Séismes et tsunamis dans l’océan Indien : quel risque pour les Mascareignes ?

L’océan Indien présente une activité sismique contrastée selon les régions, avec des implications variables pour le risque de tsunami aux Mascareignes, précise Murughen Sadien. Au nord-ouest, la zone de subduction Sumatra-Andaman concentre les séismes les plus puissants jamais enregistrés dans la région. Le 26 décembre 2004, un tremblement de terre de magnitude Mw 9,1-9,3 y a généré un tsunami dévastateur touchant 14 pays. Cette catastrophe a été suivie d’autres séismes majeurs : celui de Nias en mars 2005 (Mw 8,6) et celui de la côte sud-ouest de Sumatra en septembre 2007 (Mw 8,4), qui ont également provoqué des tsunamis destructeurs.

Le sud-ouest de l’océan Indien présente un profil sismique bien différent. Autour de Rodrigues, Maurice, Madagascar et le long des zones de fracture Marie-Céleste et Egeria, les séismes enregistrés sont généralement modérés (Mw 5-6,5), avec quelques événements isolés atteignant la magnitude 6,7 près des Chagos, indique Murughen Sadien. Ces tremblements de terre, bien que moins puissants, demeurent significatifs pour les petites îles où ils peuvent être ressentis sur l’ensemble du territoire et affecter les infrastructures côtières.

Quand un séisme devient-il un tsunami ? Un séisme sous-marin ne génère un tsunami que lorsqu’il provoque un déplacement vertical important du fond océanique, déplaçant ainsi une masse d’eau considérable, répond le chercheur. Les zones de subduction comme celles de Sumatra ou de Makran sont particulièrement dangereuses à cet égard : les plaques tectoniques y glissent l’une sous l’autre, créant des mouvements verticaux capables de soulever ou d’abaisser brutalement le plancher océanique.

En revanche, les séismes intraplaques du sud-ouest de l’océan Indien, dominés par des mouvements horizontaux, limitent fortement leur capacité à produire des tsunamis. Lorsque des vagues se forment néanmoins, elles se propagent sur de grandes distances, ralentissent en approchant des côtes mais voient leur amplitude augmenter. Leur impact final dépend alors de la topographie sous-marine et de la configuration des rivages.

Un risque réel mais limité

Les tsunamis d’origine sismique demeurent rares autour des Mascareignes. Les observations historiques montrent que seuls les séismes lointains de très forte magnitude peuvent affecter la région. Le tsunami du 26 décembre 2004 a ainsi atteint certaines parties des Mascareignes, mais avec une intensité modérée. Quelques archives mentionnent des vagues inhabituelles à Madagascar ou Rodrigues, sans qu’un lien direct avec des séismes précis puisse être établi faute de données instrumentales fiables, souligne Murughen Sadien.

Bien que l’impact sur de petites îles comme Rodrigues soit généralement limité, le risque ne peut être totalement écarté. Particulièrement lors de séismes de grande magnitude survenant dans les zones de subduction de l’océan Indien, précise le chercheur.

Face à ces risques, un système d’alerte aux tsunamis a été mis en place. Il repose sur une chaîne structurée de détection, d’évaluation, d’alerte et de réponse, coordonnée par les Mauritius Meteorological Services (MMS). Le processus débute par la détection d’un séisme fort par les réseaux sismologiques régionaux et mondiaux, permettant d’en déterminer rapidement la localisation, la magnitude, la profondeur et le mécanisme de rupture, notamment la présence d’un déplacement vertical du fond marin susceptible de générer un tsunami.

Sur la base de ces informations, les fournisseurs régionaux de services tsunami (RTSP) du Système d’alerte aux tsunamis de l’océan Indien (IOTWS) diffusent des bulletins régionaux analysés par les MMS. Lorsqu’un séisme est détecté sans menace immédiate confirmée, les MMS émettent un « Bulletin d’information sismique », destiné à informer les autorités et le public sans déclencher de mesures de protection.

