Cienciaes.com : Bruit sismique. Nous avons parlé avec Jordi Díaz.

Nous attendons tous qu’un tremblement de terre fasse vibrer le sol sous nos pieds ; C’est quelque chose de normal, et pour mesurer ce mouvement il existe des sismomètres. Cependant, ces appareils détectent également de nombreuses autres vibrations de moindre amplitude qui n’ont rien à voir avec des mouvements sismiques. Il s’agit d’une sorte de « murmure » constant de la surface de la Terre que les scientifiques ont longtemps écarté parce qu’il interférait avec l’étude des mouvements provoqués par les tremblements de terre et les volcans. Ces vibrations de fond, connues sous le nom de « bruit sismique », ont des origines diverses et leur étude est désormais considérée comme une source d’informations permettant la détection et l’analyse des phénomènes d’origine naturelle et ceux générés par les activités humaines.

Jordi Díaz Cusíchercheur à l’Institut des Géosciences de Barcelone (GEO3BCN) de la SCCI et notre invité à Parler aux scientifiquesétudie depuis de nombreuses années diverses sources de bruit sismique.

Les sources d’origine naturelle sont généralement présentes à tout moment, même si leur intensité varie en fonction de la situation géographique et du climat. Dans une étude réalisée par Jordi Díaz et son équipe, les données obtenues par un réseau sismique dense déployé dans le bassin de la Cerdagne (Pyrénées-Orientales) ont été utilisées pour suivre l’évolution temporelle et spatiale d’événements pluvieux ou orageux. Les chercheurs ont étudié différents épisodes de pluie dans la région et ont vérifié que le bruit sismique généré dépendait en grande partie de la taille des gouttes de pluie lorsqu’elles touchaient le sol. Les torrents et les mouvements d’eau charriant des roches sont également détectés par les sismomètres. Ces données sismiques peuvent compléter d’autres sources d’informations météorologiques, comme celles fournies par les pluviomètres ou les radars.

Il existe de nombreuses autres sources naturelles qui génèrent du bruit sismique. L’une d’elles est celle des vagues marines : les vagues et l’impact de l’eau sur les côtes génèrent des vibrations qui se propagent à travers le sol et peuvent être détectées sur de longues distances, étant particulièrement intenses dans les zones proches des océans. Un autre facteur est le vent qui, en déplaçant les arbres et les bâtiments et en interagissant avec le sol, génère également des vibrations détectables par les sismomètres, notamment dans les zones montagneuses ou forestières.

Une grande partie du bruit sismique provient également des activités humaines. Dans un article récent publié dans Rapports scientifiques ([DOI: 10.1038/s41598-024-75733-2]( Díaz étudie les sources de vibrations de la mine à ciel ouvert de Riotinto (sud de l’Espagne) à l’aide des données enregistrées par un réseau sismique de 30 stations le long d’un segment de 1 km de long d’un barrage à résidus. Dans l’étude, les signaux détectés en raison de diverses activités dans la zone sont décrits , comme le déversement de débris, le dynamitage et le passage de véhicules.

D’autres activités humaines générant du bruit sismique sont les grandes foules lors d’événements de masse, tels que les matchs de football. Le rugissement de la foule lorsque l’équipe locale marque un but laisse un signal clairement reconnaissable sur le sismogramme. De même, l’effet de la musique et des mouvements des personnes lors d’un concert est détecté.

Au-delà de son origine, l’étude du bruit sismique, tant naturel qu’anthropique, peut apporter des informations complémentaires pour la connaissance et le suivi de divers phénomènes.

Nous vous invitons à écouter Jordi Díaz Cusíchercheur à l’Institut des Géosciences de Barcelone (GEO3BCN) de la SCCI.

Références :

Diaz, J., Torne, M., Schimmel, M. et al. Sources de bruit sismique dans un environnement minier à ciel ouvert. Sci Rep 14, 24106 (2024).