur ; on dirait le passage d’un camion |
| IV | ressenti à l’intérieur par beaucoup ; la vaisselle, les fenêtres et les portes vibrent |
| V | ressenti par presque tout le monde, beaucoup sont réveillés ; un peu de vaisselle et quelques fenêtres cassées |
| VI | ressenti par tous, beaucoup ont peur ; quelques meubles lourds déplacés ; légers dégâts |
| VII | peu de dégâts dans les bâtiments bien construits, beaucoup dans les bâtiments mal construits ; quelques cheminées cassées |
| VIII | beaucoup de dégâts dans les bâtiments ordinaires, certains s’effondrent en partie ; des cheminées et des murs tombent |
| IX | grands dégâts même dans les bâtiments solides ; des bâtiments déplacés de leurs fondations |
| X | la plupart des bâtiments détruits avec leurs fondations ; rails tordus |
| XI | peu de bâtiments restent debout ; ponts détruits |
| XII | destruction totale ; des objets projetés en l’air |

L’[intensité](#def-g7-earthquakes-intensity) est en général la plus forte près de l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus), et elle diminue avec la distance. Mais elle dépend aussi du sol : la [roche](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) dure est celle qui tremble le moins, la [boue](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-sand) molle celle qui tremble le plus. Une ville bâtie sur un sol mou peut être secouée plus fort qu’une autre ville, plus proche de l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) mais bâtie sur la [roche](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock).

![Après le séisme de Hebgen Lake, dans le Montana (États-Unis), en août 1959 : la route qui longeait le lac a glissé dans l’eau, et un pavillon s’est retrouvé presque sous l’eau. De tels dégâts sont la marque d’une forte intensité. Photographie : I. J. Witkind, U.S. Geological Survey (domaine public, via Wikimedia Commons).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g7-earthquakes/img-51effd49af2b.jpg)

*Après le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de Hebgen Lake, dans le Montana (États-Unis), en août 1959 : la route qui longeait le [lac](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water) a glissé dans l’eau, et un pavillon s’est retrouvé presque sous l’eau. De tels dégâts sont la marque d’une forte [intensité](#def-g7-earthquakes-intensity). Photographie : I. J. Witkind, U.S. Geological Survey (domaine public, via Wikimedia Commons).*

## 20.4 Les tsunamis

**Définition 20.10 (Tsunami).**

Un *tsunami* est une série de vagues marines déclenchée par un mouvement brusque du fond de la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) — en général un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) sous la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean), parfois une [éruption](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-eruption) — qui peut traverser des [océans](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) entiers et inonder les [côtes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water).

Quand une [faille](#def-g7-earthquakes-fault) rompt sous la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean), le fond de la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) monte ou descend brusquement, et soulève ou abaisse toute la colonne d’eau qui le surmonte. L’eau s’étale en vagues. En plein [océan](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean), un [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) surprend : il dépasse rarement un mètre de haut, et les navires ne le remarquent même pas quand il passe sous eux. Mais il est rapide : plus de $800\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, aussi vite qu’un avion de ligne. En arrivant en eau peu profonde, près de la [côte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water), il ralentit jusqu’à 30 ou $50\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ — encore plus vite que n’importe quel coureur — et il grandit. La plupart des [tsunamis](#def-g7-earthquakes-tsunami) font moins de $3\,\mathrm{m}$ de haut à la [côte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water) ; les plus grands dépassent $30\,\mathrm{m}$. La première vague n’est pas toujours la plus grande, et les vagues peuvent continuer d’arriver pendant des heures.

![Un tsunami qui traverse l’océan (un dessin, pas à l’échelle : la hauteur de la vague est très exagérée). Il est bas et très rapide au-dessus de l’océan profond ; il ralentit et grandit en eau peu profonde, près de la côte.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g7-earthquakes/fig-d145d3ee7545.svg)

*Un [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) qui traverse l’[océan](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) (un dessin, pas à l’échelle : la hauteur de la vague est très exagérée). Il est bas et très rapide au-dessus de l’[océan](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) profond ; il ralentit et grandit en eau peu profonde, près de la [côte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water).*

**Exemple 20.11 (De Sumatra au Sri Lanka).**

Colombo, la plus grande ville du Sri Lanka, est à environ $1830\,\mathrm{km}$ de l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) du [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de 2004. À $800\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, un [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) parcourt cette distance en $1830 \div 800 \approx 2.3$ heures, soit environ 2 heures et 17 minutes. Personne au Sri Lanka n’a senti le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) : la vague est arrivée sans autre avertissement que la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) elle-même.