Si un tsunami ne peut être exclu, un « Bulletin de veille » ou d’ « avis tsunami » est diffusé, signalant une menace potentielle et invitant les autorités à renforcer la surveillance, à restreindre les activités maritimes et à anticiper d’éventuelles évacuations. Lorsque les observations du niveau de la mer (marégraphes côtiers ou capteurs) confirment la génération d’un tsunami ou indiquent un risque élevé, les MMS émettent un « Bulletin d’alerte tsunami », entraînant l’activation immédiate des plans d’urgence, l’évacuation des zones côtières basses, la mobilisation des secours et la diffusion rapide des consignes de sécurité par le National Emergency Operations Command (NEOC) et les médias.

Des bulletins de mise à jour sont ensuite publiés afin d’affiner les hauteurs de vagues attendues, les temps d’arrivée et les zones concernées. L’alerte est maintenue plusieurs heures en raison de la possible arrivée de vagues successives. Le processus se conclut par un « Bulletin final », uniquement lorsque les MMS confirment que toute menace tsunami est définitivement écartée et que les conditions sont redevenues sûres.

« Le changement climatique agit comme un ‘multiplicateur de risque’ »

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Murughen Sadien, le changement climatique peut-il provoquer plus de séismes ?
Non, selon l’état actuel des connaissances scientifiques. Le changement climatique n’exerce pas d’influence directe sur la fréquence ni sur l’intensité des séismes tectoniques profonds. Ceux-ci résultent de processus géodynamiques internes gouvernés par la tectonique des plaques et opérant à des échelles spatiales et temporelles très différentes de celles du climat.

Cependant, certains effets géologiques indirects liés à la redistribution des masses à la surface de la Terre, tels que le retrait des glaciers ou les variations de charge hydrologique, peuvent moduler localement la sismicité sur de longues périodes. Ces phénomènes restent toutefois circonscrits et régionaux et ne constituent pas une preuve d’un lien causal global entre le réchauffement climatique et une augmentation généralisée de l’activité sismique à l’échelle planétaire.

La montée du niveau de la mer aggrave-t-elle le risque de tsunami ? 
Pas directement. La montée du niveau de la mer n’a pas d’impact sur la fréquence ni sur la magnitude des tsunamis qui sont générés par des processus géophysiques indépendants du climat (séismes sous-marins, glissements de terrain, éruptions volcaniques). En revanche, elle accentue fortement la vulnérabilité et les impacts côtiers.

Un niveau marin plus élevé permet aux vagues de pénétrer plus loin à l’intérieur des terres, d’inonder des zones auparavant épargnées et d’amplifier les dommages sur les infrastructures côtières, en particulier dans les îles de faible altitude. Plusieurs études montrent que l’élévation du niveau de la mer réduit la marge de sécurité naturelle des littoraux et augmente la probabilité de submersion extrême lors d’événements rares mais destructeurs, même si la source du tsunami reste inchangée.

Ainsi, le changement climatique agit comme un « multiplicateur de risque », amplifiant les conséquences des tsunamis futurs plutôt qu’en modifiant leur mécanisme de génération.

Les cyclones et les séismes peuvent-ils interagir ?
Indirectement, oui. Les phénomènes climatiques extrêmes tels que les cyclones, les pluies intenses et les inondations n’augmentent pas directement la fréquence ni la magnitude des séismes, qui sont contrôlés par des processus tectoniques profonds indépendants du climat. Cependant, ils peuvent interagir indirectement avec les risques sismiques en amplifiant leurs impacts et en modifiant les conditions de vulnérabilité des territoires.

Les précipitations extrêmes peuvent saturer les sols, réduire leur cohésion et accroître la susceptibilité aux glissements de terrain, lesquels peuvent être déclenchés ou aggravés par des secousses sismiques même modérées. Les cyclones et inondations peuvent fragiliser les infrastructures (routes, ponts, bâtiments), diminuant leur résistance face à de futurs séismes et compliquant les opérations de secours.

Dans les environnements côtiers et insulaires, l’érosion, la submersion marine et la dégradation des protections naturelles (récifs, mangroves) augmentent l’exposition aux effets combinés des séismes, tsunamis et tempêtes. Ainsi, bien que les aléas climatiques et sismiques aient des origines distinctes, leur superposition temporelle ou spatiale peut engendrer des risques composés particulièrement critiques pour les petites îles où les capacités de réponse sont limitées.

