Séismes et volcans : phénomènes, aléas et risques

Rappels de 6e sur les séismes et les volcans ; l’origine d’un séisme (contraintes, faille, foyer, ondes, répliques, tsunami) ; sismogramme, magnitude et intensité ; du magma à la lave ; éruptions effusives et explosives ; la répartition des séismes et des volcans selon les frontières de plaques ; aléa, enjeux, vulnérabilité, risque et prévention.

À propos de cette page

Cinq problèmes à partir de documents : le séisme de la Martinique en 2007, Lisbonne en 1755 avec son tsunami et l’enquête de Pombal, le piton de la Fournaise et la montagne Pelée, les séismes d’Haïti et du Chili en 2010, et le réveil du Pinatubo en 1991.

5 problèmes, du plus simple au plus difficile. Écris tes réponses, puis « Vérifier ».

Résoudre un problème : la méthode

Je lis chaque document et je repère les données : date, lieu, magnitude ou intensité, profondeur, observations, bilan.
Je relie chaque donnée au cours : magnitude ou intensité ? effusive ou explosive ? quelle frontière de plaques ?
Je calcule si besoin : distance = vitesse × durée ; un pourcentage = partie ÷ total.
Je nomme avec le vocabulaire du cours : aléa, enjeux, vulnérabilité, risque, signes précurseurs.
Je conclus en citant la donnée qui le prouve.

Problème 1 · Le séisme de la Martinique, 2007★★★Facile

Document 1 — Le séisme. Le 29 novembre 2007, vers 15 h, un séisme de magnitude 7,4 secoue la Martinique. Son foyer se trouve à 156 km de profondeur, dans la lithosphère de l’océan Atlantique qui plonge sous la plaque caraïbe.

Document 2 — Les effets. À Fort-de-France, l’intensité atteint VII : des objets tombent, des bâtiments sont endommagés et un parking s’effondre. Le bilan est d’un mort, victime d’une crise cardiaque, et de quelques blessés.

1. D’après le document 1, la valeur 7,4, unique pour ce séisme, est sa .
La magnitude : l’énergie libérée au foyer, une seule valeur.
2. D’après le document 2, la valeur VII relevée à Fort-de-France est une .
Une intensité : les effets observés en un lieu, en chiffres romains.
3. Une plaque qui plonge sous une autre : la Martinique est au-dessus d’une zone de .
Une zone de subduction : c’est là que les foyers peuvent être aussi profonds.
4. Avec un foyer à 10 km sous Fort-de-France, la même magnitude aurait donné une intensité plus dans la ville.
Plus forte : un foyer très profond secoue moins la surface, car les ondes s’affaiblissent en chemin.

Problème 2 · Lisbonne, 1er novembre 1755★★★Moyen

Document 1 — La catastrophe. Le 1^er novembre 1755, vers 9 h 40, le sol de Lisbonne tremble pendant plusieurs minutes. Le foyer se trouve en mer, dans l’océan Atlantique, à environ 290 km au sud-ouest de la ville ; sa magnitude est estimée aujourd’hui entre 7,7 et 9. La secousse est ressentie jusqu’en Finlande et en Afrique du Nord. Une quarantaine de minutes plus tard, la mer se retire du port, puis de grandes vagues déferlent sur la ville basse. Des incendies éclatent ensuite. Lisbonne compte environ 200 000 habitants : on estime qu’entre 30 000 et 40 000 meurent.

Document 2 — L’enquête de Pombal. Le ministre chargé de la reconstruction, le marquis de Pombal, fait envoyer un questionnaire à toutes les paroisses du royaume : à quelle heure la secousse a-t-elle commencé et combien de temps a-t-elle duré ? Les bâtiments sont-ils tombés plutôt d’un côté ? La mer a-t-elle d’abord monté ou baissé ? Combien de temps les incendies ont-ils duré ?

Document 3 — Reconstruire autrement. Lisbonne est rebâtie avec des rues larges et des immeubles à ossature de bois croisée, la « cage pombaline ». Des maquettes de ces ossatures sont testées en faisant marcher des troupes autour, pour imiter les vibrations du sol.

1. D’après le document 1, les grandes vagues qui ont suivi la secousse forment un .
Un tsunami : le foyer était sous la mer, le fond marin a bougé.
2. D’après le document 1, la mer s’est d’abord retirée du port. Ce signal annonçait le tsunami : il fallait aussitôt quitter les quais et gagner les .
Les hauteurs : une mer qui se retire brusquement après une secousse peut annoncer un tsunami ; on s’éloigne du rivage à pied, sans attendre.
3. D’après le document 1, les victimes ont trois causes : l’effondrement des bâtiments, les vagues et les .
Les incendies, qui ont éclaté après la secousse.
4. En prenant 30 000 victimes, % des habitants de Lisbonne sont morts.
30 000 ÷ 200 000 = 0,15, soit 15 % (et 20 % avec 40 000 victimes).
5. Le questionnaire de Pombal recense les effets du séisme dans chaque paroisse : il renseigne sur l’ du séisme.
Sur l’intensité, qui décrit les effets en chaque lieu, alors que la magnitude est une seule valeur.
6. En renforçant les immeubles, la cage pombaline diminue la de la ville face aux séismes.
La vulnérabilité : c’est l’un des premiers exemples de construction parasismique.