**Remarque 20.12 (L’avertissement que donne la mer).**

Sur une [côte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water), trois signes peuvent annoncer un [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) : un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) fort ou long ; la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) qui se comporte étrangement — une montée soudaine des eaux, ou l’eau qui se retire loin du rivage et découvre le fond, comme une marée très basse ; ou un grondement puissant venu de l’[océan](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean). Pendant la secousse, protège-toi comme tu l’as appris (baisse-toi, abrite-toi, agrippe-toi). Ensuite, n’attends pas d’alerte officielle : va aussi haut, ou aussi loin à l’intérieur des terres, que tu le peux, tout de suite. Un [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) venu d’un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) proche peut arriver en quelques minutes.

## 20.5 Exercices

**Exercice 20.1 ★.**

Associe chaque mot à sa définition : [faille](#def-g7-earthquakes-fault) ; [foyer](#def-g7-earthquakes-focus) ; [épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) ; [sismomètre](#def-g7-earthquakes-seismometer) ; [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) ; [intensité](#def-g7-earthquakes-intensity). (a) L’endroit, en profondeur, où le glissement commence. (b) La force avec laquelle le sol a tremblé en un lieu. (c) Une cassure dans les [roches](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) le long de laquelle les deux côtés se sont déplacés. (d) Le point de la surface situé au-dessus du [foyer](#def-g7-earthquakes-focus). (e) La taille d’un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake), un seul nombre par [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake). (f) Un instrument qui enregistre les secousses du sol.

**Solution de Exercice 20.1.**

(a) [foyer](#def-g7-earthquakes-focus) ; (b) [intensité](#def-g7-earthquakes-intensity) ; (c) [faille](#def-g7-earthquakes-fault) ; (d) [épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) ; (e) [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) ; (f) [sismomètre](#def-g7-earthquakes-seismometer).

**Exercice 20.2 ★.**

Le [foyer](#def-g7-earthquakes-focus) d’un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) se trouve $30\,\mathrm{km}$ juste sous un village. (a) Où est l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) ? (b) À quelle distance du [foyer](#def-g7-earthquakes-focus) est le village ? (c) Un second village est à $40\,\mathrm{km}$ de l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus). Son [intensité](#def-g7-earthquakes-intensity) sera-t-elle en général plus forte ou plus faible que dans le premier village ? Pourquoi ?

**Solution de Exercice 20.2.**

(a) Au village lui-même : l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) est le point de la surface situé juste au-dessus du [foyer](#def-g7-earthquakes-focus). (b) $30\,\mathrm{km}$, à la verticale. (c) En général plus faible : la secousse s’affaiblit avec la distance. (Cela dépend aussi du sol : sur de la [boue](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-sand) molle, le second village pourrait tout de même trembler fort.)

**Exercice 20.3 ★.**

[Magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) ou [intensité](#def-g7-earthquakes-intensity) ? (a) « Le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) a atteint 6.8. » (b) « Dans notre rue, toute la vaisselle est tombée et une cheminée s’est cassée. » (c) « C’était VI en ville et IV dans les villages des [collines](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-landform). » (d) « Il a libéré 32 fois plus d’énergie que celui de l’an dernier. »

**Solution de Exercice 20.3.**

(a) [Magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) (un nombre avec une décimale). (b) [Intensité](#def-g7-earthquakes-intensity) (ce qui a été vu en un lieu). (c) [Intensité](#def-g7-earthquakes-intensity) (chiffres romains, différents en deux lieux). (d) [Magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) : l’énergie libérée, un pas de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) de plus.

**Exercice 20.4 ★.**

Vrai ou faux ? Corrige les phrases fausses. (a) Les scientifiques peuvent dire une semaine à l’avance quand un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) va frapper. (b) En plein [océan](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean), un [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) est un énorme mur d’eau. (c) Un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) a une seule [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) mais de nombreuses [intensités](#def-g7-earthquakes-intensity). (d) La plupart des grands [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) se produisent près des [limites de plaques](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate-boundary).

**Solution de Exercice 20.4.**

(a) Faux : les scientifiques ne savent pas prévoir les [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) ; ils savent seulement quelles [failles](#def-g7-earthquakes-fault) rompront de nouveau un jour. (b) Faux : en plein [océan](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean), un [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) dépasse rarement un mètre de haut ; il grandit près de la [côte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water). (c) Vrai. (d) Vrai : 92 % des [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 ou plus se produisent à moins de $300\,\mathrm{km}$ d’une [limite de plaques](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate-boundary).

