Application des lois d’atténuation pour la sismicité historique

L’objectif est de déterminer avec l’aide des lois d’atténuation le séisme historique qui a atteint les plus fortes accélérations en Principauté.

Chapitre 5 : Détermination du séisme de référence pour Monaco

L’application des lois d’atténuation est le moyen de convertir des données qualitatives historiques en valeurs pouvant être hiérarchisées.

Cette analyse s’est faite grâce à la collaboration du Service Aménagement et Risques Naturels du BRGM qui a extrait les données épicentrales de la base de données SisFrance 2003 pour la gion autour de Monaco entre la longitude 5°37 et 9°13 et la latitude 41°55 et 45°31 soit plus

en France en donnant la localisation des séismes, leur date et heure, ainsi que leur intensité avec un code de qualification.

L’objectif est la définition des accélérations m s o c éismes majeurs à partir de leurs carac s ( sat e n é ra riées dans la base de donnée SISFRAN . N éte in :

- la magnitude on nte té,

- la distance épicentrale par rapport à Monaco en fonction de la localisation, - les accélérations atteintes par ces séism piriques.

- Détermination des magnitudes en fonction des intensités sur le lieu épicentral

La magnitude théor rée ce is n e ité qui n’est pas la mesure d’un param qu ctér tiqu u sm l nséquence qu’un même niveau d’in en sit donné, peut correspondre à des séismes de caractéristiques très variées et donc à des mouvements sismiques très différents par leurs durées, leurs périodes dominantes d’oscillation et leurs amplitudes en accélération.

Les intensités utilisées dans ces calculs sont déterminées à partir de données macrosismiques tirées de l’analyse d’archives de plus de 100 ans, donc forcément imprécises. De plus les coordonnées géographiques de ces événements sont données par rapport à la zone de dégâts maximum qui n’est pas toujours représentative de l’hypocentre.

Toutefois, l’application de ces lois permet de donner une estimation de l’ordre de grandeur des accélérations, et surtout des indications relatives quant à l’importance de ces séismes en un site donné.

Différentes lois de corrélation existent entre intensité et magnitude, elles donnent toutes, à peu près, le même résultat. C’est la loi de Despeyroux-Godefroy (1986) qui sera retenue dans la suite de cette étude avec M = 0,5 I + 1,5 (M la magnitude et I l’intensité).

- Détermination de la distance épicentrale par rapport au site de Monaco

Pour chaque séisme, en fonction des coordonnées de Monaco et de celles de l’épicentre données par la base de données SisFrance 2003 (Lambert, 2003), est déduite la distance épicentrale qui sera prise en compte dans le calcul de l’accélération.

ré

de 200 séismes recensés.

La base de données Sisfrance 2003 sur la sismicité du territoire métropolitain français livre un état des connaissances sur plus de 6000 séismes ressentis depuis plus de 1000 ans en France Métropolitaine et sur ses marges frontalières. Elle contient une mise à jour permanente de tous les événements sismiques répertoriés

maxi ale sur M na o des s téristique locali ion t inte sité picent le) réperto

CE 2003 ous d rm erons en foncti de l’i nsi

es par l’application de lois em

ique intég dans s lo a do c été déduit de l’intens ètre physi e cara is e d séi e. Ce a a pour co

Chapitre 5 : Détermination du séisme de référence pour Monaco

- Détermination de l’accélération engendrée par ces séismes au niveau de Monaco

L’estimation de l’accélération maximale provoquée par des séismes se fait par l’application des lois d’atténuation qui sont fonctions de la distance du site à l’épicentre et de la magnitude.

A partir des séismes recensés dans notre zone d’étude, nous allons identifier par le calcul les séismes majeurs qui ont présenté les accélérations maximales en Principauté durant ces 500 dernières années.

Dans l’application de ces lois nous avons pris en compte uniquement les séismes de magnitude supérieure ou égale à 5. Les séismes de magnitude inférieure, ne peuvent être destructeurs que localement et à la condition qu’ils soient très superficiels. Pour le calcul de la magnitude en fonction de l’intensité (IEPC) c’est la loi de Despeyroux-Godefroy qui a été utilisée.

Qp :indice de fiabilité des coordonnées de l’épicentre (A : sûr; B : assez sûr; C : incertain ;D : imprécis) Qi : indice de fiabilité dans l’évaluation de l’intensité épicentrale (A : sûr; B : assez sûr ; C : incertain ; K : issu d’un calcul (loi d’atténuation) ; E : arbitraire).

