1 Les tremblements qui accompagnent les séismes, même s’ils se font ressentir parfois à des milliers de kilomètres, ne représentent qu’une partie de l’énergie libérée lors d’un tel événement. Une fraction de cette énergie se dissipe aussi en chaleur, produite par le frottement des roches, et en fracture, lorsque la faille se brise et s’affaiblit. Comment se répartit l’énergie totale ? L’analyse des données collectées lors d’un séisme permet difficilement de le déterminer. Daniel Ortega-Arroyo, chercheur à l’institut de technologie du Massachusetts, aux États-Unis, et ses collègues ont donc reproduit un analogue de séisme en laboratoire, et ont mesuré pour la première fois simultanément les trois formes d’énergie libérée au moment de la rupture.

2 Cette approche permet de reproduire des tremblements contrôlés, en maîtrisant par exemple la géométrie de la faille ou les forces appliquées. Grâce à différents capteurs, les chercheurs ont établi une répartition de l’énergie libérée : 68 à 98 % est de l’énergie de friction, donc de la chaleur, 1 à 10 % de l’énergie irradiée, donc les tremblements, et 1 à 32 % de l’énergie de fracture. De quoi extrapoler les résultats aux vrais séismes ? Pas encore. Dans un véritable tremblement de terre, les conditions de glissement de la faille sont plus complexes et inaccessibles.

Lors d’un séisme, l’énergie libérée prend différentes formes. Afin d’étudier la répartition de cette dernière, les chercheurs ont reconstitué une zone de faille en laboratoire qui finit par produire un séisme. Sur la vue au microscope électronique à balayage d’une partie de la zone de glissement, la « ligne » au centre de l’image correspond à de la roche qui a fondu et s’est vitrifiée sous l’effet de la chaleur libérée par les frottements lors du glissement.

Lors d’un séisme, l’énergie libérée prend différentes formes. Afin d’étudier la répartition de cette dernière, les chercheurs ont reconstitué une zone de faille en laboratoire qui finit par produire un séisme. Sur la vue au microscope électronique à balayage d’une partie de la zone de glissement, la « ligne » au centre de l’image correspond à de la roche qui a fondu et s’est vitrifiée sous l’effet de la chaleur libérée par les frottements lors du glissement.

3 « C’est la première fois qu’une expérience permet de calculer un bilan énergétique complet sur un séisme en laboratoire », salue François Passelègue, chercheur CNRS à l’université de Côte-d’Azur. « Ces travaux posent les bases d’une nouvelle approche expérimentale des séismes. Ils ouvrent la voie à des expériences plus fines, capables un jour de relier le laboratoire aux séismes de terrain. »