Détecter des séismes des semaines à l’avance : et si la clé était dans l’atmosphère ?

De nouveaux travaux disent pouvoir prédire les séismes plusieurs semaines à l’avance grâce aux perturbations repérées dans l’atmosphère. La méthode, testée sur douze cas en Chine, doit encore faire ses preuves avant de servir à la prévention.

Prédire les tremblements de terre bien à l’avance est un enjeu mondial et un véritable défi scientifique. Si l’étude des plaques tectoniques permet de repérer les zones à risque avec des années, voire des décennies d’avance, il est bien plus compliqué de dire précisément quand et où vont se déclencher les séismes.

Publiés le 11 octobre dans la revue NPJ Natural Hazards, de nouveaux travaux proposent une méthode de prévision fondée sur les perturbations atmosphériques. L’équipe, menée par Chieh-Hung Chen, de l’université de technologie de Chengdu, réunit des chercheurs de Chine continentale, de Taïwan, du Japon et du Brésil. Entre 2022 et 2024, elle a repéré douze zones où des signaux anormaux, observés jusque dans l’ionosphère, annonçaient selon elle un séisme puissant. Dans dix cas sur douze, un séisme a bien frappé la zone dans les trois mois.

Des ondes qui vont du sol jusqu’à la haute atmosphère

La méthode repose sur ce que les auteurs appellent des seismo-ripples, des ondulations sismiques : des vibrations du sol qui naîtraient près du futur épicentre plusieurs semaines, voire plusieurs mois avant la secousse.

Ces vibrations se propagent en anneaux, du sol jusque dans l’atmosphère. Au passage, elles perturbent légèrement le champ magnétique, puis atteignent l’ionosphère, la couche supérieure de l’atmosphère qui contient du plasma. C’est cette perturbation de l’ionosphère que captent les récepteurs de positionnement par satellite, comme le GPS.

Pour réussir à retracer tout le parcours de ces ondes, les chercheurs se sont servis de sismomètres, de centaines de magnétomètres et d’un réseau de récepteurs GNSS au sol, les antennes qui captent les signaux des satellites de positionnement. En reprenant tous ces renseignements, ils ont pu ainsi mesurer les perturbations dans l’ionosphère, le champ magnétique, et refaire le chemin en arrière pour voir s’ils tombaient bien sur le véritable épicentre.

Dans dix situations sur douze, la réponse était donc oui, avec un résultat qui se trouvait en moyenne à 280 kilomètres du véritable épicentre et avec une magnitude surestimée d’environ 0,5 en moyenne, soit une énergie près de six fois supérieure à celle du séisme réel. Pour les auteurs, ces résultats confirment l’hypothèse selon laquelle les séismes ne sont pas totalement imprévisibles, puisque ces vibrations existent bien jusqu’à trois mois avant le tremblement de terre.

Une porte ouverte… mais encore beaucoup de chemin à parcourir

Dans un entretien rapporté par le South China Morning Post, les chercheurs l’assurent : « Nous avons ouvert une porte. Les séismes ne sont pas hors de portée de la  prédiction. » Leur théorie n’arrive pourtant pas de nulle part. Les conséquences d’un tremblement de terre sur l’ionosphère sont connues et étudiées depuis des décennies.

En 2004, le satellite français DEMETER avait déjà pour but d’améliorer la prédictibilité des séismes grâce à l’observation de la haute atmosphère soumise aux ondes électromagnétiques. En 2023, l’Institut de physique du globe de Paris a lancé le projet IONO-DIET, qui s’appuie sur l’ionosphère pour améliorer les systèmes d’alerte face aux tsunamis et aux séismes. Ce projet cherche à repérer un séisme dans l’ionosphère 12 à 15 minutes après la secousse, et non à l’annoncer à l’avance.

Savoir qui a eu l’idée en premier compte peu. La vraie question est de savoir si cette méthode peut aider à protéger les populations. Il est trop tôt pour le dire : l’étude ne repose que sur douze cas. Deux des douze zones signalées n’ont d’ailleurs connu aucun séisme dans les trois mois. Comme le souligne le compte spécialisé GeoTales dans une publication sur X, l’étude ne dit pas non plus s’il a pu y avoir d’autres faux positifs. Avec une erreur moyenne de 280 kilomètres sur l’épicentre et une fenêtre de trois mois, une alerte couvrirait un cercle d’environ 250 000 kilomètres carrés, près de la moitié de la France métropolitaine.

Peut-on mesurer ce risque ? Justifie-t-il de faire évacuer une ou plusieurs villes ? Sait-on si des séismes peuvent apparaître même si aucun signal n’a été repéré auparavant ? Autant de questions auxquelles de futures études devront répondre. Les auteurs le reconnaissent eux-mêmes en conclusion : « Nous n’affirmons pas une certitude absolue dans la prédiction de séismes, mais les trouvailles de cette étude montrent un progrès vers un cadre de prédiction fiable. Grâce à de nouvelles avancées technologiques et méthodologiques, nous nous rapprochons de cet objectif tant recherché. »

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