Les mathématiciens ont mis au point un moyen de calculer la taille d'un tsunami et sa force destructrice bien avant qu'il ne touche terre en mesurant les ondes sonores sous-marines rapides, ouvrant la possibilité d'un système d'alerte précoce en temps réel.

Les ondes sonores, appelées ondes de gravité acoustiques (AGW), se produisent naturellement et peuvent être générés dans l'océan profond après des événements déclencheurs de tsunami, comme les tremblements de terre sous-marins.

Ils peuvent voyager plus de 10 fois plus vite que les tsunamis et se propager dans toutes les directions, quelle que soit la trajectoire du tsunami, ce qui les rend faciles à capter à l'aide d'hydrophones sous-marins standard et une source d'informations idéale pour les systèmes d'alerte précoce.

Dans une nouvelle étude publiée dans le Journal de mécanique des fluides , des scientifiques de l'Université de Cardiff ont montré comment les caractéristiques clés d'un tremblement de terre, comme son emplacement, durée, dimensions, orientation, et la vitesse, peut être déterminé lorsque les AGW sont détectés par un seul hydrophone dans l'océan.

Plus important, une fois les caractéristiques du défaut trouvées, le calcul de l'amplitude du tsunami et de la force destructrice potentielle devient plus trivial, déclarent les chercheurs.

Auteur principal de l'étude Dr Usama Kadri, de l'école de mathématiques de l'université de Cardiff, a déclaré : « En prenant des mesures des ondes de gravité acoustiques, nous avons essentiellement tout ce dont nous avons besoin pour déclencher une alarme tsunami."

Les séismes sous-marins sont déclenchés par le mouvement des plaques tectoniques au fond de l'océan et sont la principale cause des tsunamis.

Les tsunamis sont actuellement détectés via des bouées à fléchettes - des dispositifs flottants capables de mesurer les changements de pression dans l'océan causés par les tsunamis. Cependant, la technologie repose sur un tsunami atteignant physiquement les bouées de fléchettes, ce qui pourrait être problématique si les bouées sont proches du rivage.

La technologie actuelle nécessite également la distribution d'un grand nombre de bouées dans les océans du monde entier, ce qui est très coûteux.

« Bien que nous puissions actuellement mesurer les tremblements de terre à l'aide de capteurs sismiques, ceux-ci ne nous disent pas si les tsunamis sont susceptibles de suivre, " continua le Dr Kadri.

"En utilisant des signaux sonores dans l'eau, on peut identifier les caractéristiques de la faille sismique, à partir de laquelle nous pouvons ensuite calculer les caractéristiques d'un tsunami. Puisque notre solution est analytique, tout peut être calculé en temps quasi réel.

"Notre objectif est de pouvoir déclencher une alarme tsunami en quelques minutes après l'enregistrement des signaux sonores dans une station hydrophone."

Les AGW sont des ondes sonores naturelles qui se déplacent dans les profondeurs de l'océan à la vitesse du son et peuvent parcourir des milliers de mètres sous la surface.

Les AGW peuvent mesurer des dizaines voire des centaines de kilomètres de long et on pense que certaines formes de vie telles que le plancton, incapables de nager à contre-courant, compter sur les vagues pour faciliter leur mouvement, améliorer leur capacité à trouver de la nourriture.