Modèle de fracture de tendance nord près de la station de conversion de Sylmar au-dessus du barrage Upon Van Norman. La fracture était due à un glissement de terrain et à la mise en place du barrage dans un important matériau de remblai. Crédit :USGS/Domaine public
Le séisme de San Fernando de 1971 a conduit l'USGS et la Caltech à unir leurs forces, étendre la surveillance sismique à travers la région
Le 9 février marque le 50e anniversaire du tremblement de terre dévastateur de San Fernando en 1971 qui a secoué Los Angeles. Le tremblement de magnitude 6,6 était le pire que la région ait connu depuis des décennies. Mais de la tragédie est venue une période de progrès considérables dans la science des tremblements de terre et également dans l'augmentation de la sécurité publique lors des tremblements de terre en Californie du Sud.
Quelques secondes après 6 heures du matin le 9 février 1971, une section de 12 milles d'une faille sous-estimée le long des montagnes San Gabriel a soudainement et considérablement glissé. Toute la région de Los Angeles a été secouée, mais la secousse a été particulièrement violente dans le coin nord-est de la vallée de San Fernando. A sa fin, deux grands hôpitaux (dont un qui n'avait que quelques mois) étaient détruits, les lignes électriques étaient tombées, les conduites de gaz avaient explosé, les viaducs autoroutiers s'étaient effondrés, et de nombreux bâtiments plus anciens ont été endommagés au-delà de toute réparation. À la fin, 65 personnes ont perdu la vie, plus de 2, 000 autres personnes ont été blessées, et plus de 500 millions de dollars de dommages matériels étaient apparents.
Cela peut être difficile à imaginer aujourd'hui, car de bonnes informations sont disponibles à portée de main presque immédiatement après tout tremblement de terre. Mais ce jour-là, le réseau de sismomètres qui surveillent les secousses du sol dans le sud de la Californie était naissant, et les scientifiques savaient très peu de choses sur ce qui s'est réellement passé lors d'un tremblement de terre.
"Les gens n'avaient même pas commencé à se poser les questions importantes sur la façon dont les tremblements de terre se produisent réellement, " dit Thomas Heaton (Ph.D. '78), professeur de sismologie de l'ingénieur, émérite, chez Caltech. "Le tremblement de terre de San Fernando de 1971 a marqué une transition majeure dans la science des tremblements de terre, et Caltech était très en tête dans cette transition."
Le séisme a frappé à la fin d'une période d'expansion urbaine importante à Los Angeles, lorsque les premiers immeubles de grande hauteur de la région ont été récemment construits. L'une des exigences pour la construction de structures aussi hautes était de conserver une trace des secousses subies lors des tremblements de terre. Par conséquent, le tremblement de terre de San Fernando a été le premier qui a été bien enregistré par des dizaines de sismomètres à proximité.
"C'était la première fois que nous avions vraiment un aperçu de ce à quoi ressemblaient les secousses autour d'un tremblement de terre majeur, " explique Heaton. " Cela nous a permis de vraiment commencer à comprendre à quoi ressemblait le processus sismique. "
Heaton lui-même a fait des modèles informatiques de ce qui s'est passé pendant le séisme de 1971, de ce qui s'est exactement passé le long de la faille. Les modèles qui correspondent le mieux aux enregistrements réels de l'événement se sont avérés très différents de ce à quoi les scientifiques sismiques auraient pu s'attendre à ce moment-là. Finalement, ces efforts, en combinaison avec des travaux sur des séismes supplémentaires, a conduit à une idée complètement nouvelle de la physique des tremblements de terre :les tremblements de terre se déroulent au fil du temps, avec des failles commençant à glisser à un endroit, le glissement se déplaçant vers l'extérieur et migrant le long de la faille.
Il y avait aussi une nouvelle prise de conscience parmi les scientifiques après le tremblement de terre de 1971 que les failles de chevauchement le long des chaînes de montagnes au nord de la région de Los Angeles, comme les failles de San Fernando et de la Sierra Madre, pourrait produire des séismes de grande ampleur. Avant San Fernando, l'accent avait été mis sur les failles de San Andreas et Newport-Inglewood. Lorsque le tremblement de terre de Northridge en 1994 s'est produit et était presque un jumeau de l'événement de San Fernando, les scientifiques en savaient beaucoup plus sur ce à quoi s'attendre.
Tout aussi important après le séisme, Heaton dit, était le grand sentiment parmi les scientifiques et les ingénieurs sismiques que les systèmes de surveillance et de rapport devaient être améliorés. Lorsque le tremblement de terre de San Fernando a frappé, il a coupé le courant dans la majeure partie de la région de Los Angeles. Dans la zone la plus endommagée de la vallée de San Fernando, toutes les communications sont tombées en panne, il était donc difficile pour les intervenants d'urgence de savoir où concentrer leurs efforts. Les sismologues aussi sont restés pratiquement aveugles. Le laboratoire sismologique de Caltech recevait normalement des enregistrements de secousses via les lignes téléphoniques, mais ceux-ci étaient également en baisse.
"Notre incapacité à répondre à ce tremblement de terre a vraiment eu un impact important sur moi et sur beaucoup de mes collègues pour essayer de construire un système qui fournirait des informations pendant l'urgence pour aider les gestionnaires d'urgence à savoir quoi faire, " dit Heaton.