**Exercice 20.5 ★★.**

Utilise le graphique des [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) par an. (a) Environ combien de [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 à 6.9 se produisent en un an ? De [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 7 à 7.9 ? (b) Combien de fois les seconds sont-ils moins nombreux que les premiers ? (c) Additionne les trois barres à partir de 7 : environ combien de [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 7 ou plus se produisent en un an ? (d) Le graphique indique 0.04 par an pour une [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) de 9 ou plus. Combien cela fait-il en 50 ans ?

**Solution de Exercice 20.5.**

(a) Environ 127 par an de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 à 6.9 ; environ 13 de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 7 à 7.9. (b) $126.7 \div 13.12 \approx 9.7$ : environ 10 fois moins. (c) $13.12 + 0.76 + 0.04 = 13.92$ : environ **14** par an. (d) $0.04 \times 50 = 2$ : deux en 50 ans (Sumatra en 2004 et le Japon en 2011).

**Exercice 20.6 ★★.**

Utilise la méthode pour comparer des [magnitudes](#def-g7-earthquakes-magnitude). (a) Combien de fois plus d’énergie un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 7 libère-t-il qu’un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 ? (b) Et un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 8, par rapport à un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 ? (c) Combien de fois plus grandes sont ses ondes sur le [sismogramme](#def-g7-earthquakes-seismometer), à même distance, entre la [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 et la [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 8 ?

**Solution de Exercice 20.6.**

(a) Un pas : 32 fois. (b) Deux pas : $32 \times 32 = 1024$, environ 1000 fois. (c) Chaque pas rend les ondes 10 fois plus grandes : $10 \times 10 =
100$ fois plus grandes.

**Exercice 20.7 ★★.**

Compte $8\,\mathrm{km}$ par seconde de décalage entre les ondes rapides et les ondes lentes. (a) Une station enregistre un décalage de $5\,\mathrm{s}$. À quelle distance était le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) ? (b) Une autre enregistre $25\,\mathrm{s}$. (c) Un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) a frappé à $120\,\mathrm{km}$ d’une station : quel décalage la station lira-t-elle ? (d) Pourquoi une seule station ne peut-elle pas dire où se trouve l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) ?

**Solution de Exercice 20.7.**

(a) $8 \times 5 = 40\,\mathrm{km}$. (b) $8 \times 25 = 200\,\mathrm{km}$. (c) $120 \div 8 = 15\,\mathrm{s}$. (d) Une seule station donne seulement une distance, pas une direction : tous les points situés à cette distance forment un cercle autour de la station, et l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) pourrait se trouver n’importe où sur ce cercle.

**Exercice 20.8 ★★.**

Utilise le tableau des [intensités](#def-g7-earthquakes-intensity). Donne l’[intensité](#def-g7-earthquakes-intensity) de chaque témoignage. (a) « Ressenti par presque tout le monde ; nous avons été réveillés et deux verres se sont cassés. » (b) « Seule ma grand-mère, qui se reposait à l’étage, l’a senti ; la lampe s’est balancée. » (c) « Des murs et des cheminées sont tombés ; plusieurs maisons se sont effondrées en partie. » (d) Le même [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) a donné les témoignages (a) et (c). Explique comment c’est possible.

**Solution de Exercice 20.8.**

(a) V. (b) II. (c) VIII. (d) L’[intensité](#def-g7-earthquakes-intensity) change d’un lieu à l’autre : le témoignage (c) vient d’un lieu proche de l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus), ou bâti sur un sol mou ; le témoignage (a), d’un lieu plus éloigné, ou bâti sur la [roche](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/5-cailloux-galets-et-sable#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) dure. Le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) n’a toujours qu’une seule [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude).

**Exercice 20.9 ★★.**

Sur les 7 031 [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 ou plus de 1976–2025, 5 561 avaient leur [foyer](#def-g7-earthquakes-focus) à moins de $70\,\mathrm{km}$ de profondeur. (a) Combien avaient un [foyer](#def-g7-earthquakes-focus) plus profond ? (b) Quel pourcentage cela représente-t-il ? Arrondis à l’unité. (c) Les [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) profonds se produisent là où une [plaque](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate) s’enfonce sous une autre. Explique pourquoi ils peuvent y commencer si profond.

