Il y a un peu plus de 60 ans, une vague géante déferla sur l'étroite crique de la baie de Lituya, Alaska, abattre la forêt, couler deux bateaux de pêche et faire deux morts.

Un tremblement de terre à proximité avait déclenché un éboulement dans la baie, déplaçant soudainement d'énormes volumes d'eau. Le grand glissement de terrain tsunami a atteint une hauteur de plus de 160 mètres et a provoqué une montée (la hauteur verticale qu'une vague atteint sur une pente) de 524 mètres au-dessus du niveau de la mer. Pour le point de vue, imaginez une montée à peu près à la hauteur de la tour CN à Toronto (553 mètres) ou du One World Trade Center à New York (541 mètres).

Grands glissements de terrain, comme celui qui a frappé la baie de Lituya en 1958, sont des mélanges de roches, sol et eau qui peuvent se déplacer très rapidement. Lorsqu'un glissement de terrain frappe un plan d'eau, il peut générer des ondes, surtout dans les zones côtières montagneuses, où les pentes raides rencontrent un fjord, lac ou réservoir. Bien que les méga-tsunamis fassent souvent l'objet de sensations dans l'actualité, des événements réels et documentés scientifiquement motivent de nouvelles recherches.

Fin juillet, un séisme de magnitude 7,8 près de Perryville, Alaska, déclenché une alerte au tsunami pour le sud de l'Alaska, les îles Aléoutiennes et la péninsule d'Alaska. Et les scientifiques ont récemment averti qu'un glacier en retrait dans un fjord du détroit du Prince William, Alaska, avait augmenté le risque de glissement de terrain et de tsunami dans une zone de pêche et de tourisme populaire non loin de la ville de Whittier.

Des efforts de recherche internationaux sont en cours d'urgence pour mieux comprendre ces risques naturels majeurs. Ceci est d'une importance cruciale, puisque le changement climatique pourrait contribuer à augmenter le nombre et l'ampleur de ces événements.

Événements récents concernant les vagues géantes

Déclenché soit par un tremblement de terre, soit par des précipitations supérieures à la normale, un autre glissement de terrain massif s'est produit en Alaska en 2015. Celui-ci était à Taan Fiord, 500 kilomètres à l'est d'Anchorage. Cet événement était si puissant, il a libéré une énorme quantité d'énergie et enregistré comme un séisme de magnitude 4,9, approximativement égale à la force explosive de 340 tonnes de TNT.

L'impact du glissement de terrain dans l'eau était si fort qu'il a généré des signaux sismiques qui ont été détectés dans des stations de surveillance aux États-Unis et dans le monde. L'impact a généré une vague avec un run-up de 193 mètres. Heureusement, la région est éloignée et personne n'a été tué.

Cependant, le glissement de terrain de 2017 dans le fjord Karrat, Groenland, était mortel. Il a généré un tsunami de 90 mètres de haut sur le site de l'impact. Cette vague s'est propagée sur 30 kilomètres jusqu'à la communauté de Nuugaatsiaq, l'anéantissant et tuant quatre personnes. D'autres grands glissements de terrain se sont produits récemment en Norvège et en Colombie-Britannique.

Les tsunamis sont également générés par d'autres mécanismes, notamment les tremblements de terre, effondrement volcanique et glissements de terrain sous-marins. Les tremblements de terre peuvent déclencher des glissements de terrain sous-marins massifs, qui se sont avérés être les principaux contributeurs à l'accélération maximale du tsunami. Cela s'est produit lorsque des tremblements de terre ont frappé le Japon en 2011 et la Nouvelle-Zélande en 2016, résultant en un run-up de 40 mètres et de sept mètres dans chaque cas.

Prédire la taille des vagues

Les grands tsunamis de glissement de terrain sont difficiles, voire impossibles, à mesurer sur le terrain. Ils se produisent généralement dans les régions montagneuses avec des pentes très raides, et sont donc généralement loin des grandes villes. Les géologues ont documenté de nombreux cas en cartographiant les élévations de montée ou les dépôts d'arbres et de roches emportés par les pentes après ces événements, comme dans le fjord de Taan.

Mais ces risques naturels constituent une menace majeure pour la société. Et si un glissement de terrain dans un réservoir créait une vague qui débordait d'un barrage ? Cela s'est passé en 1963 à Vajont, Italie, tuant plus de 2, 000 personnes qui vivaient en aval.

Une meilleure compréhension de la façon dont les glissements de terrain génèrent des vagues est cruciale. Les études expérimentales sont un moyen de mieux comprendre ces ondes. Des tests en laboratoire ont conduit à des équations empiriques pour prédire la taille des tsunamis de glissement de terrain.

Des recherches récentes avec des mesures détaillées à l'aide de caméras numériques à grande vitesse aident à déterminer les contrôles des propriétés des glissements de terrain sur la génération des vagues. Cela a conduit à de nouvelles recherches à l'Université Queen's qui ont amélioré la compréhension théorique de la façon dont les glissements de terrain transfèrent de l'élan à l'eau et génèrent des vagues.

La taille des vagues dépend de l'épaisseur et de la vitesse de la lame à l'impact. La forme de ces vagues peut maintenant être prédite et avec l'amplitude des vagues (la distance du repos à la crête), et être utilisé comme entrée dans les modèles informatiques pour la propagation des vagues et la simulation complète de la génération des vagues de glissement de terrain. Ces modèles peuvent aider à comprendre et à prédire le comportement des vagues à l'échelle du laboratoire et à l'échelle du terrain dans les environnements côtiers.

Evénements passés et futurs

Depuis 1900, il y a eu huit événements de vagues massives confirmés où de grands glissements de terrain ont généré des vagues de plus de 30 mètres de haut. Deux d'entre eux ont entraîné plus de 100 décès en Norvège dans les années 1930. Parmi ces huit événements majeurs, quatre se sont produits depuis 2000.

Cependant, d'autres événements avec des vagues plus petites ont dévasté des côtes plus peuplées. Par exemple, l'effondrement du volcan Anak Krakatau en 2018 a généré un tsunami sur la côte indonésienne qui a fait plus de 400 victimes et d'importants dégâts aux infrastructures.

Est-ce que plus de ces événements se produiront à l'avenir? Le changement climatique pourrait influencer la fréquence et l'ampleur de ces risques naturels.

Un réchauffement climatique modifie certainement les environnements nordiques et alpins de plusieurs façons. Cela peut inclure le dégel du pergélisol, recul des glaciers et vêlage des icebergs, cycles de gel-dégel plus fréquents et augmentation des précipitations ou autres déclencheurs hydrauliques. Tous ces éléments peuvent contribuer à déstabiliser les pentes rocheuses et augmenter le risque d'un glissement de terrain majeur dans l'eau.

Ces risques naturels ne peuvent être évités, mais les dommages aux infrastructures et aux populations peuvent être minimisés. Ceci peut être réalisé grâce à une compréhension scientifique des processus physiques, analyse des risques techniques spécifiques au site et gestion côtière des régions sujettes aux aléas.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.