Le Japon fait partie des régions fortement peuplées les plus exposées au risque sismique. Les tremblements de terre quasi quotidiens sont produits au niveau des fosses de subduction qui bordent l’archipel, résultant d’un complexe puzzle tectonique.
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La Terre compte de très nombreuses régions où le risque sismique est important, pour différentes raisons qui dépendent du contexte géologique. Le Japon est une zone particulièrement sismogène, avec plusieurs milliers de tremblements de terretremblements de terre enregistrés chaque année sur l'archipel. Si la grande majorité est sans conséquence, le Japon recense tout de même 1/5 des séismes de magnitudemagnitude supérieure à 6 qui ont lieu dans le monde.
Le pays a d'ailleurs connu certains séismes parmi les plus puissants jamais enregistrés sur Terre. Dernier en date, le séisme de Tohoku survenu le 11 mars 2011, de magnitude 9,1, qui fit plus de 18 000 morts et provoqua l'accidentaccident nucléaire de Fukushima à cause du tsunami qui frappa la côte. Car ces grands séismes sont en effet souvent générateursgénérateurs de tsunamis : 17 % des tsunamis ayant lieu dans l'océan Pacifique frappent ainsi les côtes japonaises.
Un véritable puzzle tectonique
Mais comment expliquer cette sismicité au niveau de l'archipel japonais ? Il faut tout d'abord rappeler que le Japon se situe sur une étroite bande que l'on appelle « ceinture de feu du Pacifiqueceinture de feu du Pacifique » et qui représente une immense chaîne de volcans bordant l'ensemble de cet océan. Le Japon est ainsi un archipel d'îles volcaniques, avec de nombreux volcans en activité. Le volcanismevolcanisme qui définit la ceinture de feu est associé aux nombreuses zones de subductionzones de subduction qui courent sur le pourtour du Pacifique.
Les zones de subduction naissent de la confrontation entre deux plaques tectoniquesplaques tectoniques, avec une plaque s'enfonçant sous l'autre. Ce processus tectonique de très grande échelle est l'un des mécanismes fondamentaux de la tectonique des plaquestectonique des plaques et du recyclagerecyclage de la croûte océaniquecroûte océanique. C'est également un mécanisme qui génère beaucoup de magmamagma (d'où la présence de volcans actifs), mais également des séismes particulièrement puissants.
Ainsi, au niveau du Japon, ce sont non pas une, mais six plaques qui cohabitent et bougent l'une par rapport à l'autre. On recense deux plaques océaniques, la plaque pacifique et la plaque philippine, et quatre plaques associées à la plaque eurasienne : la plaque du Yangtsé, la plaque d'Okinawa, la plaque de l'Amour et la plaque d'Okhotsk, cette dernière jouxtant la plaque nord-américaine.
L'ensemble de ces plaques s'agence de manière complexe, définissant des limites tectoniques qui, pour certaines, enregistrent d'importants déplacements. Ce sont ces derniers, l'accumulation de contraintes et leur relâchement, qui sont à l'origine des tremblements de terre enregistrés au Japon.
Des zones de blocage au niveau des fosses de subduction
Ainsi, la plaque pacifique s'enfonce sous la plaque d'Okhotsk, qui porteporte la moitié nord de l'archipel du Japon. Cette rencontre se fait au niveau de la fosse océaniquefosse océanique des Kouriles (au nord) et de la fosse du Japon (au sud). La plaque pacifique s'enfonce également sous la plaque philippine au niveau de la fosse d'Izu-Ogasawara. Or, la plaque philippine elle-même s'enfonce sous trois plaques différentes : la plaque de l'Amour (fosse de Nankai et de Suruga), la plaque d'Okhotsk (fosse de Sagami) et la plaque d'Okinawa (fosse de Ryukyu).
À l'inverse de ces limites de plaques convergentes, la limite entre les plaques du Yangtsé et d'Okinawa est divergente. Il s'agit d'un bassin d'arrière-arcbassin d'arrière-arc en extension, qui résulte de la subduction de la plaque philippine sous la plaque d'Okinawa. En effet, bien que le contexte soit globalement en convergence, le retrait progressif du slabslab (partie plongeante) de la plaque philippine entraîne une dynamique extensive dans la plaque chevauchante (ici la plaque d'Okinawa).
La région du Japon est donc une zone complexe du point de vue tectonique et géodynamique. L'archipel est ainsi soumis à d'importantes contraintes compressives qui engendrent de la déformation. Les plaques qui entrent en subduction (pacifique et philippine), ne glissent pas librement sous les plaques chevauchantes. En cause : l’irrégularité du plancher océanique qui entre en subduction, mais également de nombreux autres facteurs (pente du slab, présence de sédimentssédiments...).
Vidéo prise du Shinjuku Center building à Tokyo, Japon, le 11 mars 2011, lors du grand séisme du Tôhoku. À gauche, la Shinjuku i-land tower, et à droite l’immeuble de la société Sompo Credit. © Dôshite ?
Certains segments au niveau des fosses de subduction se retrouvent donc temporairement bloqués : alors que la plaque s'enfonce de part et d'autre, ces zones de blocage vont graduellement accumuler de la contrainte. Lorsque le blocage finit par céder, le mouvementmouvement brusque des deux plaques libère une importante quantité d'énergieénergie qui se traduit par un séisme. Le mouvement du fond va lui potentiellement générer un tsunami.
Malgré cela, la population a réussi à s'adapter à ce risque constant. L'ensemble des constructionsconstructions doivent suivre des normes parasismiquesparasismiques très strictes, ce qui permet aux grandes villes de subir les tremblements de terre, même les plus puissants, sans trop de dommages. La population, et notamment les enfants, sont d'ailleurs sensibilisés à ce risque, et suivent régulièrement des formations et des entraînements pour leur permettre d'adopter les bons gestes en cas de violentes secousses.
