thumb|right|Fotografia dei roïnas de Port-au-Prince après un tèrratrem en 2010.

Un tèrratrem (var. seïsme, sisme, tèrratremol, tèrratrémol, tremblament de terraLo Congrès Permanent de la Lenga Occitana, Dicod'Òc, cèrcas « tremblement » e « séisme », consultadas lo 15 d'aost de 2021, . es un fenomèn caracterizat per una gangassada dau sòu que resulta de la liberacion sobda d'energia acumulada dins lei ròcas en causa dei constrenchas geologicas. Aquela liberacion a generalament luòc lòng d'una falha mai de tèrratrems pòdon tanben èsser la consequéncia de l'activitat volcanica ò deis activitats umanas.

La màger part dei tèrratrems enregistrats cada annada se debanan au limit entre doas placas tectonicas. Liats au movement dei placas, aquelei tèrratrems pòdon causar de destruccions importantas ai construccions umanas. Lei pus violents son considerats coma de catastròfas naturalas grèvas, susceptibles de causar la mòrt de desenaus de miliers de personas siá en causa de l'afondrament dei bastiments siá en causa de fenomèns engendrats per lei seïsmes (tsunami, incendi, epidemias...). Per prevenir aqueu perilh, foguèt fondada la sismologia qu'es la sciéncia qu'estúdia lei causas e lo foncionament dei tèrratrems. Pasmens, en causa de la complexitat de la crosta terrèstra, es a l'ora d'ara impossible de preveire un seïsme. En revènge, es possible de definir un nivèu de risc a partir d'analisis estatisticas e de preparar lei construccions a resistir ai seïsmes.

Istòria

De la Preïstòria a la fondacion de la sismologia

thumb|right|Fotografia d'una replica dau sismoscòpi de Zhang Heng.

Tre la Preïstòria, de traças dins de vestigis de construccion mòstran una presa en còmpte de la question dei tèrratrems per lei premierei civilizacions umanas. Per exemple, de reparacions son visiblas sus d'edificis bastits per la civilizacion andina de Caral (sègles XXX-XVIII avC). Puei, durant l'Antiquitat, de racòntes permèton tanben de mesurar l'impacte dei seïsmes sus lei societats. Per exemple, en 464 avC, un tèrratrem violent destruguèt una partida d'Esparta e entraïnèt una revòuta deis Ilotes, una populacion grèga asservida(en) R. Armijo, H. Lyon-Caen, D. Papanastassiou, "A possible normal-fault rupture for the 464 BC Sparta earthquake", Nature, 1991, 351 (6322) : 137–139..

Divèrsei teorias ancianas assaiant d'explicar lo fenomèn son conegudas. Per lei Chinés, lei tèrratrems èran causats per de perturbacions dau ying e dau yang associadas au maucontentament dau Cèu (generalament en causa d'actes marrits de l'emperaire)(en) Joseph Needham, Science and Civilization in China: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and the Earth, Caves Books, 1986, p. 624.. En Grècia, foguèron prepausadas divèrseis explicacions basadas sus la preséncia d'aiga dins la crosta terrèstra(en) Joseph Needham, Science and Civilization in China: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and the Earth, Caves Books, 1986, p. 625.. : per Anaximèn (vèrs 585-525 avC), la causa dei seïsmes èra la casuda de tròç de Tèrra dins de baumas gigantas creadas per l'assecament progressiu de la Tèrra. Anaxagores (vèrs 500-428 avC) suggeriguèt que l'origina dei seïsmes foguèsse l'intrada d'un excès d'aiga dins la crosta. per Democrit (vèrs 460-370 avC), lei tèrratrems èran causats per de mecanismes liats a la saturacion de la Tèrra per l'aiga. Aristòtel (384-322 avC) desvolopèt una teoria basada sus l'instabilitat de la vapor d'aiga engendrada per l'assecament de la Tèrra umida per lo raionament solar.

Per facilitar l'organizacion dei secors(en) Joseph Needham, Science and Civilisation in China, vol. 4, Cambridge University Press, 1962, p. 484., lo sabent e ministre chinés Zhang Heng (78-139 apC) inventèt un sismoscòpi. L'instrument permetiá d'indicar la direccion d'un seïsme. Aquela invencion permetèt de detectar un tèrratrem en 138 dins la region de Gansu. Durant l'Edat Mejana, d'autrei modèls de sismoscòpi foguèron concebuts mai, en causa d'una precision pus febla, aguèron mens de succès.

