Le pompage agricole n’a pas fabriqué le séisme de Lorca. Il a pu décider de l’endroit où la faille a glissé et de la façon dont elle l’a fait, d’après l’étude publiée en ligne le 21 octobre 2012 par l’équipe de Pablo J. González. Son titre annonce une distribution du glissement contrôlée par l’allègement de la croûte terrestre lié à l’eau souterraine. Ce n’est pas la même chose qu’un séisme « causé » par l’irrigation, et la nuance change tout.

Depuis 1960, la nappe a baissé d’environ 250 m.

Un demi-siècle de puits toujours plus profonds

À Lorca, dans la région de Murcie, au sud-est de l’Espagne, les agriculteurs creusent des puits de plus en plus profonds depuis les années 1960. L’eau sert à irriguer fruits et légumes ainsi qu’à l’élevage, et une bonne part de la production est vendue dans le reste de l’Europe. Le bassin de l’Alto Guadalentín, juste au sud de la ville et à environ 5 km de la faille, en porte la trace : sa nappe se trouve environ 250 m plus bas qu’en 1960, soit plus que la hauteur de la tour Montparnasse (210 m).

Le sol a suivi. Dans ce bassin, il se tasse jusqu’à 10 cm par an, la vitesse la plus forte mesurée par satellite, et non une moyenne valable pour toute la zone. À ce rythme maximal, un point précis du bassin descendrait d’un mètre en dix ans.

Quand l’eau quitte les roches poreuses du sous-sol, la croûte s’allège et se tasse. Ce phénomène est visible depuis l’espace, et il modifie aussi les forces qui s’exercent sur les failles voisines. À Lorca, la plus proche est celle d’Alhama de Murcia, qui borde le bassin.

11 mai 2011 : une secousse modeste, un bilan lourd

Le 11 mai 2011, un séisme de magnitude Mw 5,1 frappe Lorca, sur la faille d’Alhama de Murcia. Il fait 9 morts et près de 300 blessés, et abîme de nombreux bâtiments. L’épicentre se situait à environ 2 km au nord-est du centre-ville.

Des séismes comparables ont déjà frappé Lorca aux XVIe et XVIIe siècles.

Pour une magnitude de cet ordre, les dégâts surprennent d’abord par leur ampleur. Ils s’expliquent par la profondeur : d’après le modèle de l’étude, la rupture démarre et glisse surtout entre 2 et 4 km sous la surface, puis remonte vers le haut. La profondeur du foyer varie selon les travaux, entre 2 et 5 km, d’où cette précision sur le modèle retenu. Les ondes n’ont presque aucune roche à traverser pour atteindre les rues, et la faille a glissé de 5 à 15 cm.

Un séisme de magnitude 4,8 près de Lorca en 2006 n’avait fait aucun mort, alors que celui de 2011, plus fort et très proche de la surface, en a tué 9.

Ce que les satellites ont mesuré

L’équipe de Pablo J. González a d’abord reconstitué comment le sol avait bougé, grâce aux images radar du satellite Envisat et à des mesures GPS. Comparer les images d’avant et d’après la secousse révèle les déplacements du terrain, au centimètre près. De là, les chercheurs ont déduit un modèle de la faille et de la zone qui avait glissé.

Ils ont ensuite calculé les contraintes créées dans la croûte par le retrait de toute cette eau. La superposition est nette : la zone qui a glissé correspond à celle où ces contraintes poussaient la faille à rompre. Le segment de faille qui a bougé jouxte précisément le bassin où l’on pompe.

Les auteurs en concluent que le pompage a pu contrôler la répartition du glissement. Leur conclusion va plus loin : l’activité humaine peut influer sur la manière et le moment où se produit un séisme. L’hypothèse a eu un écho d’autant plus grand que des séismes liés à d’autres activités, comme l’injection de fluides, étaient déjà discutés.

Les auteurs écrivent que le pompage « a pu » contrôler la rupture.

Une poussée de trop, pas la source de l’énergie

La faille était déjà chargée. Le rapprochement de l’Afrique et de l’Europe y accumule des contraintes depuis des siècles, et c’est cette réserve que le séisme a libérée. González lui-même estime que, même sans pompage, le séisme était attendu. L’énergie libérée dépasse de loin celle que l’extraction d’eau a pu ajouter, et le tremblement a relâché à la fois cette contrainte et plusieurs siècles de déformation régionale.

Le pompage joue donc le rôle de la petite poussée de trop, pas celui de l’origine de l’énergie. Dans un commentaire publié avec l’étude, le géologue Jean-Philippe Avouac juge que l’extraction a probablement accéléré un processus naturel d’accumulation de contraintes, sans déclencher le séisme à elle seule. Les changements de contrainte dus à l’eau restent minuscules face aux forces tectoniques habituelles.

La portée du résultat reste limitée. D’après González, ces conclusions ne s’appliquent probablement pas à d’autres régions sismiques où l’on pompe aussi de l’eau. Il juge en outre qu’il aurait été difficile de prévoir le séisme de Lorca à partir de la seule consommation d’eau souterraine, puisque la région, parmi les plus actives d’Espagne, produit régulièrement des secousses modérées.

Lorca sert désormais de cas d’école dans les travaux sur les séismes d’origine humaine. La région de Murcie, elle, continue de tirer son eau d’un sous-sol qui s’enfonce de plusieurs centimètres par an à certains endroits du bassin.

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Sources : researchgate.net | campusmoncloa.es