Le grand séisme de Tohoku du 11 mars 2011, les traces du tsunami 2 et près de 15 ans après

Après l'événement de 1933 à Showa Sanriku, l'administration de Miyagi a imposé des restrictions sur l'utilisation des terrains détruits par le tsunami. La stèle de Hiyoriyama a été érigée pour informer les habitants du risque. Cette stèle, emportée par le tsunami de 2011 à plusieurs kilomètres, a été remise à sa position d'origine (figures 1 et 2). Malgré tout, en l'espace de quelques dizaines d'années, les terrains à risque ont été à nouveau graduellement réoccupés, ignorant les recommandations gravées sur la stèle de Hiyoriyama à Natori-Miyagi.

La rupture de l'interface de subduction à l'Est du Japon dans la zone de Tohoku le 11 mars 2011 à 14h46 a généré l'un des plus grands séismes jamais enregistrés (magnitude 9,0). S'en est suivi un tsunami qui a affecté l'ensemble des côtes une vingtaine de minutes plus tard, en particulier à la hauteur de la région de Miyagi, mais aussi sur une distance de plus de 2 000 km le long des côtes japonaises. Un article avait alors été publié sur Planet-Terre (Dequincey et Thomas, 2011[1]) pour revenir sur cet évènement hors du commun, qui a causé la mort de plus de 20 000 personnes, principalement à cause du tsunami, et un profond traumatisme chez les Japonais. Une vague d'une hauteur de plusieurs dizaines de mètres a déferlé sur la côte (figure 3), et le niveau de l'eau est rapidement monté dans les zones inondables (plaine côtière, notamment dans la baie de Funakoshi), noyant et emportant au passage toute construction de moins de 5 m de hauteur. Cette vague a également profondément remodelé le paysage côtier sur son passage, détruisant la dune côtière, qui a mis plusieurs années à se régénérer naturellement.

Presque deux ans après le tsunami de 2011, comme le montrent les 6 figures suivantes prises en février 2013 dans les quartiers très affectés de Natori, les séquelles sont encore visibles, même si beaucoup de gravats ont déjà été déblayés et exportés.

Les dégâts ont été colossaux : environ 400 000 bâtiments ont été détruits ou endommagés, dont des voies ferrées, des ports, des routes, des écoles et des hôpitaux. La centrale nucléaire de Fukushima Daiichi a subi une triple fusion, causant une crise nucléaire majeure. Le Japon a lancé un plan de reconstruction national chiffré à plus de 250 milliards de dollars. D'importantes digues de protection (parfois controversées) ont été construites le long des côtes. De nouveaux logements antisismiques et des infrastructures résilientes aux tsunamis ont été construits. En particulier, les autorités ont installé dans les zones les plus sensibles une digue côtière, parfois accompagnée de forêts côtières qui permettent ensemble de réduire l'énergie de la vague au moment de l'impact. Ces infrastructures permettent également de fournir davantage de temps (une trentaine de secondes supplémentaires) pour permettre l'évacuation au moment de l'arrivée de la vague. Un réseau de canaux avec des systèmes de portes de plus de 7 m de hauteur a également été mis en place dans les quartiers de Yuriage afin de minimiser la propagation de l'inondation dans les secteurs côtiers les plus exposés (figure 10).

Dans la région de Fukushima, il existe encore, en 2025, des zones d'exclusion, tandis que d'autres secteurs sont rouverts sous surveillance constante. Des villages entiers ont été déplacés sur les hauteurs pour éviter de futures catastrophes. Bien que certaines communautés soient restées dépeuplées (impact du tsunami ou contamination radioactive à Fukushima), il est clair que la pression démographique forte au Japon pousse les Japonais à occuper à nouveau les secteurs dévastés par le tsunami. Les autorités ont mis sur pied un certain nombre de mesures (procédures d'évacuation, construction de tours, de collines artificielles ou d'escaliers) pour permettre aux habitants de se réfugier en hauteur en cas de nouveau tsunami. En effet, l'expérience de 2011 a clairement montré que la meilleure protection consiste à se mettre en hauteur sur une structure suffisamment solide pour résister à la force de la vague. Ce fut en particulier le cas pour l'école élémentaire de Arahama (figure 11), qui a résisté au passage de la vague et dont le toit du bâtiment a servi de refuge pour 320 écoliers et personnels enseignants (ils ont été évacués dans la soirée du 11 mars par un hélicoptère de la sécurité civile).

D'un point de vue scientifique, cet évènement dramatique a beaucoup contribué à améliorer la compréhension de la dynamique et de la propagation d'un tsunami, et des moyens de s'en prémunir. Des nombreuses études scientifiques se sont également penchées sur l'historique de la zone et l'enregistrement des tsunamis passés, dans le but notamment d'estimer la fréquence de récurrence. Les données historiques permettent de savoir qu'au moins deux tsunamis majeurs ont affecté la côte Est de Tohoku depuis le XIX^e siècle : le séisme de Showa en 1933 et le séisme de Meiji en 1886. Les estimations de hauteur de vague pour ces évènements sont respectivement comprises entre 10 et 25 m, c'est-à-dire bien moins que pour le séisme de 2011 (jusqu'à 35 m localement).

Dans les dernières années, des forages ont été effectués dans le secteur, car ils permettent des observations sur une période de temps beaucoup plus longue (plusieurs milliers d'années) que ce que l'enregistrement sismologique peut nous offrir (de l'ordre d'une centaine d'années). Le forage réalisé à Koyadori (plaine de la région d'Iwate) a permis d'extraire un enregistrement de 6 000 ans de sédiments, y compris un niveau de cendres volcaniques à la base de la séquence (figure 12). L'étude de cette séquence a révélé la présence d'une dizaine de tsunamites (dépôts caractéristiques grossiers causés par un tsunami) (Ishimura et Yamada, 2021[2]). L'enregistrement sédimentaire suggère une récurrence de tsunami tous les 300 à 400 ans (figure 13), même si, de mémoire d'homme, trois tsunamis ont eu lieu dans les derniers 150 ans, ce qui pourrait laisser penser que tous les événements ne sont pas enregistrés dans les carottes récupérées.

Au-delà du drame humain, le séisme de 2011 et le tsunami qui s'en est suivi a permis des avancées majeures en termes d'amélioration des systèmes d'alerte précoce au tsunami (avec des capteurs plus nombreux et plus précis) et en terme de prévention des tsunamis à venir. Il s'agit d'une source d'inspiration pour de nombreux pays à risque (Indonésie, Chili, etc.) pour améliorer leurs propres systèmes d'alerte et de préparation, et ainsi protéger leurs populations contre ce danger permanent.