Lei premierei descubèrtas scientificas

thumb|right|Carta de la sismicitat mondiala realizada en 1858 per Robert Mallet.

Lo tèrratrem que destruguèt Lisbona en 1755 ( a mòrts) suscitèt un interès per la geologia e la sismologia en Euròpa. Aquò permetèt de progrès experimentaus amb l'estudi de la propagacion d'ondas sismicas articifialas per l'Irlandés Robert Mallet (1810-1881). En 1857, esplechèt sei trabalhs per dessenhar lei premierei cartas de la sismicitat dei regions mediterranèas. Un an pus tard, dreicèt la premiera carta de la sismicitat mondiala(fr) Charles Pomerol, Yves Lagabrielle, Maurice Renard e Stéphane Guillot, Éléments de géologie, Dunod, 2011, p. 212.. Enfin, en 1862, poguèt estimar la prefondor dau ponch d'origina dau tèrratrem de Nàpols de 1857 entre 12 e 15 km(en) Robert Mallet, The First Principles of Observational Seismology, 1862..

Una autra figura importanta d'aqueu periòde de la recèrca sus lei tèrratrems foguèt l'astronòm alemand Ernst von Rebeur-Paschwitz (1861-1895) que calculèt la velocitat de desplaçament deis ondas sismicas d'un tèrratrem japonés en 1889 (7 km/s)(en) Ernst von Rebeur-Paschwitz, « The Earthquake of Tokio, April 18, 1889 », Nature, vol. 40,‎ 1889, pp. 294-295.. En parallèl, foguèron menats de trabalhs de recensaments dei seïsmes majors per lei Francés Alexis Perrey (1807-1882) e Fernand de Montessus de Ballore (1851-1927). Puei, lei diferents tipes d'ondas sismicas foguèron identificats per lo geològ britanic Richard Dixon Oldham (1858-1936).

Lei teorias modèrnas

Lo ròtle dei falhas geologicas dins lei tèrratrems foguèt compres a la fin dau sègle XIX amb l'observacion de desplaçaments bruscs lòng de falhas durant de seïsmes violents. Pasmens, la fònt d'energia a l'origina d'aqueu fenomèn demorèt desconeguda fins a la publicacion en 1915 de la teoria de la deriva dei continents d'Alfred Wegener (1880-1930). De mai, l'idèa de Wegener foguèt lentament acceptada per la comunautat scientifica.

La premiera teoria permetent de modelizar d'un biais eficaç lo desplaçament de doas placas lòng d'una falha foguèt prepausada en 1910 per lo geològ estatsunidenc Harry Fielding Reid (1859-1944). Dicha teoria dau rebomb elastic, es basada sus l'existéncia de constrenchas mecanicas que deforman la crosta terrèstra. Permèton lo desplaçament dei blòts que constituïsson la crosta. Pasmens, aqueu movement es blocat durant lei periòdes entre dos tèrratrems. Dins aquela situacion, lei ròcas son pauc a pauc deformadas e acumulan lentament d'energia. Quand la resisténcia maximala es agantada, la liberacion brutala dei blòts entraïna aquela de l'energia estocada. Aquel eveniment correspond au seïsme. Puei, après quauquei replicas, lo desplaçament dei dos blòts es tornarmai arrestat e un cicle novèu comença(en) H.F. Reid, The Mechanics of the Earthquake, The California Earthquake of April 18, 1906, Report of the State Investigation Commission, Vol.2, Washington publication 87, 1910..

La teoria de Reid foguèt completada mai d'un còp durant lo sègle XX per i integrar leis avançadas de la geologia (acceptacion de la tectonica dei placas, melhorament dei conoissenças sus la friccion entre doas placas, deformacion asismica...). Dins aquò, en despiech de progrès importants dins lo corrent deis ans 1960-1970(en) W. F. Brace, J. D. Byerlee, « Stick-Slip as a Mechanism for Earthquakes », Science, vol. 153, n° 3739,‎ 1966, pp. 990-992.(en) James H. Dieterich (en), « Slip instability and state variable friction laws », Journal of geophysical research, vol. 88, n° b12, 1983, pp. 10359–10370., a encara quauquei problemas per descriure certaneis aspèctes dei fenomèns sismics coma lei recurréncias sismicas fòrça irregularas observadas dins plusors regions.

