Marées, vagues scélérates et tsunamis

Le tsunami (II)

De tout temps, la mer est restée indomptée et continue aujourd'hui dans une certaine mesure à dominer les hommes. Chacun connaît la célèbre peinture sur bois de la "grande vague" présentée ci-dessous. Cette peinture sur bois réalisée entre 1823-1829 par Katsushiba Hokusai représente non pas une vague quelconque imaginaire mais le tsunami qui déferla sur le Japon au XVIII^e siècle au large de la côte de Kanagawa proche du tout aussi célèbre Mt Fuji figuré à l'arrière-plan.

Une vague bien particulière, le tsunami A gauche, la "grande vague" peinture sur bois par Katsushiba Hokusai entre 1823-1829. Elle représente le tsunami qui déferla sur le Japon au 18eme siècle. A droite, sa représentation moderne extraite du film "Deep Impact" de Dreamworks Pictures. La hauteur d'un tsunami dépend de la quantité d'énergie libérée sous l'impact et de la profondeur de l'océan.

Si on exclut l'effet de la chute d'une grande météorite en mer sur lequel nous reviendrons dans l'article consacré aux impacts, les seuls autres phénomènes capables d'engendrer un tsunami sont le glissement du versant d'une montagne mais d'une énergie méga-colossale (~VEI 8) ou un tremblement de terre en mer ou très proche de la mer. C'est ce second cas que nous allons décrire, les deux autres étant bien plus rares et l'humanité n'en a pas conservé de souvenir précis.

En raison de la structure tectonique de la Terre, en certaines occasions le déplacement des plaques tectoniques peut produire des effets catastrophiques en quelques minutes, y compris engendrer un tsunami. Arrêtons-nous un instant pour décrire ce phénomène qui est non seulement courant dans certains régions à risques de la "Ceinture de feu" mais qui occasionnellement peut provoquer la mort des milliers de personnes fautes d'avoir été prévenues ou évacuées à temps comme ce fut le cas en 2004.

Le tsunami de Noël 2004

Le 26 décembre 2004 au matin sur les côtes d'Indonésie et de Thailande, tout d'un coup la mer s'est retirée au large pendant trois minutes. Cette marée basse avait une ampleur inhabituelle et s'éloigna plusieurs centaines de mètres plus loin que d'habitude.

Bien que le phénomène était en soi extraordinaire, il ne suscita aucune réaction des habitants et des touristes. Ils trouvèrent cela étrange mais ne firent pas la relation avec la formation d'un tsunami loin au large, dans les profondeurs de l'océan.

Trois minutes plus tard, la ligne d'horizon commença à blanchir sur toute sa longueur, signe de l'arrivée du tsunami. La plupart des touristes se trouvant sur les plages voyaient bien qu'il s'agissait d'un phénomène inhabituel mais pratiquement personne ne bougea et n'imagina qu'il s'agissait d'un tsunami, n'en ayant pas encore fait l'expérience et n'ayant pas été informé de son arrivée.

Simulation of 2004 Boxing Day tsunami - Patong beach, NCI, 2013

A voir : Images du tsunami du 6 décembre 2004

Après le reflux de la mer, l'arrivée du tsunami sur une côte de Thaïlande le 26 décembre 2004. Les vagues mesuraient entre 3 et 10 m de hauteur et furent sur les touristes moins d'une minute après ces images. La majorité des gens n'avaient pas conscience du danger, n'ayant jamais fait l'expérience ou été informés sur les risques associés à ce phénomène. Car plus qu'une simple vague, la force du tsunami vous emporte à plus de 50 km/h dans des tumultes qui n'en finissent pas. Le meilleur nageur risque fort de se retrouver plusieurs minutes sous plusieurs mètres d'eau quand il n'est pas projeté contre des obstacles et mortellement blessé. Sur l'image de droite, une touriste suédoise (Karen Svaert, de dos à l'extrême droite) vient chercher ses trois enfants tout à fait inconscients des risques qu'ils encouraient. Tous survécurent.

La vague se trouvant encore à quelques kilomètres de distance, les témoins ne comprirent pas de quoi il s'agissait et restèrent sur place à observer le phénomène, certains enfants et leurs parents continuant même à jouer dans l'eau, n'imaginant même pas qu'il pouvait s'agir d'une immense vague qui fonçait droit sur eux à plus de 50 km/h !