La pression des océans peut-elle déclencher des séismes ? 
Non, pas de manière significative. À l’échelle globale, la pression liée à l’expansion des océans et à la montée du niveau de la mer n’affecte pas de manière significative l’activité des grandes failles tectoniques ni la fréquence des séismes. Les failles sismogènes se situent généralement à plusieurs kilomètres de profondeur où les contraintes tectoniques liées aux mouvements des plaques lithosphériques sont bien supérieures aux variations de pression induites par quelques décimètres ou mètres d’élévation du niveau marin.

En revanche, à l’échelle locale et superficielle, des variations de charge de surface peuvent légèrement moduler l’état de contrainte sur certaines failles peu profondes, notamment dans les environnements côtiers ou volcaniques. Des études montrent que des changements liés à l’eau, tels que les variations du niveau marin, le chargement océanique, le remplissage ou la vidange de réservoirs, peuvent influencer le moment de déclenchement de séismes sur des failles déjà proches de la rupture, sans en constituer la cause fondamentale.

Ces effets restent limités spatialement et en amplitude ; les contraintes tectoniques profondes demeurent largement dominantes. Ainsi, la pression exercée par l’océan peut jouer un rôle secondaire de modulation mais ne constitue ni un moteur principal ni un facteur déterminant de la sismicité tectonique.

Les séismes sont imprévisibles mais on peut se préparer»

Pourquoi étudier ensemble climat et sismicité ? 
Étudier conjointement le climat et la sismicité dans les îles de l’océan Indien est essentiel, car bien que ces phénomènes aient des origines physiques distinctes, leurs impacts peuvent se combiner et s’amplifier dans des territoires insulaires de petite taille et fortement exposés.

Les îles de la région sont soumises à une activité tectonique liée aux dorsales et aux zones de fracture actives, tout en étant particulièrement vulnérables aux aléas climatiques (cyclones, précipitations extrêmes, élévation du niveau de la mer, érosion côtière). Une approche intégrée « climat–sismicité » permet une meilleure évaluation des risques composés, une planification territoriale plus résiliente et une amélioration des stratégies d’alerte, de prévention et d’adaptation.

Peut-on aujourd’hui prévoir un séisme avec précision ?
Non, un séisme demeure essentiellement imprévisible. Il est impossible de déterminer avec précision la date, l’heure et la magnitude d’un futur événement. Même si l’étude de la tectonique et de l’histoire sismique d’une région permet d’identifier des zones à risque élevé, la rupture d’une faille dépend de processus complexes et souvent chaotiques à l’échelle locale, ce qui empêche toute prévision exacte.

En revanche, les scientifiques peuvent estimer des probabilités de séismes sur une période donnée, grâce à l’analyse des séquences historiques et de l’accumulation des contraintes tectoniques. Ils peuvent aussi identifier les failles actives et les zones sismiques afin de cartographier les risques et d’évaluer les impacts potentiels. Ils peuvent également prévoir certains effets secondaires comme les tsunamis générés par de grands séismes, une fois que l’événement est déclenché. 

Ainsi, si la prédiction exacte reste hors de portée, la science permet d’anticiper les zones les plus vulnérables et de renforcer la préparation des populations face à ces aléas.

Quelles sont les limites actuelles de la recherche dans l’océan Indien ? 
La recherche sur les failles sismiques dans l’océan Indien se heurte à plusieurs limitations majeures qui restreignent notre compréhension de la sismicité régionale. La sismologie et la géodésie en milieu océanique profond restent limitées. Les réseaux terrestres ne détectent pas efficacement les séismes sous-marins sans une densité suffisante de sismomètres de fond et de stations GPS océaniques, ce qui entraîne des incertitudes dans la localisation des séismes et la caractérisation des failles le long des dorsales médio-océaniques.

Les informations géophysiques et sismiques détaillées font défaut pour cartographier les structures profondes et la géométrie des failles transformantes et des marges, contrairement à d’autres régions mieux instrumentées. La dynamique diffuse de la plaque indo-australienne, incluant des zones intra-plaque et des segments de failles atypiques, complique l’interprétation des processus tectoniques.

