Illustration : Myriam Wares
Nul ne peut prédire quand surviendra le prochain séisme dévastateur en Colombie-Britannique, pas même les scientifiques. Mais la province se prépare au pire.
Dans la nuit du 26 janvier 1700, un mégaséisme d’une magnitude estimée entre 8,7 et 9,2 a secoué la côte ouest du Canada, provoquant un tsunami dont les vagues ont déferlé jusqu’au Japon. Les récits autochtones parlent de villages détruits et submergés, de glissements de terrain et de vagues géantes. Les secousses ont été si violentes et prolongées que les gens ont été projetés au sol. Sur l’île de Vancouver, les traces de ce « tremblement de terre de Cascadia » sont perceptibles dans les sédiments des lacs et dans les anneaux des arbres, attestant de la puissance de l’événement et permettant de le dater précisément.
Les séismes de faible intensité font partie du quotidien de l’île : il y en a en moyenne un par jour, bien souvent trop faible pour être ressenti par la population. Pourtant, un jour ou l’autre, le « Big One » frappera. Un mégaséisme d’une magnitude de plus de 8,5 est appréhendé dans la région depuis longtemps. On le sait : un tel cataclysme survient environ tous les 400 à 500 ans.
Alison Bird dans son bureau, dont les étagères sont fixées au mur. Photo: Annie Labrecque
En ce 11 juillet 2024 ensoleillé, à 8 h 08 du matin, un tremblement de terre de magnitude 6,4 est détecté à plus de 180 km au large de l’île de Vancouver. Je n’ai rien senti… mais la sismologue Alison Bird, de Ressources naturelles Canada, que je rencontre dans son bureau, a passé la matinée à examiner cette secousse et à répondre aux questions des médias. « De puissants séismes se sont produits ici dans le passé, et nous savons qu’ils surviendront à nouveau », explique-t-elle. Trois cents ans après le fameux tremblement de terre de Cascadia, malgré les avancées scientifiques et technologiques, il est encore impossible de prédire quand aura lieu le prochain tremblement de terre dévastateur. Cependant, la société peut s’y préparer, affirme Alison Bird.
« Nous pouvons améliorer la résistance des bâtiments, mettre en place des plans d’urgence avec les autorités et sensibiliser la population », ajoute-t-elle. Dans son bureau, les étagères de la bibliothèque sont d’ailleurs solidement fixées au mur, et une trousse d’urgence est à portée de main.
Comment mesurer la force d’un séisme
La magnitude et l’intensité d’un séisme sont deux mesures distinctes, mais complémentaires, comme l’explique Alison Bird, sismologue de Ressources naturelles du Canada. La magnitude correspond à la quantité d’énergie libérée au moment de la rupture (on parle de « moment sismique »). Elle est unique pour un séisme donné et permet de comparer les tremblements de terre entre eux. « En revanche, l’intensité décrit la force des secousses ressenties en fonction de votre localisation. Généralement, plus vous vous éloignez de l’épicentre, moins les secousses sont fortes. C’est un concept que nous nous efforçons de faire comprendre au public », précise la chercheuse. Plusieurs échelles de magnitude et d’intensité sont utilisées par les sismologues. L’échelle dite de Richter n’est plus utilisée depuis les années 1960, car elle était imprécise et basée uniquement sur les séismes californiens ; les médias utilisent encore souvent le terme à tort.
Au-delà de ces mesures de prévention, les sismologues s’attardent à essayer de comprendre la fréquence et la puissance de ces phénomènes géologiques. La grande majorité des tremblements de terre se produisent aux frontières des plaques tectoniques. Ces plaques continuellement en mouvement peuvent s’éloigner, se rapprocher ou glisser les unes contre les autres. Ces glissements ne se font pas en douceur : les plaques « s’accrochent », et les roches se déforment de manière élastique, s’étirant peu à peu en emmagasinant de l’énergie. Puis, soudainement, les roches cèdent : toute l’énergie accumulée est libérée d’un coup lors de la rupture, sous forme de secousses. Après ce séisme, le système recommence à accumuler de la tension, réamorçant le cycle qui peut expliquer en partie la périodicité des mégaséismes.