Quelques habitants toutefois et certains étrangers prirent conscience qu'il s'agissait d'un tsumani et crièrent aux personne restées sur la plage de s'en aller. Le calcul était en effet vite fait : si un tsunami se déplace à 800 km/h en haute mer, au large des côtes il parcourt 222 mètres par seconde, plus de 13 km en une minute ! Lorsqu'il déferle sur une plage sa vitesse varie encore entre 50 et 100 km/h (~28 m/s) et sa hauteur peut atteindre plusieurs dizaines de mètres avec toute l'énergie que peut avoir de l'eau en mouvement. Si vous le voyez, vous n'avez plus le temps de fuir, vous devez immédiatement vous réfugier dans un building (en béton) et si possible à plus de 10 mètres de hauteur.

Lorsqu'on observe un tsunami en pleine mer, on constate que ce n'est pas l'eau qui se déplace mais l'énergie qui se propage de molécule d'eau à molécule d'eau. Ce n'est qu'en arrivant sur les plages que l'eau finit par être entraînée par l'amplitude de la vague.

A voir : The 2011 tsunami generation off Pacific ocean, Tohuku U., 2014

A lire : Tsunami sur le Japon le 11 mars 2011 (sur le blog)

A gauche, arrivée du tsunami en Thaïlande le 26 décembre 2004. Il y eut deux vagues successives séparées de quelques minutes. Au centre et à droite, les paysages dévastés après son passage; des débris flottant sur la côte de Chennai (ex-Madras) située au sud de l'Inde et ce qu'il resta d'un quartier de Pandiruppu situé sur la côte est de Sri Lanka le 6 janvier 2005. Mais ces images ne montrent pas l'essentiel, les cadavres retrouvés par centaines de milliers et la détresse humaine. Documents Wave of destruction, CNN/AP Press et Reuters/Kieran Doherty.

C'est au bout de quelques minutes, lorsque cette ligne blanchâtre qui barrait l'horizon fut à quelques centaines de mètres de la plage et bien identifiable, qu'elle apparut dans toute son horreur : il s'agissait d'une vague tumultueuse de 3 à 10 m de hauteur qui se dirigeait avec fracas droit sur eux ! L'onde formait d'immenses rouleaux enveloppés d'embruns blanchâtres qui s'écrasaient à la surface de l'eau dans un bruit assourdissant, balayant toutes les embarcations sur son passage. Il était trop tard pour y échapper ! Les habitants s'enfouirent à travers les rues tandis que d'autres montèrent au premier étage des hôtels et sur les balcons pour échapper aux flots. Les touristes restés sur la plage ou qui avaient encore les pieds dans l'eau furent engloutis et emportés par la vague qui envahit brutalement les plages comme un bulldozer. Un raz de marée boueux déferla dans les rues étroites et dans les champs, l'eau monta jusqu'au deuxième étage des habitations, détruisant et emportant tout les débris jusqu'à 20 km à l'intérieur des terres. On entendit le bruit des objets se briser ou s'entrechoquer, des bâtiments s'écrouler et les cris et les appels à l'aide des victimes emportées par les flots; un spectacle dantesque...

Après avoir noyé tout le littoral sous plusieurs mètres d'eau et de détritus, la mer recula ensuite durant quelques minutes mais c'était pour mieux revenir une seconde fois (la deuxième crête de l'onde) et détruire ce qui avait résisté à la première vague; le cauchemar recommencait.

Les témoins qui se sont retrouvés dans l'eau à l'intérieur des bâtiments ont rapporté qu'ils furent "secoués comme dans une machine à laver, jetés contre les murs, projetés contre des pièces en métal ou en bois". Sous la force de l'eau, la plupart des personnes furent entraînées par la marée et des familles entières ont été dispersées et décimées. La plupart des victimes sont mortes noyées et celles qui survécurent se retrouvèrent avec des blessures profondes sur tout le corps et des fractures ouvertes.

A gauche, la région de Banda Aceh en Indonésie avant et après le passage du tsunami le 26 décembre 2004. La ville est détruite, dépeuplée, méconnaissable. Au centre et à droite, ce qu'il reste des quartiers de Banda Aceh le 6 janvier 2005. Documents Ikonos/Disastercharts, Reuters/Yuriko Nakao et CNN/AP Press.