Tableau 8 : Caractéristiques des principaux séismes tirées de la base de données SisFrance 2003. Classement établi en fonction des accélérations calculées sur Monaco.

AN1 MM1 JJ1 Accélération Petrovsky (1986) en m/s2 Accélération: Tento- Franceschina- Marcellini (1992) en m/s2 Accélération Ambraseys (1995) 1618 1 18 0,85 0,90 0,64 1494 6 23 0,68 0,59 0,50 1564 7 20 0,65 0,56 0,48 1644 2 15 0,64 0,54 0,47 1831 5 26 0,56 0,46 0,41 1887 2 23 0,46 0,35 0,35 1963 7 19 0,27 0,20 0,20

Tableau 9 :Tableau des accélérations maximales au niveau de Monaco calculées et classées par ordre d’importance décroissante avec les différentes lois d’atténuation à partir des données brutes de la base des données SisFrance 2003.

Ces trois lois, définies pour la région Europe, Proche et Moyen Orient, donnent des résultats similaires et fournissent le même classement pour les séismes les plus importants (en terme d’accélération) qui ont affecté Monaco.

AN1 MM1 JJ1 HH1 MN1 Qp Long en ° Lat en ° D epi en km Qi IEPC M APPELATION 1618 1 18 5 D 7,28 43,88 23,51 C 8 5,5 COARAZE 1494 6 23 D 7,32 43,98 31,40 C 8 5,5 ROQUEBILLIERE 1564 7 20 20 D 7,32 44,00 33,13 C 8 5,5 BOLLENE-VESUBIE 1644 2 15 4 30 C 7,22 43,95 33,95 C 8 5,5 ROQUEBILLIERE 1887 2 23 5 50 C 8,00 43,83 64,33 K 9 6 IMPERIA-BUSSANA 1831 5 26 11 30 B 7,08 43,85 39,42 B 8 5,5 BUSSANA 1963 7 19 5 46 D 8,02 43,28 76,22 E 7,5 5,3 S. IMPERIA

Chapitre 5 : Détermination du séisme de référence pour Monaco

Les six séismes les plus importants (Tableau 9) correspondent à ceux déjà connus dans la littérature scientifique de la région (Laurenti, 1998 ; Larroque, 2000) et ont déjà été décrits dans le chapitre 2. Le séisme du 19 juillet 1963 a dans ces tableaux une magnitude calculée de 5.3 alors qu’elle est de 6 mesurée. Cette différence s’explique par la localisation de cette secousse au large et la détermination de la magnitude par rapport à l’intensité mesurée à terre. Cet exemple doit nous inciter à la prudence lors de l’exploitation des magnitudes calculées des séismes historiques.

Sur ces six événements cinq ont les mêmes intensités (VIII) et donc les mêmes magnitudes estimées (5.5). Seul le séisme du 23 février 1887 a atteint l’intensité IX avec une magnitude estimée de 6. Cinq des séismes les plus importants en terme d’accélération sur Monaco sont situés entre 20 et 40 km de Monaco. Seul celui du 23 février 1887 est localisé à une soixantaine de km ce qui explique sa sixième position malgré sa magnitude la plus élevée. Notons toutefois que ces séismes ont un indice de fiabilité des coordonnées de l’épicentre imprécis ou au mieux incertain et que l’indice de fiabilité dans l’évaluation de l’intensité épicentrale est généralement incertain.

En conclusion nous pouvons proposer malgré les importantes incertitudes qui caractérisent les paramètres de base (intensité, localisation) :

- une identification par le calcul des événements principaux qui ont touché le plus durement la Principauté depuis 500 ans,

- des valeurs calculées pour les accélérations maximales des principaux séismes historiques de 0,6 +/- 0,2 m/s2 environ par application des lois de Petrovsky (1986), Tento-Franceschina-Marcellini (1992) et Ambraseys (1995).

L’application de ces lois montre que les principaux séismes historiques ont tous présenté une accélération sur Monaco du même ordre de grandeur. Ils devraient être en terme de dégâts similaires à celui de 1887. Comme cela avait déjà été évoqué précédemment, excepté le séisme de 1887, nous n’avons retrouvé aucune trace de tous ces autres séismes dans les archives ecclésiastiques et dans celles du Palais. Les effets de ces différents séismes sur Monaco ont vraisemblablement été très faibles. Toutefois sans remettre en doute leur réalité, nous pensons que les incertitudes qui les concernent sont telles, qu’il est préférable de ne conserver que le séisme Ligure du 23 février 1887 comme le séisme historique qui a produit le plus de dégâts sur Monaco.