L’accès aux zones offshore pour des campagnes géophysiques et des relevés de haute qualité est limité, ce qui entrave la collecte continue de données et la validation des modèles tectoniques dans des segments potentiellement actifs mais encore peu explorés.

Comment votre recherche contribue-t-elle à mieux anticiper ces risques ? 
Ma recherche de doctorat, menée au sein du Earth and Ocean Lab de l’Université des Mascareignes et l’UoM, vise à approfondir la compréhension des menaces sismiques et tsunamis dans l’océan Indien et à renforcer les capacités d’anticipation. Elle combine l’analyse des failles actives, l’étude de la sismicité historique et la modélisation hydrodynamique côtière.

L’intégration de données océanographiques, de modèles de propagation des vagues et de scénarios hydrodynamiques permet d’identifier les zones côtières les plus exposées et d’évaluer leur vulnérabilité selon les conditions saisonnières et climatiques. Mon travail prend également en compte les glissements sous-marins et côtiers, notamment ceux pouvant être déclenchés par le volcan actif Piton de la Fournaise, qui constituent une source supplémentaire de tsunamis locaux ou régionaux.

L’approche est résolument multidisciplinaire : elle associe l’évaluation des effets climatiques tels que la montée du niveau de la mer, les ondes de tempête et les cyclones tropicaux, aux analyses tectoniques et océaniques. Cette méthode intégrée permet de modéliser les phénomènes extrêmes liés au changement climatique, tels que les tempêtes violentes, les inondations côtières et les événements rares mais catastrophiques.

L’objectif est de produire une cartographie précise des risques et de fournir aux pays et aux communautés des outils fiables et des scénarios réalistes. En associant analyse scientifique, modélisation et connaissance des réalités locales, mon travail contribue à la mise en place de stratégies nationales de prévention et de gestion des catastrophes, transformant les connaissances scientifiques en actions concrètes pour réduire les pertes humaines, économiques et environnementales et renforcer la résilience des littoraux.

Comment se protéger en cas de séisme 

Avant le séisme 

• Identifier les zones sûres dans le domicile
• Sécuriser les meubles et objets lourds
• Vérifier que les bâtiments respectent les normes parasismiques
• Constituer un kit d’urgence (eau, nourriture, lampes, médicaments, documents importants)
• Connaître les plans d’évacuation et les points de rassemblement, notamment en zones côtières exposées aux tsunamis

Pendant le séisme 

• S’abriter sous un meuble solide ou contre un mur intérieur
• Protéger la tête
• Éviter de courir à l’extérieur
• Si vous êtes déjà dehors : s’éloigner des bâtiments, arbres et lignes électriques

Après la secousse 

• Vérifier son état de santé et celui des autres
• Éviter les bâtiments endommagés et les zones côtières si un tsunami est possible
• Écouter les consignes officielles
• Maintenir la communication avec les proches

Ces mesures réduisent les risques de blessures et de pertes matérielles tout en renforçant la résilience des communautés insulaires, particulièrement vulnérables en raison de leur isolement et de leurs infrastructures limitées.

La sensibilisation pour renforcer la résilience insulaire

Murughen Sadien insiste sur l’importance de la sensibilisation. Celle-ci repose sur une combinaison d’éducation, de communication et de préparation pratique. « Il est essentiel d’informer les habitants sur les types de risques, les zones exposées et les comportements à adopter avant, pendant et après un séisme ou un tsunami, à travers des campagnes scolaires et communautaires, des ateliers et des supports visuels. »

Des exercices d’évacuation réguliers tels que « IOWAVE », organisé tous les deux ans par le National Disaster Risk Reduction and Management Centre (NDRRMC), permettent de familiariser les populations avec les itinéraires sûrs et de renforcer leur capacité de réaction. La diffusion d’alertes via sirènes, radios locales, SMS et applications mobiles complète cette préparation, tandis que l’intégration de la sensibilisation dans la planification territoriale associée à la coopération avec les autorités locales et les organisations humanitaires, consolide la résilience communautaire, souligne-t-il. 

« Ces mesures sont particulièrement cruciales pour les petites îles de l’océan Indien où l’isolement géographique et les infrastructures limitées accentuent la vulnérabilité face aux catastrophes naturelles. »