Cienciaes.com : Bruit sismique. Nous parlons avec Beatriz Gaite Castrillo.

À 5 h 47 le 23 mai 2020, la station accélérométrique du Institut géographique nationalinstallé à l’intérieur de l’enceinte du Observatoire Royal de Madrid, a détecté une perturbation de faible niveau. Bien que la station soit conçue pour détecter les tremblements de terre, cette perturbation a une origine très différente. Quelques secondes auparavant, la coupole qui couronnait le bâtiment Crispulo Moro, situé à peine à 80 mètres de l’observatoire, s’était effondrée. L’effondrement n’a fait aucune victime, mais les débris ont heurté le sol avec une telle force que le grondement a été capté par le sismomètre.

Dans des conditions normales, la vibration serait passée inaperçue des sismologues car la perturbation était si minime qu’elle aurait été cachée sous le bruit qui se produit habituellement dans une grande ville comme Madrid, mais à cette occasion un autre événement a fait la différence : la pandémie. Depuis la mi-mars 2020, le gouvernement espagnol avait décrété un état d’alarme qui confinait la population et réduisait au minimum l’activité économique et sociale du pays. Les restrictions de mouvement ont eu une conséquence imprévue : les sources de bruit provenant du trafic routier, des trains, des avions ou des activités industrielles ont été réduites, et il en a été de même pour les vibrations produites par des événements de masse ou des vacances. Ainsi, le bruit qui chevauchait habituellement les signaux faibles des instruments mesurant les mouvements sismiques a chuté à des niveaux sans précédent. Par rapport aux niveaux d’avant confinement, il y a eu un « silence sismique » au cours du printemps, permettant de détecter des perturbations sporadiques qui, dans des conditions normales, auraient été masquées.

Le bruit sismique est un compagnon inévitable dans les mesures des sismomètres et des accéléromètres, explique Beatriz Gaite Castrillo, sismologue à l’Institut géographique national et invitée à Hablando con Científicos. Les sismomètres détectent les vibrations du sol quelle que soit leur cause. Ces instruments sont très sensibles et captent rapidement les vibrations produites par les tremblements de terre de grande intensité, mais les mouvements sismiques sont sporadiques et de courte durée, mais une fois terminés, les instruments ne restent pas silencieux, ils continuent à détecter un signal de faible intensité qui a longtemps été considérée comme un bruit nuisible car elle interférait avec les signaux sismiques plus faibles.

Maintenant, les choses ont changé, commente Beatriz Gaite lors de l’interview. Ce bruit sismique est une source pleine d’informations précieuses qui pourraient être utilisées pour étudier d’autres phénomènes naturels et activités humaines. Les sismomètres situés dans les zones urbaines peuvent être utilisés pour mesurer ou évaluer des aspects du trafic routier, des communications suburbaines ou ferroviaires, des événements sporadiques, tels que des glissements de terrain ou des attentats. Une autre source d’information provient des activités industrielles, culturelles ou festives, qu’il s’agisse de manifestations de masse, de concerts de rock, de feux d’artifice ou de matchs de football. Oui, comme vous le lisez, les matchs de football.

Dans une station sismique située à l’Institut de Géosciences de Barcelone (VILLE–SCCI) installé pour initier les visiteurs aux sciences de la Terre lors des foires scientifiques, les variations de circulation sur l’avenue Diagonal sont généralement détectées de jour, de nuit et de week-end. Mais les records obtenus en mai 2015, lors de la demi-finale de la Ligue des Champions entre Barcelone et le Bayern Munich, ont été particulièrement frappants. Les données obtenues montrent clairement les ondulations créées par les supporters lorsqu’ils sautaient de leur siège pour célébrer les trois buts marqués par l’équipe locale au cours des 15 dernières minutes du match.

L’étude du bruit sismique a un champ d’applications actuelles et futures très large. Elle permet non seulement de discriminer les différentes sources de vibrations en milieu urbain ou naturel, mais également d’étudier et de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la génération des signaux sismiques. La détection de signaux de bruit entre deux stations distantes permet de les comparer et d’extraire des informations sur l’intérieur de la Terre en dessous de ces points. L’utilisation de techniques d’interférométrie permet d’obtenir des informations sur le terrain, de détecter les zones où se trouvent des sources de fluides, qu’il s’agisse d’eaux souterraines ou de gisements d’hydrocarbures, et de suivre leur évolution dans le temps.

Beatriz Gaite Castrillo, sismologue du Institut géographique nationalune institution qui fête cette année son 150e anniversaire.

Les références:
bruit sismique