Quelques heures après le premier séisme de magnitude 7,8 qui a frappé, lundi, la région à la frontière entre la Turquie et la Syrie, une seconde secousse d’une intensité similaire s’est produite. Une secousse qui a été assimilée un peu rapidement à une réplique alors qu’il s’agit d’un phénomène différent et beaucoup plus rare.
Intervenue neuf heures après la secousse principale, elle a d'abord pris la communauté scientifique par surprise. Une "réplique" de magnitude 7,5 a semé la dévastation à quelques dizaines de kilomètres seulement de l'épicentre du premier séisme de magnitude 7,8, survenu lundi 6 février à la frontière entre la Turquie et la Syrie.
Un deuxième tremblement de terre d'une telle intensité cadre mal avec ce que l'on sait des répliques. "Il y a une loi d'échelle avec les séismes, baptisée loi d'Omori qui prévoit qu'en cas de tremblement de terre d'une certaine magnitude, il aura, pour schématiser, une première réplique environ dix fois plus petite, puis dix répliques cent fois plus petites et ainsi de suite", explique Christophe Vigny, sismologue au laboratoire de géologie de l'École normale supérieure (ENS).
"Séisme déclenché" ou "doublet"
La deuxième secousse à la frontière turco-syrienne défierait donc les lois de la sismologie de par sa violence. Sauf qu'en réalité il ne s'agit pas d'une réplique. C'est un autre phénomène, appelé "séisme déclenché" ou encore "doublet" : c'est-à-dire un deuxième séisme directement provoqué par le premier.
Ce type de tremblements de terre qui suivent la secousse principale sont "peu fréquents, mais ont déjà été observés par le passé", précise le chercheur Christophe Vigny.
La différence principale avec une réplique est qu'"un doublet ne se produit pas sur la même structure géologique", souligne Thomas Lecocq, sismologue au centre de sismologie et gravimétrie de l'Observatoire royal de Belgique. En l'occurrence, la deuxième secousse a eu lieu sur une faille secondaire, un peu au nord de la faille est-anatolienne responsable du choc principal.
Avec les séismes déclenchés, il n'y a pas de règles comme pour les répliques. Ces dernières sont des sortes d'échos qui s'amenuisent au fur et à mesure, alors que les "doublets" sont des chocs collatéraux qui ont leurs propres dynamiques. Rien ne les empêche donc d'être aussi puissants ou presque que le séisme principal.
Il n'est même pas nécessaire que l'événement principal soit très puissant pour provoquer un séisme déclenché. Un tremblement de terre moyen "peut entraîner un doublet. Ce qui est le plus important, c'est que la faille secondaire soit dans un état proche de la rupture", note le sismologue belge Thomas Lecocq.
À ce titre, la zone où les séismes ont frappé était une bonne candidate pour un ce type de phénomène rare. Il y a, en effet, "un patchwork important de failles réputées proches de la rupture", ajoute le sismologue de l'Observatoire royal de Belgique.
Il faut aussi que cette secousse collatérale ne soit pas trop loin de l'épicentre. "Il n'y a pas de règle précise, mais on peut dire qu'à une distance supérieure à une centaine de kilomètres, on n'a pas encore enregistré de séisme déclenché", note le chercheur de l'ENS Christophe Vigny.
En revanche, rien n'indique qu'un doublet interviendra rapidement après la première secousse. Il y a deux scénarios principaux. "Si le doublet a été provoqué par les vibrations du choc, il va se déclencher dans la foulée du premier séisme", souligne Thomas Lecocq. Mais il peut aussi y avoir des mécanismes plus complexes à l'œuvre – notamment la circulation des fluides dans la roche – qui peuvent aboutir à "des séismes déclenchés survenant des mois voire des années plus tard", souligne Christophe Vigny.
Risque d'effet domino ?
Les différences entre séismes déclenchés et répliques ne sont pas que de l'ordre du détail géologique. Les doublets "ont leurs propres séquences avec leurs propres répliques", souligne Thomas Lecocq de l'Observatoire royal de Belgique.
C'est en partie parce qu'il y a eu un puissant séisme déclenché et non pas seulement des répliques d'un seul et unique tremblement de terre que les dégâts ont été à ce point importants à la frontière entre la Turquie et de la Syrie.
Cet événement sismique pourrait encore connaître d'autres chapitres. "Il peut en théorie y avoir un effet domino", reconnaît le Français Christophe Vigny. Il y a d'autres exemples de cascades de séismes comme à Sumatra. Il y a eu le tremblement de terre historique suivi du tsunami dans l'océan Indien en 2004, puis "un autre séisme en 2005, et en 2006, jusqu'en 2010", souligne le sismologue de l'ENS.
Problème : il n'y a aucun moyen de savoir si un scénario similaire est en train de s'écrire. "On sait calculer de combien le choc principal va augmenter la contrainte sur les failles voisines. Mais il n'y a aucune certitude quant à savoir si cette pression supplémentaire entraînera d'autres séismes déclenchés", conclut Christophe Vigny.
Le cas échéant, il n'est pas possible non plus de prévoir où de potentiels doublets pourraient survenir. L'épicentre du premier séisme se trouve à une courbure de la faille d'Anatolie de l'Est, et elle continue dans deux directions : d'un côté vers Israël et le Liban et vers Chypre de l'autre.
