De l’opportunité de doter les Pyrénées d’un système d’alerte sismique précoce Samuel AUCLAIR1, Xavier GOULA2, Jose-Antonio JARA3, Yolanda COLOM2, Anne LEMOINE1, Bastien COLAS1 1. BRGM, 2. Institut Geològic de Catalunya (IGC), 3. GEOCAT - Gestió de Projectes. S.A. Contact : s.auclair@brgm.fr Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Outils d’aide à la gestion de crise Alerte sismique précoce Contexte et principes des Systèmes d’Alerte Précoce (modifié d’après M. Böse, 2006) Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Alerte sismique précoce Principe général Principe général Analyse des premières secondes des ondes P enregistrées par les stations sismologiques en champ proche pour localisation du séisme et estimation de sa magnitude Evaluation du pouvoir destructeur du séisme et émission de l’alerte : il est possible d’informer en quelques secondes des zones non encore atteintes par les ondes S, avec un délai d’autant plus grand que la distance épicentrale est importante Utilisation de l’alerte Mesures de sauvegardes (le plus souvent automatisées) : coupures de systèmes dangereux et de systèmes critiques, arrêt de l’alimentation de trains, fermeture de réseaux énergétiques, etc.

Alerte sismique précoce Faisabilité dans les Pyrénées Alerte sismique précoce : étude de faisabilité Techniquement faisable? Méthodologie d’estimation en temps-réel de la magnitude adaptée aux Pyrénées? Réseau existant adapté? Réseau existant suffisant? Outil potentiellement utile? Analyse des performances théoriques Enquête auprès d’utilisateurs potentiels Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Alerte sismique précoce Evaluation rapide de la magnitude Corrélation des proxy considérés avec la magnitude Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Alerte sismique précoce Réseau SISPyr Pyrénées couvertes par plusieurs réseaux de surveillance sismique gérés par : Le Laboratoire de Détection Géophysique du CEA (CEA/LDG) L’Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) Le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) Les services géologiques espagnol et catalan (respectivement IGN et IGC) Environ 80 stations sismologiques pyrénéennes (ACC/SP/BB) Stations « temps-réel » en nb. limité avec couverture hétérogène Améliorations via le projet SISPyr Définition de procédures de partage des données en temps-réel Améliorer la couverture de la chaine : déploiement de 15 nouvelles stations prévu dans le cadre du projet + passage de stations vers transmission des données en temps-réel Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

→ 29 stations restantes = « réseau temps-réel SISPyr » Alerte sismique précoce Réseau SISPyr Réseau temps-réel SISPyr Seule une partie des stations associées au projet SISPyr pourrait aujourd’hui servir de base à un EWS → 3 critères d’exclusion : station située en dehors de la zone du projet et relativement éloignée station située en zone urbanisée (risque important de fort niveau de bruit) station ne disposant pas d’une transmission en temps-réel des données. → 29 stations restantes = « réseau temps-réel SISPyr » Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Alerte sismique précoce Séisme de Bigorre du 1er avril 2010 Séisme du 1er avril 2010 MlLDG = 4.3 Localisé à  10 km à l’Est de Bagnères-de-Bigorre 11 stations à moins de 50 km Test d’évaluation de la magnitude à partir de l’onde P OMP (2010) Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Alerte sismique précoce Performances théoriques Evaluation préliminaire des délais d’alerte Le temps nécessaire à l’émission d’1 alerte précoce se décompose en 3 composantes : Acquisition des données → (hypothèse : EWS basé sur analyse de 2s de l’onde P au niveau d’un minimum de 2 stations) Transmission des données (i.e. temps de latence des stations visées) Analyse des données → (hypothèse : analyse réalisée en 1s) « Zone d’ombre » = zone au sein de laquelle aucune alerte précoce n’est disponible (i.e. ondes S arrivent avant l’alerte) Rayon de la zone d’ombre = distance parcourue par l’onde S lors de l’émission de l’alerte → (hypothèse : tps transmission alerte  0) Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Alerte sismique précoce Performances théoriques Scénarios d’alerte précoce Séisme 1428 (Catalogne) : M=6.2, z=10 km Intensité = VI Délais ~ 24 s Délais ~ 21 s Délais ~ 20 s Délais ~ 19 s Zone d’ombre 4 stations Zone d’ombre 3 stations Zone d’ombre 2 stations Zone d’ombre 1 station Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Alerte sismique précoce Performances théoriques Scénarios d’alerte précoce Séisme 1660 (Bigorre) : M=5.8, z=10 km Intensité = VI Délais ~ 15 s Délais ~ 11 s Délais ~ 4 s Zone d’ombre 3/4 stations Zone d’ombre 2 stations Zone d’ombre 1 station Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Alerte sismique précoce Performances théoriques Scénarios d’alerte précoce Séisme 1923 (Val d’Aran) : M=5.5, z=5 km Intensité = VI Délais =0 s Zone d’ombre 3/4 stations Zone d’ombre 2 stations Zone d’ombre 1 station Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Alerte sismique précoce Performances théoriques Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Réduction des dommages Réduction des dommages Alerte sismique précoce Enquête potentiels utilisateurs Système d'alerte Utilisateurs Réduction des dommages Système d'alerte Utilisateurs Réduction des dommages Principale question en suspend concernant la faisabilité d’un EWS pyrénéen concerne la question des utilisateurs : Un EWS pyrénéen répondrait-il à un besoin existant? Réalisation d’une enquête auprès d’utilisateurs potentiels Objectif : évaluer la perception d’utilisateurs potentiels d’un outil EWS Qui : industriels français (public rompu à la gestion de crise et à la prise de mesures préventives automatiques) Comment : Constitution panel industriels avec l’aide des DREAL Interviews téléphoniques + questionnaire en ligne Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Alerte sismique précoce Enquête potentiels utilisateurs Résultats préliminaires enquête Fausses alertes Alertes manquées Pour minimiser quel(s) type(s) de conséquence(s) Temps minimal pour mise en œuvre de mesures automatiques de sauvegarde Perception de l’aléa sismique régional Secteur d’activité Public sensibilisé au risque sismique Utilité d’une alerte précoce Le cas échéant, à partir de quel niveau de dommages attendus Perception notable de l’exposition des installations au risque sismique Alerte précoce utile même pour dommages faibles à modérés Possibilité de réduire le risque de suraccidents Temps nécessaires pour mesures automatiques > 20s Forte exigence de fiabilité du système Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Alerte sismique précoce Conclusion faisabilité Contexte pyrénéen permet de poser la question de la faisabilité d’un EWS Séismes de forte magnitude  M6.5 possibles Amélioration - via le projet SISPyr - de la surveillance sismique à l’échelle des Pyrénées avec notamment le partage en temps-réel des données Faisabilité d’un EWS pyrénéen Réseau temps-réel SISPyr peut servir de base à un EWS Sécurisation des liaisons de communications souhaitable (redondance) Amélioration de la couverture des stations temps-réel (couverture hétérogène) Alerte précoce pertinente dans les Pyrénées pour séismes M>5.5, mais le contexte de sismicité modérée présente des barrières Utilité de l’alerte précoce Accueil favorable et enthousiaste des industriels pyrénéens du principe d’EWS EWS utile si alerte véritablement précoce et fiable Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

Merci pour votre attention... Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012