Descripcion

Originas

Tèrratrem tectonic

thumb|right|Limit entre doas placas importantas, la falha de San Andreas es una region de tèrratrems tectonics violents.

Lei tèrratrems tectonics son lei seïsmes pus frequents e pus devastators. An generalament luòc au limit entre doas placas en causa dau desplaçament de dos blòts rocassós. Localizat lòng d'una ò de plusors falhas, aqueu movement es blocat durant lei periòdes intersismics. Durant aqueu periòde, lei constrenchas exercidas per lei movements que tòcan la crosta terrèstra entraïnan la deformacion elastica dei ròcas. L'energia acumulada es brutalament liberada per lo tèrratrem que correspond au desplaçament dei dos blòts inicialament blocats(en) Charles Pomerol, Yves Lagabrielle, Maurice Renard e Stéphane Guillot, Éléments de géologie, Dunod, 2011, p. 334..

La màger part dei tèrratrems tectonics es enregistrada dins lei zònas de subduccion. D'efiech, aquelei regions son caracterizadas per l'enfonsament d'una placa dins lei jaç superiors dau mantèu. Aquò engendra de seïsmes nombrós, prefonds (fins a 650 km) e de còps violents. Au contrari, lei zònas de divergéncia son lo luòc de tèrratrems mens nombrós (5% dei seïsmes anuaus), pauc prefonds (0 a 10 km) e d'una intensitat generalament febla. Enfin, 15% dei seïsmes observats cada an se debanan lòng de falhas de desacrocatge, una zòna caracterizada per lo colissatge de doas placas. Aquelei tèrratrems an normalament una prefondor intermediària (0 a 20 km) e pòdon èsser relativament destructors.

Tèrratrem volcanic

Lei tèrratrems volcanics son la consequéncia de l'acumulacion de magma dins la chambra volcanica. D'efiech, una concentracion importanta de magma entraïna de rompeduras dins lei ròcas comprimidas que pòdon èsser detectadas per de sismomètres. Aquelei seïsmes son generalament febles e lor observacion permet de seguir l'activitat d'un volcan.

Tèrratrem polar

Lei tèrratrems polars son una consequéncia dau movement dei glaciers. Aquelei glaç an una certana elasticitat que li permèton d'avançar sus de terrens mai ò mens valonats. Lei rompeduras d'aquelei jaç engendran de seïsmes, sovent sasoniers, susceptibles d'èsser enregistrats per de sismomètres(en) Göran Ekström, Meredith Nettles e Victor C. Tsai, « Seasonality and Increasing Frequency of Greenland Glacial Earthquakes », Science, 2006, pp. 1756-1758.. Aqueu fenomèn permet d'estudiar l'evolucion dei glaciers polars.

Tèrratrem artificiau

Lei tèrratrems artificiaus an una intensitat febla a intermediària e son la consequéncia de modificacions de la crosta terrèstra realizadas per l'èsser uman (explosion sosterranha, esplecha miniera, pompatge de jaç d'aiga prefonds...). Aquelei seïsmes son venguts pus frequents dempuei leis ans 1970 en causa de la multiplicacion dei foratges.

Caracteristicas principalas

Ondas sismicas

thumb|Esquèma simplificat d'un tèrratrem d'origina tectonica

Au moment de la relaxacion brutala dei constrenchas de la crosta terrèstra, son definits l'ipocentre (ponch centrau dau tèrratrem) e l'epicentre (ponch de la superficia situat a la verticala de l'ipocentre). Lo premier ponch es lo fogau dau seïsme. Lo segond permet de definir la distància pus corta que permet ais ondas sismicas d'arribar a la superficia. Es donc generalament l'endrech pus tocat per l'energia liberada. Plusors tipes principaus d'ondas sismicas pòdon èsser engendradas : leis ondas P (ò ondas primàrias) se desplaçan per dilatacion e compression successivas segon una direccion parallèla a la propagacion de l'onda. Rapidas (6 km/s a la superficia), son lei premiereis ondas sismicas enregistradas per un sismomètre. leis ondas S (ò ondas segondàrias) son caracterizadas per de vibracions perpendicularas au sens de propagacion de l'onda. Pus lentas que leis ondas P amb una velocitat mejana de 4,06 km/s, aparéisson pus tardivament sus lei sismomètres.