Clarence Allen répond aux questions sur le tremblement de terre de San Fernando lors d'une conférence de presse au Laboratoire sismologique le 10 février 1971. Crédit :Caltech
Immédiatement après le tremblement de terre de 1971, le US Geological Survey (USGS), qui opérait dans la région de la baie, a été invité à s'installer dans le sud de la Californie. Après tout, le tremblement de terre de San Fernando avait été de loin le tremblement de terre le plus dommageable du pays depuis le tremblement de terre de 1906 à San Francisco.
Caltech a accueilli l'USGS à bras ouverts, et ensemble, Les chercheurs de Caltech et l'USGS ont mis en place de nombreux systèmes pour révéler l'emplacement des secousses lors d'un tremblement de terre et sa force. Maintenant, ces systèmes sont si rapides que le sud de la Californie dispose d'un système d'alerte précoce aux tremblements de terre qui peut avertir que des secousses sont imminentes.
"Au cours des 50 dernières années, nous avons eu cette relation incroyablement forte entre l'USGS et Caltech, et cela a permis aux réseaux sismiques du sud de la Californie à la fois de s'agrandir et d'évoluer plus naturellement pour inclure les idées scientifiques les plus récentes qu'ils ne l'auraient jamais fait sans cela, " dit Mike Gurnis, le professeur de géophysique John E. et Hazel S. Smits et directeur du Seismo Lab.
Un autre élément majeur des développements qui ont suivi le tremblement de terre de 1971 a été la création par le gouvernement fédéral en 1977 d'un programme multi-agences appelé National Hazards Earthquake Reduction Program (NHERP).
"Il serait difficile d'exagérer l'importance du NHERP pour la recherche sur les tremblements de terre, surveillance, et reportage en Californie du Sud, " dit Lucy Jones, un associé invité en géophysique à Caltech qui a servi avec l'USGS pendant plus de 30 ans. "Il a été créé à la suite du tremblement de terre de 1971, et c'est le principal programme gouvernemental qui a financé les travaux antisismiques depuis, y compris le réseau sismique de Caltech et le bureau de l'USGS à Pasadena. C'est aussi là que le financement a été ajouté pour déclencher une alerte précoce aux tremblements de terre. »
Pour le public, les résultats les plus importants de l'événement de San Fernando en 1971 ont peut-être été les lois et les modifications apportées aux codes du bâtiment qui ont été mises en place pour rendre les bâtiments plus sûrs lors de tremblements de terre majeurs. Parce que les dégâts pendant le tremblement de terre avaient été si horribles, l'un des premiers changements a été l'adoption de nouvelles normes sismiques pour les hôpitaux.
D'autres changements ont pris un peu plus de temps. Pendant le séisme, la faille de San Fernando est en fait venue à la surface de la terre et a déchiré les maisons des gens. Avant l'événement, rien n'empêchait les constructeurs de construire des maisons et des entreprises directement au-dessus des lignes de faille actives.
Mais comme le note Jones, il existe deux types de dommages associés aux tremblements de terre. « Les dommages causés par les secousses peuvent être stoppés en construisant des bâtiments plus solides, " dit-elle. " Le danger de la faille ne peut pas être arrêté parce que la faille elle-même est en mouvement. "
Après le tremblement de terre de 1971, Clarence Allen (MS '51, doctorat '54), feu le géologue et géophysicien de Caltech, est allé à Sacramento et a expliqué aux législateurs que les géologues savent où se trouvent les failles actives et qu'un tremblement de terre comme celui de San Fernando se reproduirait certainement en Californie. En 1972, la législature californienne a adopté l'Alquist-Priolo Earthquake Fault Zoning Act, qui interdit la construction à travers des failles actives. "C'est vraiment parce que Clarence a consacré du temps et des efforts à aider les gens à comprendre que la géologie pouvait réellement vous dire où cela allait se passer que ce changement a été effectué, " dit Jones.
Il a fallu beaucoup plus de combats et de temps pour que la ville de Los Angeles exige un changement que les sismologues ont jugé indispensable après le tremblement de terre de 1971 :l'exigence de rénover les bâtiments en maçonnerie non armée. Lors du tremblement de terre, beaucoup de ces bâtiments non renforcés ont subi des dommages, y compris des effondrements tragiques dans un refuge pour sans-abri au centre-ville de Los Angeles et à l'hôpital de l'administration des anciens combattants à San Fernando, où 49 personnes sont mortes. En 1981, la ville exigeait qu'environ 10, 000 bâtiments non renforcés soient réaménagés ou démolis. En 1986, l'état de Californie a adopté une loi exigeant que toutes les juridictions répertorient les bâtiments en maçonnerie non renforcée et élaborent des programmes de modernisation.
« En 1994, quand le tremblement de terre de Northridge s'est produit, personne n'est mort dans un bâtiment en maçonnerie non renforcée, " dit Jones, "Ce qui est assez étonnant parce que c'est toujours là que les gens meurent lors des tremblements de terre en Californie. Ainsi, le tremblement de terre de 1971 a certainement sauvé des vies lors du tremblement de terre de 1994."