La Colombie-Britannique est justement située le long de la faille Cascadia, qui s’étend sur 1000 km à environ 75 kilomètres de la côte ouest, du nord de la Californie jusqu’au nord de l’île de Vancouver. Cette faille marque la frontière entre la plaque tectonique Juan de Fuca et la plaque nord-américaine. La plaque Juan de Fuca, plus mince et dense, plonge sous la plaque nord-américaine à un rythme d’environ 2 à 5 cm par an. C’est le type de faille qui provoque les tremblements de terre les plus violents, comme ceux du Japon.
Pour étudier davantage la structure interne de cette faille et en améliorer la modélisation, des scientifiques des États-Unis ont utilisé des radars montés sur un navire de recherche pour « scanner » plus de 900 km de cette zone. Selon leurs résultats, parus dans Science Advances en juin 2024, la faille serait divisée en au moins quatre segments, chacun pouvant se rompre indépendamment. Hélas, la section de la faille s’étirant du sud de l’île de Vancouver jusqu’à l’État de Washington est la plus dangereuse : sa morphologie lisse est associée à un plus grand potentiel de glissement (et donc de tsunami majeur), contrairement aux autres segments ayant des reliefs qui freinent les cassures et limitent la propagation des secousses.
Illustration: Danielle Sayer
Une ville qui protège son eau
En 1989, un séisme de magnitude 6,9 fait trembler la côte centrale de la Californie, causant des glissements de terrain et des dommages considérables aux infrastructures. Certains quartiers se retrouvent privés d’eau potable pendant plusieurs jours. À cette époque, cet événement convainc les autorités municipales de Vancouver de la nécessité de moderniser leurs infrastructures d’eau pour mieux résister aux catastrophes naturelles. Depuis, la région métropolitaine de Vancouver a entrepris un vaste chantier visant à solidifier progressivement son réseau d’aqueduc de 500 km et ses barrages.
L’aqueduc géant qui alimente la région métropolitaine et qui parcourt des centaines de kilomètres est renforcé aux normes parasismiques. Cette grande canalisation de 6,5 mètres de diamètre est construite avec des matériaux robustes, mais c’est surtout sa localisation en profondeur qui la protège des séismes. « Le puits est ancré à grande profondeur dans un sol stable, ce qui l’empêche de bouger pendant un tremblement de terre », explique Murray Gant, directeur des grands projets – Tunnels du Metro Vancouver, l’organisme qui regroupe plusieurs municipalités de la région. L’aqueduc est enterré entre 30 et 110 mètres, une profondeur à laquelle le sol ne risque pas de se liquéfier sous l’effet des secousses.
Selon Murray Gant, l’aqueduc a été conçu pour supporter un séisme de magnitude 9 durant 2 minutes. « La durée de vie prévue d’un tel ouvrage est d’au moins 100 ans, ce qui signifie que la probabilité qu’il traverse un tremblement de terre est assez élevée », précise-t-il.
En parallèle, une vingtaine de réservoirs répartis dans la région ont également été rénovés pour mieux résister aux séismes, ou sont en cours de rénovation, comme le réservoir de Pebble Hill. On a consolidé ses murs de béton avec des milliers de tiges métalliques (béton armé). « Ce réservoir a été construit dans les années 1960, à une époque où les séismes n’étaient pas au centre des préoccupations », raconte Matthew Dybwad, ingénieur de projet à Metro Vancouver.
Alerte précoce
Pour limiter les dégâts le jour venu, le gouvernement fédéral a lancé un système d’alerte sismique précoce. Ce système, qui est opérationnel depuis l’été 2024 en Colombie-Britannique, avertit la population par téléphone cellulaire quelques secondes avant l’arrivée des secousses. Des secondes précieuses qui peuvent permettre aux gens de se mettre à l’abri.
Perçante et stridente comme l’alerte Amber, elle affiche le message : « Séisme détecté. Baissez-vous, abritez-vous et agrippez-vous ! » Au Québec, le déploiement de ce système d’alerte devrait se faire au courant de 2025.