Selon l'U.S. Geological Survey, en quelques dizaines de minutes 283100 personnes périrent dans cette catastrophe dont environ 10000 touristes qui espéraient passer de bonnes vacances sous le soleil des Tropiques. Il y eut 14100 disparus et plus d'un million de personnes se retrouvèrent du jour au lendemain sans abri. Des bâteaux de pêche ont été retrouvés jusqu'à 3 km à l'intérieur des terres ou se sont amoncelés comme des fétus de paille près des ruines ! Cinq ans après la catastrophe, la reconstruction n'était toujours pas terminée et des zones entières sont restées à l'abandon.

Origine du tsunami de Noël 2004

Comment expliquer un phénomène de cette ampleur ? L'onde formant le tsunami se développe en fonction de l'envergure du séisme (du choc) et de la masse volumique d'eau disponible. A l'inverse des vagues ordinaires dont la longueur d'onde n'atteint que quelques dizaines de mètres et se propagent à quelques dizaines de km/h maximum compte tenu de la faible profondeur d'eau, la longueur d'onde d'un tsunami mesure plusieurs centaines de kilomètres et se déplace à une vitesse proportionnelle à la profondeur de l'océan :

V_(km/h) = 3.6 √(9.81 x H).

Ainsi, si le séisme se produit dans la Fosse des Mariannes, la vague formera un tsunami qui se propagera à une vitesse supersonique ou sera au contraire de faible amplitude et très lente (50 km/h) si elle se forme près des côtes. A ce propos, vous trouverez quelques données sur la propagation des tsunamis sur le site francophone de la NOAA.

A consulter :

Pacific Tsunami Warning Center - Tsunami Research Program

A gauche, évolution générale du tsunami qui traversa l'océan Indien le 26 décembre 2004. A droite, tout commença par la rupture de l'écorce terrestre sur 800 km le long de la fosse de Sumatra, à 250 km à l'ouest des côtes de Sumatra. Ce phénomène entraîna le déplacement de plusieurs centaines de kilomètres cubes d'eau. Sous le choc, deux vagues de 2 à 10 m de hauteur se sont formées au-dessus de la faille et se sont propagées vers les côtes à 800 km/h. A l'approche des côtes, l'onde a ralenti en raison de la faible profondeur mais en raison de sa taille, elle est "sortie" de l'océan formant un mur d'eau qui atteignit localement 10 m de hauteur. Nous connaissons malheureusement la suite de l'histoire. Documents BBC.

Le tsunami traversa l'océan Indien, percutant de plein fouet Sri Lanka et les côtes Indiennes 2 heures plus tard, les îles Maldives 3h30 plus tard, les îles Seychelles et Nicobar et fit encore des vagues sur les côtes éthiopiennes et somaliennes environ 7 heures plus tard à 4500 km de l'épicentre ! Dans l'autre direction, le tsunami toucha les îles Andaman 30 minutes plus tard et la Thaïlande au bout de 1h30.

Les habitants ont d'abord observé ce qu'on appelle "l'effet de rappel", le recul de la mer comme si soudainement il y avait une marée basse. Le phénomène fut si inhabituel qu'il intrigua les habitants. Mais quelues minutes plus tard, la mer est revenue. Les touristes ont tout d'abord cru qu'il s'agissait d'une vague plus forte que les autres à la seule différence qu'elle barrait tout l'horizon et semblait avoir une taille disproportionnée, soulignant l'horizon d'un épais très blanc et tumulteux. A mesure qu'elle se rapprochait des côtes, les habitants virent d'immenses rouleaux de vagues s'effondrer et avancer vers eux ainsi que des tourbillons d'écume toujours plus violents comme si quelque chose d'incroyablement puissant poussait cette vague vers les côtes.

Quand ils comprirent qu'il s'agissait d'un tsunami il était déjà trop tard pour la majorité des habitants. La vague ne s'arrêta pas sur la côte... Haute de 3 à 10 m, elle déferla entre 50 et 100 km/h, envahissant la plage et les champs, s'engouffrant dans les rues et les habitations jusqu'au deuxième étage des hotels.