**Solution de Exercice 20.9.**

(a) $7031 - 5561 = 1470$. (b) $1470 \div 7031 \approx 0.209$ : environ **21 %**. (c) La [plaque](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/18-la-tectonique-des-plaques-le-puzzle-en-mouvement#def-g7-plate-tectonics-plate) qui s’enfonce descend profondément dans le [manteau](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/16-linterieur-de-la-terre#def-g6-inside-the-earth-layers). Elle est encore assez rigide pour se rompre : des [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) peuvent donc commencer à l’intérieur, à des centaines de kilomètres de profondeur.

**Exercice 20.10 ★★.**

Malé, la capitale des Maldives, est à environ $2500\,\mathrm{km}$ de l’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) du [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de 2004. (a) À $800\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, combien de temps le [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) a-t-il mis pour l’atteindre ? Donne des heures et des minutes. (b) Combien de temps après Colombo (2 heures 17 minutes) est-il arrivé ? (c) Avec de tels délais, pourquoi un système d’alerte aurait-il pu sauver de nombreuses vies ?

**Solution de Exercice 20.10.**

(a) $2500 \div 800 = 3.125$ heures : 3 heures et $0.125 \times 60 = 7.5$ minutes, soit environ 3 heures 8 minutes. (b) 3 h 8 min $-$ 2 h 17 min $=$ 51 minutes plus tard. (c) La vague a mis des heures à arriver, alors qu’un grand [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) sous la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) est localisé en quelques minutes : une alerte aurait pu envoyer les gens sur les hauteurs bien avant l’arrivée de la vague.

**Exercice 20.11 ★★★.**

Un [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) traverse $400\,\mathrm{km}$ d’[océan](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) profond à $800\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, puis les $20\,\mathrm{km}$ d’eau peu profonde de la fin à $40\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$. (a) Combien de minutes met-il pour la partie profonde ? (b) Pour la partie peu profonde ? (c) Combien de temps dure tout le trajet ? (d) Qu’y a-t-il de surprenant dans tes réponses ? (e) Pourquoi la vague grandit-elle en ralentissant ?

**Solution de Exercice 20.11.**

(a) $400 \div 800 = 0.5$ heure : 30 minutes. (b) $20 \div 40 = 0.5$ heure : 30 minutes. (c) 60 minutes. (d) Les $20\,\mathrm{km}$ de la fin prennent autant de temps que les $400\,\mathrm{km}$ du début : la vague ralentit énormément en eau peu profonde. (e) L’avant de la vague ralentit tandis que l’eau qui le suit arrive encore vite : l’eau s’entasse, et la vague grandit.

**Exercice 20.12 ★★★.**

(a) Combien de fois plus d’énergie un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 9 libère-t-il qu’un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 ? (b) Chaque année, il y a environ 127 [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 à 6.9. Suppose que chacun libère l’énergie d’un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6. Combien d’années de ces [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) faut-il pour libérer l’énergie d’un seul [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 9 ? (c) Qu’est-ce que cela t’apprend sur la part de l’énergie portée par les très grands [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) ?

**Solution de Exercice 20.12.**

(a) Trois pas : $32 \times 32 \times 32 = 32\,768$, environ **33 000** fois. (b) $32\,768 \div 127 \approx 258$ : environ 260 années de tous les [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6 du monde. (c) Presque toute l’énergie est libérée par les quelques très grands [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) : un seul [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 9 pèse plus lourd que des siècles de [séismes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6.

## 20.6 Problème : Où le sol a-t-il tremblé ?

**Problème 20.1.**

Problème du week-end — trois stations enregistrent un séisme sous la mer, l’épicentre est trouvé sur la carte, et la ville de Port Hale est alertée avant l’arrivée du tsunami

Un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) frappe sous la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean), le long d’une [côte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water) inventée. Trois stations sismiques, A, B et C, se trouvent sur la terre ferme ; la ville de Port Hale se trouve sur une île ([carte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/4-du-dessin-a-la-carte#def-g2-drawing-to-map-map) ci-dessous ; un carreau mesure $20\,\mathrm{km}$). Dans cette région, chaque seconde de décalage entre les ondes rapides et les ondes lentes correspond à $8\,\mathrm{km}$. Les stations enregistrent :

| **station** | **arrivée des ondes rapides** | **arrivée des ondes lentes** |
| --- | --- | --- |
| A | 10 h 15 min 25 s | 10 h 15 min 45 s |
| B | 10 h 15 min 16 s | 10 h 15 min 29 s |
| C | 10 h 15 min 19 s | 10 h 15 min 34 s |

**Partie I — Trois stations.**

1. Pour chaque station, trouve le décalage entre les deux arrivées, en secondes.
2. Quelle station est la plus proche du [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) ? Comment le sais-tu sans aucun calcul ?
3. Trouve la distance entre chaque station et le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) .
4. La distance de la station A ne dit pas, à elle seule, où était le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) . Décris tous les endroits qui sont à cette distance de A.

