A4 Tsunamis géophysiques

Topique

Un tsunami est une onde de gravité de longue période, dont l'intervalle entre deux crêtes varie de cinq à soixante minutes. Il est généré par une perturbation verticale soudaine du fond marin : une rupture sismique avec composante verticale, un glissement de terrain sous-marin, l'effondrement d'une caldeira volcanique, ou encore l'impact d'une météorite. Lorsqu'un tsunami est d'origine sismique, il provoque une première élévation du niveau de la mer proportionnelle au déplacement vertical du fond marin et à la surface de la rupture. Cette élévation initiale se propage ensuite sous forme d'une onde de longue période à une vitesse qui dépend de la profondeur de l'océan.

La vitesse de propagation d'un tsunami est proportionnelle à la racine carrée de la profondeur de l'océan : en pleine mer, à une profondeur typique d'environ quatre mille mètres, un tsunami se déplace à environ deux cents mètres par seconde, soit près de sept cent vingt kilomètres par heure, avec une amplitude de seulement dix centimètres à un mètre, le rendant presque imperceptible pour un navire le traversant en haute mer.

À l'approche d'un tsunami, la profondeur de l'océan diminue, ce qui réduit sa vitesse tout en augmentant son amplitude. En effet, l'énergie totale de la vague se conserve et doit désormais se répartir sous la forme d'une vague plus lente et plus comprimée. Cet effet « vers le rivage » peut amplifier la hauteur de la vague de dix à cent fois par rapport à sa hauteur en pleine mer. La géométrie du littoral atteint par le tsunami contribue également à cette amplification : une baie tend à concentrer l'énergie de la vague vers son fond, tandis qu'une péninsule tend à la réfléchir vers d'autres zones côtières.

La portée maximale d'un tsunami à l'intérieur des terres dépend de l'amplitude de la vague lorsqu'elle atteint la côte, de l'angle de la pente côtière qu'elle doit gravir et de la résonance de la géométrie de la baie avec le tsunami lui-même. Le comportement attendu d'un tsunami comprend l'arrivée de plusieurs trains de vagues successifs sur plusieurs heures, et c'est souvent le deuxième ou le troisième train de vagues, et non le premier, qui est le plus haut de tous, précisément en raison de cette même résonance entre la géométrie de la côte et la perturbation verticale du fond marin par laquelle cette description a commencé.

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