Le système fonctionne grâce à un réseau de capteurs installés en Colombie-Britannique, en Ontario et au Québec, là où les risques sismiques sont les plus élevés. Ces milliers de capteurs sont placés aux endroits les plus à risque de subir un séisme d’une magnitude supérieure à 5. Alison Bird, qui travaille également comme agente de liaison et de sensibilisation pour le programme d’Alerte précoce aux tremblements de terre de Ressources naturelles Canada, a aidé à trouver les meilleurs emplacements pour ces capteurs particuliers. « Nous avons installé nos stations principalement aux côtés de stations sismiques déjà existantes. D’autres se trouvent dans les phares de la Garde côtière, des immeubles fédéraux, des écoles, des bâtiments municipaux… » énumère-t-elle.
Lors d’un tremblement de terre, l’énergie se propage sous forme d’ondes. Les capteurs détectent d’abord les ondes dites P, une première vague très rapide et non destructrice, un peu comme une onde sonore. Ils transmettent cette information à un centre de données, qui analyse la gravité des secousses et déclenche une alerte si nécessaire. La seconde vague, celle des ondes S, arrive quelques secondes plus tard. C’est celle qui provoque les secousses et les dommages.
« Le Japon et le Mexique ont été les premiers à disposer d’un tel système. Au Canada, le processus de mise en place a été plus long en raison de la complexité géographique du pays et de l’étendue du territoire », signale Alison Bird.
Pour des villes inébranlables
Sur l’île de Vancouver, dans l’ascenseur qui me ramène à ma chambre d’hôtel, je remarque un voyant « Earthquake » près de l’interphone. En cas de séisme, il s’allume et déclenche l’arrêt de l’ascenseur à l’étage le plus proche, ce qui témoigne de la vigilance des villes de l’île. Et cette préoccupation se confirme en chiffres : une enquête réalisée en janvier et février 2024 par l’équipe d’Alison Bird a sondé le niveau de sensibilisation et de préparation aux séismes en Colombie-Britannique, en Ontario et au Québec. Les résultats préliminaires montrent que la population de l’île de Vancouver est plus préparée et consciente des risques sismiques. « Plus on s’éloigne de l’île, moins les gens se sentent préoccupés », observe la chercheuse.
De l’autre côté du continent, le Québec est lui aussi situé en zone sismique avec trois régions plus susceptibles d’être ébranlées (la région de Charlevoix-Kamouraska, l’ouest du Québec et le Bas-Saint-Laurent). Alison Bird souligne que les contrecoups d’un séisme, même de faible amplitude, pourraient être aussi désastreux au Québec que sur l’île de Vancouver, en raison des infrastructures qui ne sont pas conçues pour résister à des secousses. « C’est beau la brique dans le Vieux-Québec, mais ça ne résiste pas aux séismes ! » dit-elle.
Les vieux bâtiments sont également dans la mire des autorités britanno-colombiennes. Dans une étude publiée en 2020 dans Earthquake Engineering & Structural Dynamics, trois ingénieurs de l’Université de Colombie-Britannique (UBC) ont simulé un séisme de magnitude 9, en tenant compte de la nature du bassin sédimentaire sur lequel reposent les constructions de la région métropolitaine de Vancouver. Ils estiment que plus de 300 immeubles de 10 à 20 étages construits avant 1980 sont à risque de s’effondrer.
Dans la région de Vancouver, les sols sont formés en grande partie de sable, d’argile et de gravier. Ce type de sol est susceptible de perdre toute cohésion et de se comporter comme un liquide lors d’un séisme – on parle d’ailleurs de liquéfaction. Un phénomène semblable à celui des sables mouvants.
Pour prévenir les risques d’effondrement du bâti en cas de secousses, la Colombie-Britannique investit dans la mise à niveau de ses infrastructures aux normes sismiques. Depuis 2005, le gouvernement a mis en place un programme priorisant le renforcement des écoles primaires et secondaires, notamment les fondations. Une des techniques, le seismic retrofitting, consiste à intégrer dans les fondations des couches d’acier, de caoutchouc et de plomb. Ces « absorbeurs de secousses » empêcheront la transmission de celles-ci au reste de la structure, comme les amortisseurs d’une voiture. Ainsi, seule la fondation bouge avec le sol qui tremble. Le retrofitting a été utilisé notamment au Musée d’anthropologie de l’Université de Colombie-Britannique, à Vancouver, et pour concevoir l’édifice du Centre de la Colline du Parlement, à Ottawa. En combinant le retrofitting avec d’autres techniques de construction résistantes aux séismes (béton renforcé de fibres, mur de cisaillement, amortisseur de choc entre les étages…), on s’assure d’atténuer autant que possible les conséquences des secousses.
