Une note (1) de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN), publiée le 12 novembre, tire les conséquences de l'étude du séisme qui a causé d'importants dommages dans la commune ardéchoise du Teil et ses voisines en novembre 2019 (2) . Le document présente aussi les travaux menés par l'IRSN pour améliorer la prise en compte de l'aléa sismique pour les installations nucléaires.
Un séisme peu commun
L'analyse des données collectées par les experts de l'IRSN, du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et de l'institut de recherche pour le développement (IRD) montre que le séisme, de magnitude 4,9, présente trois caractéristiques atypiques.
Tout d'abord, il s'est initié à une profondeur d'environ 1 km. « Cette faible profondeur de foyer est rarement observée pour un séisme de cette magnitude, la rupture s'initiant généralement au-delà de 5 km. » Les chercheurs constatent ensuite que le séisme s'est produit sur une faille jugée inactive, mais appartenant au faisceau de failles des Cévennes dont plusieurs segments sont reconnus comme potentiellement actifs. Enfin, le séisme a entrainé un décalage du sol de l'ordre de 10 cm entre les deux compartiments de la faille. « Il est là-aussi très rare d'observer une rupture de surface pour un séisme de cette gamme de magnitude, les ruptures de surface apparaissant en général pour des magnitudes dépassant 6. »
Ces caractéristiques, qualifiées de « peu communes » illustrent « la nécessité d'élargir le champ des investigations nécessaires à l'évaluation de l'aléa sismique » en France. L'IRSN explique avoir déjà demandé, dans le cadre de la troisième visite décennale des réacteurs de 1 300 mégawatts (MW), qu'EDF étudie les failles potentiellement actives dans un rayon d'au moins 25 km autour des sites. Ce travail devait permettre de déterminer leur potentiel sismogénique et leur capacité à rompre la surface.
Aller au-delà des séismes référencés
La note de l'IRSN envisage deux améliorations. L'institut plaide pour l'amélioration des méthodes d'identification et d'étude des failles potentiellement actives. Dans ce domaine, l'institut propose d'aller au-delà des études de sismicité historique, qui s'appuient essentiellement sur des archives rassemblant les évènements connus (les plus anciens remontent à environ 1 000 ans). L'objectif serait d'identifier des failles « susceptibles de générer des séismes caractérisés par de très longues périodes de retour ».
En l'occurrence, le séisme du Teil a été causé par la faille de la Rouvière, dont la dernière période d'activité connue remonte à environ 20 millions d'années. Par ailleurs, les caractéristiques de la région entraîne de longue période de retour des séismes, « probablement (…) de plusieurs milliers à plusieurs dizaines de milliers d'années ». Autant de facteurs qui rendent difficile, voire impossible, la cartographie des failles actives sur la seule base de l'étude des traces de surface.
Pour remédier à ce problème, L'IRSN juge « indispensable » d'utiliser des techniques permettant de visualiser le sous-sol, comme les techniques géophysiques, le creusement de tranchées, ou des forages. L'IRSN, en collaboration avec des universités, a entrepris de tels études des évènements rares. Des acticités, géologiquement récentes (plusieurs milliers à plusieurs dizaines de milliers d'années), ont déjà été identifiées sur des failles en Savoie et Haute-Savoie, dans le fossé Rhénan, dans la vallée de de la Moyenne Durance ou encore dans l'Artois, détaille l'Institut.
Mieux connaître les ruptures de terrain
L'IRSN évoque aussi l'intégration de la possibilité de rupture de surface dans l'évaluation de l'aléa sismique. L'apparition d'une rupture de terrain est rare en France : sur les 60 dernières années d'observation, seuls le séisme du Teil et celui d'Epagny (Haute-Savoie), en 1996, ont donné lieu à un décalage du terrain. « En revanche les études de paléosismologie (…) ont montré que ce phénomène s'est produit sur plusieurs failles du territoire national dans l'histoire ou dans un passé géologique récent. »
En France, cet aléa « commence à être reconnu », mais il n'est pas pris en compte dans les études sismiques, alors qu'il « présente une menace pour les réseaux (transports, gaz, eau, énergie), infrastructures (barrages, digues), et installations à risque ». L'IRSN plaide pour qu'il soit intégré, au moins à l'échelle des failles géologiques étendues.
Pour cela, l'institut explique qu'il faut mener des recherches pour renforcer les approches probabilistes basées sur des catalogues de cas connus. « Celles-ci sont aujourd'hui peu robustes par manque de cas répertoriés », précise-t-il, ajoutant travailler actuellement avec d'autres équipes de recherche à la constitution d'une base de données mondiale de ruptures de surface.
