La Lettre d'avril 2006

Cas pratique : simulation du tsunami

Cas pratique - la lettre d'avril 2006

Le tsunami de décembre 2004 est resté gravé dans nos mémoires.
Au-delà du drame humain, reste un vaste champ d'étude dont les résultats peuvent conduire à une meilleure compréhension des phénomènes naturels et, un jour, une meilleure prévention.
La simulation numérique est un outil essentiel de cette étude.

Que s'est-il passé ?

La région de Sumatra est une zone frontière entre 2 plaques tectoniques; la plaque indo-australienne s'enfonce sous l'île de Sumatra à une vitesse de près de 5 cm par an. Il en résulte de très forts séismes.
Le 26 décembre 2004, un séisme extrêmement violent (magnitude estimée à 9,2) s'est produit durant plus de 9 minutes.
Quelques heures plus tard, le tsunami (raz-de-marée) qu'il a provoqué a déferlé sur l'ensemble de l'océan indien faisant plus de 200 000 morts ou disparus.

Bateau transporté en pleine ville par le tsunami

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Qu'est-ce qu'un tsunami ?

Pour qu'un tsunami puisse être créé, il faut que le séisme possède une magnitude d'au moins 6,5 et se produise à relativement faible profondeur (moins de 50 km).

Déplacement vertical du sol lors du passage, en Europe, des ondes sismiques associées au séisme du 26/12/2004

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Le mouvement brusque du fond de la mer provoque une déformation de la surface de l'eau. Le retour à l'équilibre propage une série de vagues de quelques dizaines de centimètres seulement, mais sur une largeur très grande (40 à 300 kilomètres).
En traversant l'océan, ces vagues perdent peu à peu leur énergie, mais en parvenant près des rivages, la faible profondeur raccourcit les vagues qui se concentrent. Une vague de moins d'un mètre de haut en plein océan peut alors atteindre plusieurs dizaines de mètres au rivage.
La profondeur du séisme, sa distance aux côtes, le profil des rivages (verticalement et horizontalement) constituent donc les paramètres conditionnant les conséquences du tsunami.

Simulation numérique

Les modélisations globales ont pu être rapidement réalisées, dès lors que la géométrie du plan de faille où la rupture s'est produite et la magnitude du séisme ont été correctement estimées.
Un des résultats de ces modélisations montre les hauteurs maximales d'eau atteintes après plusieurs heures de propagation.

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Grâce à sa finesse et à sa précision ce calcul de restitution a permis de mieux comprendre les phénomènes observés. Au-delà ces modèles numériques fournissent des indications précieuses pour définir les moyens destinés à limiter les conséquences de catastrophes similaires.

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Animation simulant la propagation du tsunami dans l’océan Indien.
doc. CEA

Consulter le dossier complet du CEA Le tsunami de Sumatra ou rendez-vous sur le site du CEA qui regorge de documents passionnants : www.cea.fr.

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