« Nous devons imaginer des bâtiments qui sauveront des vies en cas de séisme », affirme Tony Yang, professeur spécialisé en ingénierie structurelle et sismique à l’UBC. Au-delà du choix des matériaux, il faut assembler des structures qui rendent les bâtiments résistants, dit-il.
Les leçons des séismes récents
En février 2023, un séisme à la frontière de la Turquie et de la Syrie faisait plus de 59 000 victimes. L’équipe de Tony Yang s’est rendue sur place en juin 2023 pour en tirer des leçons. « Les hôpitaux sont restés fonctionnels ainsi que les abris prêts à accueillir les sinistrés [parce qu’ils avaient été mis à niveau]. Cela fait toute la différence dans les premières heures suivant un tel événement », affirme le chercheur. Là-bas aussi, les fondations des hôpitaux sont isolées et amortissent les vibrations. « Ici, au Canada, nous avons commencé à utiliser ce type de méthode vers 2010 », précise Tony Yang.
Le chercheur retient que la planification en amont est cruciale. « La Turquie a des plans pour restaurer rapidement les routes et les ponts afin que les gens puissent obtenir des ressources provenant des zones non dévastées », relate-t-il.
De son côté, Mehrtash Motamedi, chercheur associé et responsable de l’ingénierie au Département de génie civil de l’Université de la Colombie-Britannique, teste les approches de conception architecturale et développe des lignes directrices permettant de mieux préparer les infrastructures aux risques sismiques. Je le rencontre à l’Earthquake Engineering Research Facility, un bâtiment du vaste campus qui est entièrement consacré à l’étude du comportement des structures pendant les séismes. Ici, trois tables vibrantes de différentes tailles servent à simuler des séismes. Sur la plus grande d’entre elles se trouve un cabanon en bois de taille réelle, équipé de capteurs qui enregistrent le comportement de la structure pendant la simulation. Les scientifiques peuvent ainsi solidifier l’ensemble au fur et à mesure des tests. Par exemple, l’équipe a observé que les murs constitués de planches horizontales sont plus résistants lorsqu’une section du mur comporte aussi des planches placées verticalement, car cela permet de mieux répartir les forces.
« En Colombie-Britannique, les récentes réglementations exigent que toute nouvelle infrastructure, qu’il s’agisse d’hôpitaux, de barrages ou autres, soit construite selon les lignes directrices du Code du bâtiment », mentionne le chercheur. Ayant grandi en Iran, il a vécu de près le puissant séisme de 1990, de magnitude 7,4, qui a ravagé Téhéran. Cet événement l’a mené à la sismologie et à l’ingénierie. « Nous ne savons pas quand le mégaséisme se produira [en Colombie-Britannique], si c’est demain, dans 20 ans ou dans 100 ans. Notre objectif est avant tout de préparer et de sécuriser un maximum de bâtiments. »
L’histoire des séismes racontée
Les Premières Nations transmettent depuis plusieurs générations les récits du mégaséisme de 1700. Dans l’un, on raconte que de puissants êtres surnaturels, un oiseau-tonnerre et une baleine, se seraient battus en causant séisme et tsunami. Dans la nation Swai’xwe, on a immortalisé l’événement dévastateur avec des masques représentant « les grondements et les tremblements de terre causés par les poissons qui se débattent sur le sol ».
Au centre de l’île, sur les roches autour du lac Sproat, des archéologues ont découvert des pétroglyphes représentant des orques. Des histoires racontées par les ancêtres du peuple Hupačasath, membre de la Première Nation Nuu-chah-nulth, attribuent la présence de ce mammifère marin à l’intérieur des terres à un mégatsunami qui l’aurait transporté de la mer vers le lac.
Ce reportage a été rendu possible grâce au soutien financier des bourses d’excellence de l’Association des journalistes indépendants du Québec.
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