Alerte aux tsunamis
De la Polynésie française aux régions Méditerranée et nord-est Atlantique
 

Le CEA est responsable de deux centres d'alerte aux tsunamis:

- En Polynésie française, le Centre polynésien de prévention des tsunamis (CPPT) implanté au Laboratoire de géophysique de Tahiti, participe au système d'alerte des tsunamis. Le CPPT émet vers la Direction de la protection civile à Papeete, une estimation des heures d'arrivée et des niveaux d'alerte attendus

- En métropole, le Centre national d'alerte aux tsunamis (CENALT) (www.info-tsunami.fr), implanté au CEA depuis 2012, émet vers la Sécurité civile un message précisant l'heure d'arrivée et le niveau d'alerte attendu pour les côtes françaises, en cas de séisme dans le Nord-Est Atlantique ou la Méditerranée, ayant pu générer un tsunami, ainsi qu'un message vers les autorités des autres pays de la région, en tant que fournisseur d'alerte tsunami reconnu par l'Unesco


Le CEA a développé depuis les années 1960 sa capacité de mission d'alerte aux tsunamis, vis-à-vis des côtes de la Polynésie française. Cette mission est aujourd'hui encore exercée au Centre polynésien de prévention des tsunami, au Laboratoire de géophysique de Tahiti. Le but est de surveiller les séismes du Pacifique pouvant générer de tsunamis potentionnellement menaçants.
Depuis 2012, le CEA, en partenariat avec le SHOM et le CNRS, exerce une mission équivalente au CENALT pour prévenir les autorités nationales, au profit du ministère de l'Intérieur et du ministère de la Transition écologique, en cas de séisme potentiellement tsunamigène en Méditerranée et Atlantique Nord-Est, pouvant avoir des effets sur les côtes de métropole.


Les centres d'alertes aux tsunamis travaillent dans le cadre d'une gouvernance de l' Unesco.

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Lors d'un séisme se produisant sur une zone de subduction (plongement d'une plaque tectonique océanique sous une autre plaque tectonique), la déformation du fond de la mer déclenche les oscillations de la couche d'eau. A la côte, dans certaines conditions, les oscillations se reproduisent à plusieurs reprises pendant plusieurs heures, conduisant parfois à des inondations majeures. Le tsunami ainsi déclenché peut être observé près de la source comme à des milliers de kilomètres.


Comment se forme un tsunami ?
 
Ce sont majoritairement les grands séismes sous-marins qui, en provoquant des déformations importantes du fond de la mer, déclenchent les tsunamis. Les trains de vagues générés peuvent se propager sur des milliers de kilomètres, et parfois être ré-amplifiés sur des sites très éloignés de la source, causant encore des dégâts. Les zones de subduction autour du Pacifique déclenchent fréquemment des tsunamis, parfois catastrophiques (par exemple, Tohoku, Japon, mars 2011). D'autres zones de subduction (Indonésie, Antilles, Grèce) peuvent en déclencher de la même façon, plus rarement, ainsi que toute zone sismique sous-marine, comme par exemple en Méditerranée, ou encore au large du Portugal.
 
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Propagation à travers l'Atlantique d'un tsunami initié au large du Portugal, similaire au cas historique de 1755 qui avait provoqué de nombreuses inondations de l'Europe de l'Ouest aux Antilles.


Les tsunamis peuvent aussi être provoqués par les phénomènes volcaniques (Montagne Pelée, 1902 ; Krakatoa 1883, 2018 ; Stromboli), par glissement de terrain (aéroport de Nice, 1979), par cause météorologique (les météotsunamis aux Baléares, en Croatie, en mer du Japon...) ou par la chute d'une météorite, très rarement. Le CENALT ne couvre que les tsunamis d'origine sismique.
 
Les sources peuvent aussi se conjuguer, lorsqu'un séisme sous-marin déclenche des glissements de terrain. Le tsunami des Tonga en janvier 2022 est le résultat d'un couplage dynamique de l'onde de choc émise par l'explosion cataclysmique du volcan, c'est un mécanisme également invoqué pour le tsunami du Krakatoa de 1883.
 
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Simulation du tsunami provoqué par l'éruption volcanique de l'Anak Krakatau (Indonésie) en décembre 2018. De manière différente à un tsunami déclenché par un fort séisme, les oscillations sont observées plus près de la source, sont généralement très destructrices, mais font rarement des dégâts à grande distance.


Comment surveiller et alerter
 
L'alerte aux tsunamis est avant tout une alerte sismique. Elle repose donc sur des réseaux sismiques suffisamment denses et robustes pour détecter et localiser un séisme, puis le caractériser rapidement (magnitude, mécanisme de rupture). Les effets des tsunamis peuvent durer longtemps, mais, en Méditerranée, les sources peuvent être proches des côtes : le premier message du CENALT est donc envoyé moins de 15 min après le séisme pour alerter les autorités d'un risque potentiel, en se basant sur les informations disponibles en quelques minutes, et grâce à un opérateur de permanence qui surveille constamment l'activité sismique de la Méditerranée et de l'Atlantique Nord-Est.
 
Pour la Polynésie française, les temps de propagation entre les sources et les îles exposées sont plus longs, entre 4 et 11 h. Les réseaux sismiques autour du Pacifique sont complétés par des réseaux de mesure du niveau de la mer existent au large des zones de subduction ( bouées de surveillance DART) qui permettent de rapidement savoir si un tsunami a été déclenché ou non.
 
Apport de la simulation numérique
 
La rupture sismique, et la propagation du tsunami éventuellement généré, peuvent aujourd'hui être étudiés grâce à la simulation numérique. En multipliant les scénarios possibles, voire en prenant en compte les probabilités d'occurrence comme dans une étude d'aléa sismique, il est possible de mieux définir les zones exposées. Mais dans un contexte d'alerte, avec de grandes incertitudes dans les premières minutes, une simulation complète de tsunamis est souvent trop longue par rapport à la propagation réelle.
 
Cependant, dans le Pacifique, le Centre polynésien de prévention des tsunamis, au Laboratoire de géophysique de Tahiti, émet des messages s'appuyant sur la simulation numérique, à partir des caractérisations sismologiques réalisées quelques minutes après le séisme. A la différence du CENALT qui doit prévenir en 15 minutes, le CPPT dispose de plus de temps (de 2 h à 10 h parfois) avant l'impact potentiel sur les côtes polynésiennes. Cela permet de prendre en compte les incertitudes sur le type de rupture sismique, d'affiner si besoin, et de réaliser les simulations pour plusieurs sites polynésiens en y estimant les prévisions d'impact.
 
En savoir plus

Site du CENALT

Site Unesco système d'alerte de la région NEAM (Nord Est Atlantique et Méditerranée)

Site Unesco d'information tsunami de la région NEAM

Site de l'Encyclopédie de l'Environnement sur les tsunamis