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g7-earthquakes/fig-6d15dafa49e3.svg)

**Partie II — Trouver l’épicentre.**

5. Un carreau mesure $20\,\mathrm{km}$ . Combien de carreaux mesure le rayon de chaque cercle ?
6. Place le coin O en bas à gauche de la [carte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/4-du-dessin-a-la-carte#def-g2-drawing-to-map-map) . La station C est à 3 carreaux à l’est et 14.5 carreaux au nord de O ; en allant à 6 carreaux ( $120\,\mathrm{km}$ ) plein est depuis C, on arrive en un point E. Vérifie sur la [carte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/4-du-dessin-a-la-carte#def-g2-drawing-to-map-map) que E est aussi sur les cercles de A et de B : c’est l’ [épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) . À combien de carreaux à l’est et au nord de O se trouve-t-il ?
7. L’ [épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) est-il sur la terre ferme ou sous la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) ? Pourquoi est-ce important ?
8. La [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) était de 7.4. Combien de fois plus d’énergie ce [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) a-t-il libérée qu’un [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) 6.4 ?

**Partie III — La vague atteint la côte.**

9. Sur la [carte](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/4-du-dessin-a-la-carte#def-g2-drawing-to-map-map) , Port Hale est à 12 carreaux de l’ [épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) . Combien de kilomètres cela fait-il ?
10. À $800\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ , combien de minutes le [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) met-il pour atteindre Port Hale ?
11. Localiser le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) et envoyer l’alerte prend 5 minutes après le début de la secousse. Combien de temps après le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) l’alerte arrive-t-elle à Port Hale ?
12. Combien de minutes les habitants de Port Hale ont-ils pour gagner les hauteurs avant l’arrivée du [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) ?

**Solution de Problème 20.1.**

**1.** A : $45 - 25 = 20$ s. B : $29 - 16 = 13$ s. C : $34 - 19 =
15$ s.

**2.** La station B : son décalage est le plus court, et plus le décalage est court, plus le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) est proche. (Ses ondes rapides sont aussi arrivées les premières.)

**3.** A : $8 \times 20 = 160\,\mathrm{km}$. B : $8 \times 13 =
104\,\mathrm{km}$. C : $8 \times 15 = 120\,\mathrm{km}$.

**4.** Tous les points situés à $160\,\mathrm{km}$ de A : un cercle de rayon $160\,\mathrm{km}$ centré sur A. L’[épicentre](#def-g7-earthquakes-focus) se trouve quelque part dessus.

**5.** A : $160 \div 20 = 8$ carreaux. B : $104 \div 20 = 5.2$ carreaux. C : $120 \div 20 = 6$ carreaux.

**6.** E est à $3 + 6 = 9$ carreaux à l’est et 14.5 carreaux au nord de O, en [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean), entre les trois stations ; les cercles de A et de B passent par ce point.

**7.** Sous la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean). Un mouvement brusque du fond de la [mer](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/3-leau-sur-la-terre#def-g2-water-on-earth-ocean) peut déclencher un [tsunami](#def-g7-earthquakes-tsunami) : il faut alerter les [côtes](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/2-les-paysages-autour-de-nous#def-g1-landscapes-around-us-water) et l’île.

**8.** Un pas de [magnitude](#def-g7-earthquakes-magnitude) : environ 32 fois plus d’énergie.

**9.** $12 \times 20 = 240\,\mathrm{km}$.

**10.** $240 \div 800 = 0.3$ heure, et $0.3 \times 60 = 18$ minutes.

**11.** 5 minutes après le [séisme](https://one-course.com/books/earth/1/fr/chapter/8-volcans-et-seismes-un-premier-regard#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake).

**12.** $18 - 5 = 13$ : les habitants de Port Hale ont environ **13 minutes** pour gagner les hauteurs. (La vague ralentit en eau peu profonde près de l’île, ce qui laisse un peu plus de temps, mais personne ne doit compter dessus : ils partent tout de suite.)