Séisme précurseur
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Un séisme précurseur est un tremblement de terre qui se produit avant un événement sismique plus important et y est relié dans le temps et dans l'espace. La caractérisation d'un séisme comme précurseur, secousse principale ou réplique n'est possible qu'une fois la séquence sismique terminée. Cette désignation se fait donc a posteriori après analyse des données par les sismologues[1].
Les séismes précurseurs sont détectés pour environ 40 % de tous les séismes de magnitude modérée à forte[2]. Ces secousses surviennent en général quelques minutes à plusieurs jours avant la secousse principale, mais parfois beaucoup plus longtemps avant. Par exemple, le séisme de 2002 à Sumatra (MW = 7,4) est considéré comme un séisme précurseur du séisme de 2004 dans l’océan Indien (MW = 9,3), avec un délai de plus de deux ans entre les deux événements[3].
Certains grands séismes (MW > 8,0) ne montrent aucune activité de séisme précurseur, comme le séisme de 1950 au Tibet de magnitude 8,6.
L'augmentation de l'activité des secousses précurseurs est très difficile à quantifier pour un séisme donnée, mais elle devient apparente lorsque les résultats de nombreux événements différents sont combinés. Ces observations permettent de constater que l'augmentation précédant la secousse principale suit une loi de puissance inverse. Cela peut indiquer soit que les séismes précurseurs provoquent des changements de contrainte tectonique à l'origine de la secousse principale, soit que cette augmentation est liée à une augmentation générale des contraintes dans la région géologique[4].
Mécanisme
L'observation de séismes précurseurs associés à de nombreux séismes suggère qu'ils font partie d'un processus préparant la rupture de faille[2]. D'après un des modèles de rupture sismique, le processus se déroule en cascade, débutant par un événement de très faible magnitude qui en déclenche un autre, plus important, et se poursuivant jusqu'au déclenchement du séisme principal. Cependant, l'analyse de certains séismes précurseurs montre que ceux-ci amènent plutôt à relâcher les contraintes autour de la faille. Dans cette perspective, les séismes précurseurs et les répliques font partie d'un même processus. Ceci est corroboré par une corrélation observée entre la fréquence des séismes précurseurs et celle des répliques pour un séisme donné[5]. En pratique, deux principales théories s'opposent concernant les séismes précurseurs : le processus de déclenchement sismique -décrit dans les modèles SOC (Self-Organized Criticality) et les modèles de type ETAS (Epidemic Type Aftershock-Sequences)- et le processus d'accumulation par glissement asismique -modèles de nucléation. Ce débat sur la valeur prédictive des séismes précurseurs est connu sous le nom d'« hypothèse des séismes précurseurs » (Foreshock Hypothesis) [6].
Prédiction sismique
L'augmentation de l'activité sismique dans une région (cluster ou essaim de séismes) est utilisée comme essai de méthode de prédiction sismique. Par exemple, lors du séisme de 1975 à Haicheng en Chine, une évacuation de la population a été déclenchée à la suite de la détection d'une telle hausse d'activité. Cependant, la plupart des séismes ne présentent pas d'essaim de séismes précurseurs évident et cette méthode s'avère au final peu efficace. La plupart des petits séismes ne sont pas des précurseurs, ce qui peut conduit à de fausses alertes[7]. Les séismes le long des failles transformantes océaniques présentent un comportement de séismes précurseurs reproductible, permettant de prédire à la fois leur localisation et leur date[8]. Des études scientifiques récentes suggèrent que des essaims annulaires de séismes précurseurs peuvent précéder un séisme important.
