Les tremblements de terre peuvent-ils être provoqués par l’homme?

Oui, certaines activités humaines peuvent déclencher des tremblements de terre. Non, elles ne permettent pas de secouer la planète à volonté. Des injections profondes, des barrages, des mines ou l’extraction de fluides peuvent modifier l’équilibre d’une faille déjà proche de la rupture. Le bouton rouge des séismes reste une belle histoire, mais un mauvais dossier scientifique.

Le bouton rouge n’existe pas, la perturbation oui

La faille fournit déjà le mécanisme

Un séisme commence par un glissement soudain sur une faille. Les plaques tectoniques se déplacent lentement, mais le frottement peut bloquer leurs bords. La contrainte augmente jusqu’à ce que la résistance de la faille cède, libérant de l’énergie sous forme d’ondes sismiques.

Une activité humaine peut modifier cet équilibre sans fabriquer une faille neuve. Elle peut augmenter la pression dans la roche, retirer une masse ou changer la répartition des contraintes. Si la faille était déjà fortement contrainte, la perturbation peut précipiter le glissement. L’activité humaine agit alors comme un déclencheur, pas comme le moteur des plaques tectoniques.

Des activités aux effets différents

L’United States Geological Survey, ou USGS, recense plusieurs causes de sismicité induite :

• le remplissage de grands réservoirs derrière des barrages;
• les exploitations minières souterraines ou à ciel ouvert;
• l’extraction de fluides ou de gaz dans le sous-sol;
• l’injection de fluides dans des formations profondes, notamment pour l’élimination d’eaux usées ou certaines opérations géothermiques.

Une injection peut augmenter la pression de l’eau dans les pores de la roche et favoriser le glissement d’une faille déjà instable. Une mine retire du matériau et redistribue les contraintes. Un réservoir ajoute le poids de l’eau et modifie les pressions souterraines. La proximité d’un chantier ne suffit donc pas à établir sa responsabilité.

Pohang, le dossier qui résiste au raccourci

Le séisme de Pohang, en Corée du Sud, fournit un cas particulièrement documenté. En 2017, un événement de magnitude de moment Mw 5,5 s’est produit près d’un système de géothermie profonde. Le site avait fait l’objet de stimulations hydrauliques et d’une surveillance sismique détaillée.

Dans une étude publiée en 2020 dans Nature Communicationsintitulée Causal mechanism of injection-induced earthquakes through the Mw 5.5 Pohang earthquake case studyles chercheurs ont analysé les changements de pression dans les pores, la localisation des premiers séismes et le transfert de contraintes de Coulomb.

Le mécanisme proposé est précis : l’augmentation de la pression déstabilise des failles déjà fortement contraintes, puis les premiers séismes modifient à leur tour les contraintes autour d’eux. Ces interactions peuvent favoriser la poursuite de la séquence et l’apparition d’un événement plus important. L’étude relie ainsi le séisme de Pohang aux stimulations hydrauliques du site.

Ce résultat concerne une géologie, une faille et un historique d’opérations précis. Il ne signifie pas qu’une injection déclenchera automatiquement un séisme de magnitude 5,5. Transformer Pohang en recette universelle serait une nouvelle exagération, avec ou sans blouse blanche.

Une coïncidence n’est pas une preuve

Un séisme survenant près d’un puits peut rester naturel. Les failles continuent de fonctionner lorsque les machines sont arrêtées, et certaines régions sont déjà sismiquement actives. Pour attribuer un événement à une activité humaine, les chercheurs doivent réunir plusieurs indices.

Le faisceau d’indices qui tranche

1. Comparer la chronologie et le rythme des injections ou des extractions avec celle des séismes.
2. Examiner la profondeur des événements, leur distance au site, la géométrie des failles et les changements de pression.
3. Vérifier qu’un modèle physique explique le lien entre l’opération et la rupture observée.

La chronologie compte, mais elle ne suffit pas. Une activité et un séisme peuvent se produire au même endroit sans que l’une ait causé l’autre. Corrélation n’est pas causalité. Le transfert de contraintes complique encore l’enquête : une petite rupture peut modifier les forces sur une faille voisine, parfois au-delà de la zone où la pression du fluide s’est directement propagée.

