Des chercheurs de l'ETH Zurich et de l'Université de Berne étudient les lacs en Suisse pour en savoir plus sur les tsunamis et leurs dangers, ce qui les déclenche, et combien de fois ils se sont produits dans le passé.

Cela fait plus de 400 ans qu'un tsunami a inondé les rives du lac des Quatre-Cantons et la ville de Lucerne. Le raz de marée a été causé par un séisme de magnitude 5,9, qui a déclenché plusieurs glissements de terrain sous-marins ainsi qu'un éboulement sur le Bürgenstock. Ces événements ont par la suite provoqué une onde de choc qui s'est propagée à tout le lac. Sur la base de documents historiques, on a estimé que la vague était haute de quatre mètres :près d'Ennetbürgen, les rapports décrivent des inondations « 1, 000 pas ou trois coups de fusil" dans l'arrière-pays.

Aujourd'hui, les plaines et les rivages autour d'Ennetbürgen sont pleinement civilisés :le rivage est parsemé de bâtiments, un port de plaisance, un camping et une base nautique, tandis que les prairies intensivement utilisées s'étendent loin dans l'arrière-pays. Le risque de tsunamis sur le lac des Quatre-Cantons et d'autres lacs suisses n'a pas disparu, cependant, et celui de 1601 n'était pas un événement ponctuel. Ils arrivent rarement, mais cette possibilité ne peut être totalement exclue.

Recherche sur les risques de tsunami

C'est pourquoi des chercheurs de l'ETH Zurich, l'Université de Berne et le Centre des sciences de l'environnement marin de Brême ont lancé un important projet de recherche pour en savoir plus sur les risques posés par les tsunamis lacustres, combien de fois ils se sont produits dans le passé, ce qui les déclenche et quels effets ils ont.

Le projet se concentre sur la prise de mesures sismiques dans le lac des Quatre-Cantons. Les chercheurs placent des sismomètres sous-marins spéciaux à divers endroits pour obtenir des mesures sismiques et géotechniques sur le fond du lac.

Les chercheurs étudient également les glissements de terrain dans les deltas des rivières. En 1687, par exemple, des sections du delta du Muotha ont glissé, provoquant un raz de marée sur le lac des Quatre-Cantons. En examinant des carottes forées sur le rivage et dans le lit du lac, les chercheurs recherchent les dépôts causés par les tsunamis. Ils utilisent également des modèles informatiques pour simuler la façon dont les raz de marée pourraient se propager à travers le lac.

Essais approfondis sur les sédiments

Le professeur de l'ETH Donat Fäh est responsable de la partie principale du projet. Fäh est chef de la section d'évaluation des dangers et des risques sismiques du Service sismologique suisse. Il envisage d'examiner de près la structure interne, volume et propriétés des sédiments lacustres. Les chercheurs veulent également savoir quels processus se déroulent dans les sédiments et à quel point ils sont stables. Ils espèrent développer un modèle 3D géophysique et géotechnique pour étudier la propagation des ondes sismiques ou des déformations provoquées par les séismes, par exemple. Finalement, ils souhaitent également développer des simulations informatiques pour des scénarios de tremblement de terre.

Un autre objectif pour Fäh et ses collègues est d'améliorer la qualité des données d'observation, notamment en modernisant les stations de surveillance sismique existantes et en en créant de nouvelles. Il est prévu d'installer 70 nouvelles stations d'ici 2020. Les données d'observation devraient permettre aux chercheurs de mieux analyser les risques sismiques. Ce projet fait partie d'un programme de recherche suisse plus vaste, qui vise à comprendre comment le sous-sol local affecte l'aléa sismique et les phénomènes provoqués par les séismes, comme la liquéfaction des sols ou les glissements de terrain.

Une étude classique des risques naturels

"Ce projet est une étude classique des risques naturels pour la Suisse, " dit Flavio Anselmetti, qui est professeur de géologie à l'Université de Berne et responsable du projet tsunami avec Donat Fäh. Il ajoute que les lacs offrent également un modèle parfait pour comprendre les océans, et les connaissances qu'ils espèrent tirer de ce projet sont susceptibles d'être également appliquées aux phénomènes océaniques.

Le projet tsunami est en cours depuis un an maintenant, avec trois autres projets prévus également. Pour aider à couvrir le coût total de CHF 2 millions, le Fonds national suisse de la recherche scientifique le finance en tant qu'interdisciplinaire, projet multi-universitaire Sinergia. L'ETH Zurich et l'Office fédéral de l'environnement apportent également des fonds.

Entretien avec Donat Fäh

La recherche sur les tsunamis dans les lacs suisses peut sembler un peu absurde ou exotique au grand public. Quelles sont les raisons de ce projet ?

Donat Fäh :Les tsunamis dans les lacs pourraient être des événements rares, mais ils ont le potentiel de causer de gros dégâts. L'histoire des tsunamis dans les lacs suisses le prouve. Comme tout autre danger naturel, elles doivent donc être étudiées et quantifiées pour nous permettre de définir des mesures préparatoires.

Quelle est la probabilité qu'un tsunami se produise dans un lac suisse au cours des 100 prochaines années?

Nos connaissances actuelles à cet égard sont encore incomplètes et nous y travaillerons dans un sous-projet du projet SNF Sinergia pour le lac des Quatre-Cantons. Ce qui est important, ce n'est pas seulement la fréquence à laquelle les tsunamis se produisent, mais aussi la hauteur des vagues et leur répartition géographique le long du littoral.

Quels lacs suisses sont les plus menacés?

Pour répondre à cela, nous aurions besoin de données complètes sur les volumes et la structure interne des dépôts sédimentaires de chaque lac de Suisse. Ces informations ne sont encore que partiellement disponibles. Le volet « Réponse » du projet abordera cette question pour le lac des Quatre-Cantons, afin que la magnitude maximale des tsunamis et leurs effets puissent également être estimés.

Qu'est-ce que vous et le Service sismologique suisse êtes le plus intéressé à découvrir?

L'un des axes de recherche du Service Sismologique Suisse porte sur les phénomènes induits par les séismes. En plus des tsunamis, ceux-ci incluent les mouvements de masse induits par les tremblements de terre tels que les chutes de pierres, glissements de terrain, liquéfaction des sols et affaissement à grande échelle. Une analyse complète des risques de tremblement de terre ne prend pas seulement en compte les effets directs des ondes sismiques sur les bâtiments et les infrastructures, mais aussi l'impact des phénomènes induits. Dans les alpes, ceux-ci peuvent atteindre des proportions énormes.

A qui profiteront les résultats ?

Avec le projet Lake tsunami, nous posons les bases de la préparation aux tremblements de terre, qui profite finalement au public dans son ensemble.