Magnitude locale (ML) et magnitude énergétique (Mw)

Jacques Deverchère

Laboratoire des Domaines Océaniques de Plouzané Brest

Benoît Urgelli

ENS Lyon / DGESCO

15/11/2002

Résumé

Différence entre magnitude locale et magnitude d'énergie d'un séisme.


Quelques définitions

La magnitude ML est une magnitude dite locale. Elle est obtenue en mesurant l'amplitude maximale des ondes du séisme à des stations relativement proches, en pratiquant une correction de distance, et pour une fréquence assez élevée su signal (en général, autour de 1 Hz).

Par contre, la magnitude Mw (dite d'énergie, ou de moment), est reliée au moment sismique Mo du séisme. Elle fournit par essence une estimation plus précise de l'énergie libérée sous forme sismique que les autres échelles de magnitude. Le moment sismique Mo est obtenu en décomposant le signal du séisme en fréquence, et en évaluant le niveau plat du spectre d'amplitude en fonction de la fréquence.

Exemple du séisme de Hennebont

Dans le cas du séisme de Hennebont, plusieurs raisons peuvent expliquer la différence assez importante entre ML (estimée à 5,5 par le LDG/CEA) et Mw (estimée à 4,3 par le Centre Sismologique Suisse).

  • La bande de fréquence étroite de ML a pu conduire à surestimer cette valeur : en effet, l'amplitude du déplacement du sol n'est pas constante avec la fréquence des ondes.
  • Le nombre limité de stations utilisé juste après le séisme pour calculer la magnitude locale ML peut avoir le même effet, selon les azimuts de ces stations qui peuvent être dans des directions d'amplification forte des ondes (notion de spectre de radiation).

Dans le cas de ce séisme, il est donc probable que la magnitude correcte est Mw = 4,3. Cette magnitude est en bon accord avec les effets ressentis, probablement ni amplifiés ni atténués dans la région du séisme, caractérisée par l'absence de forte topographie et la présence d'un socle relativement homogène.

Attention à la confusion

Par comparaison, le séisme meurtrier du 31/10/2002 en Italie (San Giuliano di Puglia) a un magnitude d'énergie Mw de 5,8, et probablement des effets de sites associés beaucoup plus importants. La seule différence de magnitude Mw, même en tenant compte d'une incertitude de 0,2, indique 50 à 100 fois plus d'énergie libérée lors de ce séisme en Italie que lors du séisme de Hennebont.

D'où les confusions malheureuses qui amènent certains à penser que les séismes de Hennebont et d'Italie étaient comparables en taille... et que les maisons et écoles en Bretagne seraient mieux construites, ou les habitations plus éloignées du séisme en question !