Problème 3 · Deux volcans français★★★Moyen

Document 1 — Le piton de la Fournaise (La Réunion). L’un des volcans les plus actifs du monde. Sa lave, très fluide, jaillit en fontaines et descend en longues coulées, parfois jusqu’à l’océan. Le volcan est large, en pente douce. La Réunion est en plein milieu de la plaque africaine, loin de toute frontière de plaques.

Document 2 — La montagne Pelée (Martinique). Sa lave pâteuse forme des dômes dans le cratère. Le 8 mai 1902, une avalanche brûlante de gaz, de cendres et de blocs dévale ses pentes et détruit la ville de Saint-Pierre. Le volcan est pointu, en pente forte. Sous la Martinique, la lithosphère atlantique plonge sous la plaque caraïbe.

1. D’après le document 1, les éruptions du piton de la Fournaise sont .
Effusives : lave fluide, fontaines et coulées, volcan large.
2. D’après le document 2, les éruptions de la montagne Pelée sont .
Explosives : lave pâteuse, dômes, avalanche brûlante, volcan pointu.
3. La propriété du magma qui explique la différence entre ces deux volcans est sa .
Sa viscosité : fluide à La Réunion, visqueux en Martinique.
4. L’avalanche brûlante qui a détruit Saint-Pierre en 1902 est une .
Une nuée ardente : plusieurs centaines de degrés et de km/h.
5. Loin de toute frontière, le piton de la Fournaise est alimenté par un point .
Un point chaud ; la Pelée, elle, est un volcan de subduction.

Problème 4 · Haïti et Chili, 2010★★★Difficile

Document 1 — Deux séismes la même année (bilans officiels arrondis).

	Haïti	Chili
Date	12 janvier 2010	27 février 2010
Magnitude	7,0	8,8
Épicentre	à environ 25 km de Port-au-Prince, la capitale	en mer, à une centaine de km de Concepción, deuxième ville du pays
Morts	plus de 200 000	environ 500

Document 2 — Les constructions. En Haïti, pays très pauvre, il n’existait pas de règles de construction obligatoires : beaucoup d’immeubles étaient en béton non armé. Le Chili, frappé par de nombreux séismes, applique des normes de construction strictes depuis les années 1960.

Document 3 — Un repère. Un degré de magnitude de plus correspond à environ 32 fois plus d’énergie ; la différence de magnitude entre ces deux séismes correspond à environ 500 fois plus d’énergie.

1. La différence de magnitude entre les deux séismes est de .
8,8 − 7,0 = 1,8.
2. Le séisme qui a libéré le plus d’énergie est celui du .
Celui du Chili : environ 500 fois plus d’énergie.
3. D’après le document 2, le pays dont les bâtiments étaient les plus vulnérables est .
Haïti : pas de règles de construction, béton non armé.
4. Une capitale très peuplée à 25 km de l’épicentre : en Haïti, les exposés étaient très nombreux.
Les enjeux : population et bâtiments exposés.
5. Le séisme le plus énergique a fait beaucoup moins de morts : le bilan dépend surtout des enjeux et de leur .
De leur vulnérabilité : un aléa plus fort au Chili, mais des enjeux moins fragiles.

Problème 5 · Le réveil du Pinatubo, 1991★★★Difficile

Document 1 — Les signes (Philippines, 1991).

Date	Observation
15 mars	des villageois ressentent des secousses
2 avril	des explosions de vapeur se produisent près du sommet
avril à début juin	des milliers de petits séismes ; le volcan rejette des milliers de tonnes de dioxyde de soufre
7 au 12 juin	un dôme de lave sort au sommet
15 juin	éruption principale : panache de cendres à environ 35 km d’altitude

Document 2 — La protection. Dès avril, les volcanologues surveillent le volcan. Les zones proches sont évacuées par étapes ; le 14 juin, 60 000 personnes sont évacuées. D’après le service géologique des États-Unis, les prévisions ont sauvé au moins 5 000 vies.

1. D’après le document 1, les petits séismes, les explosions de vapeur et les rejets de gaz sont des signes .
Des signes précurseurs : ils ont annoncé l’éruption.
2. Entre les explosions de vapeur du 2 avril et l’éruption principale du 15 juin, il s’est écoulé jours.
Du 2 au 30 avril : 28 jours ; mai : 31 ; juin : 15. 28 + 31 + 15 = 74 jours.
3. Un dôme, puis un panache de cendres à 35 km : l’éruption du 15 juin est .
Explosive : magma visqueux, gaz piégés.
4. L’évacuation ne change pas l’aléa ; elle retire de la zone dangereuse les .
Les enjeux : les habitants ont été mis à l’abri, le risque a baissé.

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