Une publication de 2022 dans Bulletin of Earthquake EngineeringEarthquake hazard and risk analysis for natural and induced seismicity: towards objective assessments in the face of uncertaintyinsiste sur les incertitudes liées à la connaissance incomplète des failles. Elle distingue aussi l’aléa, qui concerne la probabilité et la gravité possible d’un événement, du risque, qui dépend également de l’exposition des bâtiments, des infrastructures et des personnes.

Le mot « séisme » ne raconte pas tout le danger

La magnitude décrit la taille d’un séisme, mais elle ne suffit pas à déterminer ses conséquences. L’aléa dépend aussi du contexte géologique et de la localisation de l’événement. Le risque augmente lorsque des populations ou des infrastructures se trouvent exposées.

L’USGS indique que la plupart des séismes induits sont de faible magnitude et présentent peu de danger. Des séismes humains plus importants et potentiellement dommageables ont toutefois déjà eu lieu. Faible fréquence ne signifie donc pas absence de risque.

Pourquoi la légende enfle à chaque partage

L’affirmation « l’homme provoque les tremblements de terre » part d’un fait exact, puis efface ses conditions. Les cas documentés concernent certaines opérations, certains volumes, certaines failles et certains contextes géologiques. La version virale transforme cette réalité locale en pouvoir général, comme dans un jeu de téléphone arabe où chaque partage élargit un peu la secousse.

Une étude publiée en 2022 dans Scientific ReportsEffect of linguistic framing and information provision on attitudes towards induced seismicity and seismicity regulationa étudié les réactions du public britannique à la sismicité induite et à sa réglementation. Les chercheurs ont utilisé trois vagues d’enquête, auprès de 2 777, 1 858 puis 1 439 personnes, en comparant notamment le vocabulaire employé et la présentation de données réglementaires.

Cette étude portait sur les attitudes, pas sur la cause physique des séismes. Elle montre pourquoi le choix des mots compte dans un débat où « tremblement de terre », « secousse » et « sismicité induite » ne déclenchent pas la même réaction. Le biais de confirmation et l’effet de répétition peuvent ensuite donner à une explication familière une solidité qu’elle n’a pas acquise par la preuve. Une information souvent partagée devient connue, pas automatiquement vraie.

Peut-on couper le courant quand la terre réagit?

Dans certains cas de sismicité induite, réduire ou arrêter l’activité peut limiter le phénomène. L’USGS indique que des séismes liés à l’injection d’eaux usées dans des puits profonds du Colorado, de l’Ohio et de l’Arkansas ont cessé après l’arrêt des injections. Cette observation ne permet pas de prévoir chaque secousse, mais elle montre qu’une activité humaine peut parfois être modifiée pour réduire le risque.

La surveillance porte notamment sur les changements de pression, la localisation des premiers séismes et le transfert de contraintes produit par les événements précédents. Ces indicateurs peuvent aider à adapter une opération. Ils ne donnent pas l’heure exacte de la prochaine rupture, car la croûte terrestre refuse encore de fournir un agenda partagé.

La question se pose aussi pour le stockage souterrain de l’hydrogène. Une étude publiée le 9 août 2024 dans Philosophical Transactions of the Royal Society AEffects of reservoir mechanical properties on induced seismicity during subsurface hydrogen storagea utilisé des simulations numériques d’un réservoir poreux épuisé traversé par une faille. Dans le modèle, la faille glisse pendant certaines périodes d’injection, mais pas pendant le stockage ou le retrait.

Il s’agit d’une simulation, pas de l’observation d’un séisme provoqué par un stockage industriel d’hydrogène en fonctionnement. L’étude associe un potentiel de sismicité plus élevé à certaines propriétés mécaniques de la roche et à des injections rapides. Pour les séismes tectoniques naturels, l’arrêt d’une activité humaine ne change évidemment rien : on peut réduire leurs effets par la construction adaptée, la surveillance et la préparation, pas empêcher les plaques de bouger.