Le flot devenu boueux et de plus en plus abondant charia durant plusieurs minutes tout ce qu'il avait détruit sur son passage : les débris des bâtiments construits en brique et en bois, les bateaux, les voitures, les palmiers et les cultures. L'eau entraîna les pauvres victimes vers la mort jusqu'à 20 km à l'intérieur des terres, avant de se retirer.

Au cours du reflux, certaines victimes furent entraînées au large, à des centaines de mètres des côtes. Certaines ne furent repêchées qu'au bout de 20 jours, miraculeusement saines et saufs. 

Au total, près de 300000 personnes périrent en quelques minutes ! En beaucoup d'endroit des familles entières ont disparu ou il ne survit qu'un seul représentant d'une famille de 10 personnes. 5 millions de personnes ont été déplacées ou se sont retrouvées sans-abri et sans emploi ! 

Dans les jours et semaines qui suivirent, le deuxième dangé fut d'ordre sanitaire en raison de la chaleur, de la putréfaction des corps, des eaux putrides et du manque d'eau et d'hygiène. Ce fut la plus grande catastrophe naturelle à laquelle l'ONU fut confrontée et coûta plus 5 milliards de dollars à la communauté internationale.

Plus surprenant, sur le plan géologique certaines îles se soulevèrent d'un à deux mètres, la plaque Indienne s'enfonçant de 20 m sous la plaque Birmane, tandis que toute la zone de subduction sur une bande de 1200 km le long de l'Indonésie se déplaça horizontalement d'environ 20 mètres. Selon les géophysiciens, l'énergie engendrée par le séisme modifia l'inclinaison de l'axe instantané de rotation de la Terre d'environ 2.5 cm vers 145° E à la surface des pôles (dans les variations annuelles qui peuvent atteindre 20 cm). La forme oblate de la Terre a également été réduite d'une partie dans 10 milliards; elle est un peu plus ronde qu'auparavant. La durée de rotation de la Terre a également augmenté de 2.68 microsecondes par an. Cet effet est en relation avec son changement de forme. Ces faibles valeurs qui demeurent dans les fluctuations normales n'ont entraîné aucune conséquence climatique.

A voir : Tsunami Height Comparison | 3D, Red Side

Biggest Waves Ever Recorded On Camera, Be Amazed, 2020

Anak Krakatau volcano erupts before and after tsunami (12/2018)

Si vous passez vos vacances ou vivez près d'une zone côtière à risque et en particulier sur la "Ceinture de feu" qui marque la limite des plaques tectoniques, s'il n'y avait qu'une seule leçon à tirer d'un tel phénomène c'est d'être en alerte lorsque vous observez un phénomène inhabituel et de grande ampleur en mer, au large de la plage ou près d'un port. Mis à part le mouvement cyclique des marées de plus ou moins forte amplitude et de la houle sous l'effet du vent, la mer n'a aucune raison de sembler frétiller en surface et le front de mer n'a aucune raison de reculer à vue d'oeil ou de former un mur d'écume blanche à l'horizon. Si vous observez un tel phénomène, renseignez-vous et écoutez la radio. En cas de doute, quittez immédiatement les lieux et réfugiez-vous sur les hauteurs. Rappelez-vous qu'un séisme sous-marin est toujours associé à un tsunami et il faut prendre le risque de catastrophe très au sérieux.

Avant ce funeste évènement de la Noël 2004, la plupart d'entre nous pensaient que de tels tsunamis n'existaient pas ou du moins qu'ils n'auraient pas d'effets aussi dévastateurs. Nous savons malheureusement aujourd'hui que cette catastrophe fait partie de la réalité. Les peuples de Méditerranée orientale en firent l'expérience en 1650 avant notre ère lorsque le Santorin (Théra) explosa de même que nos ancêtres vivant dans la zone Pacifique il y a plusieurs siècles (600 avant notre ère, 400 après notre ère, 1400, 1700, etc.) mais nous n'avons aucune trace écrite de ces catastrophes. Heureusement, des traces géologiques et parfois archéologiques attestent du passage d'une vague géante qui détruisit tout sur son passage. Ailleurs on retrouve des forêts fantômes comme dans l'Etat de Washington notamment, des annales japonaises remontant à l'an 1700 et certaines légendes indiennes nous rappellent que les tsunamis sont une réalité. Nous devons donc nous y préparer en réduisant autant que possible son impact, en nous disant bien que nous ne pourrons jamais l'éviter, juste nous écarter de son chemin.

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