Et si la prédiction des tremblements de terre passait par l'eau ? C'est la question que pose une étude islando-suédoise publiée le 21 septembre par Nature Geoscience. Pour comprendre l'intérêt de ce travail, il faut rappeler que trouver des indices fiables permettant de prédire la survenue prochaine d'un séisme est une des gageures de la géophysique. Ce alors que les enjeux peuvent être considérables quand on songe par exemple au tremblement de terre du 11 mars 2011 au Japon, suivi d'un tsunami qui, avant de provoquer la catastrophe nucléaire de Fukushima, a pris la vie de 20 000 personnes.

Ainsi que le résument les chercheurs américains Steven Ingebritsen et Michael Manga dans le commentaire qu'ils livrent au sujet de cette étude, "toutes les catastrophes naturelles peuvent dans une certaine mesure être prédites à l'exception des grands tremblements de terre. La prédictibilité s'appuie sur des signaux précurseurs reconnaissables et notre capacité à donner l'alerte à l'avance sur le moment où l'événement naturel va se produire et sur sa magnitude a plusieurs fois servi à réduire le nombre de victimes et les dégâts. Par exemple, une grande tempête peut être suivie et son importance prévue ; la surveillance scientifique de nombreux volcans au cours des trente dernières années a conduit à des prédictions le plus souvent correctes sur leurs éruptions. Les séismes majeurs restent en général imprédictibles autrement que dans le sens probabiliste le plus large (...). Même avec une surveillance considérable on ne voit aucun signal précurseur pour la plupart des grands tremblements de terre."

Est-ce pour autant que les séismes ne préviennent pas ? Pour le savoir, les auteurs de l'article publié dans Nature Geoscience ont pris pour terrain d'expérience un site du nord de l'Islande, région volcanique traversée par de nombreuses failles et régulièrement secouée par des tremblements de terre. Chaque semaine à partir d'octobre 2008, ils sont allés prélever des échantillons de l'eau sortant d'un puits artésien profond de 100 mètres. Leur idée consistait à surveiller la composition de l'eau en se disant que, si un séisme était en préparation, de mini-mouvements souterrains, insensibles depuis la surface, pourraient libérer des éléments dans la nappe phréatique. Et ils ont attendu.

Cela a payé. Deux séismes modérés, mais tout de même supérieurs à la magnitude 5, se sont produits à six mois d'intervalle, le 21 octobre 2012 et le 2 avril 2013. L'analyse des données a montré qu'à chaque fois, la teneur en deutérium – un isotope de l'hydrogène – de l'eau avait été perturbée peu avant. Conscients qu'une coïncidence dans le temps n'est pas nécessairement la preuve d'une association, les chercheurs ont calculé la probabilité pour que, sur leurs cinq années d'observations, pareille coïncidence soit l'effet du hasard. Résultat : trois chances sur mille. Déjà encourageante, cette piste de précurseurs décelables dans la composition de l'eau a été renforcée avec la détection de pics dans la teneur en sodium, silicium et magnésium juste avant les séismes.

Les chercheurs émettent l'hypothèse que les tensions souterraines précédant les tremblements de terre font gonfler et craquer le sous-sol. Ce faisant, deux phénomènes sont susceptibles de se produire : primo, des nappes aux teneurs en deutérium différentes peuvent se mélanger et, secundo, des roches "fraîches" sont exposées à l'eau qui y récolte un surplus d'éléments tels que le sodium et consorts. Les auteurs de l'étude restent néanmoins prudents quant à la portée de leur découverte, sachant que les caractéristiques qu'ils ont mises en lumière pourraient être spécifiques à l'Islande, pays dominé par le volcanisme : "Nous ne prétendons pas être capables de prédire les séismes, écrivent-ils. Nous soulignons plutôt que la composition chimique des eaux souterraines est une cible prometteuse pour de futures études sur la prédiction des séismes", dont l'objectif ultime, rappelons-le, est de sauver des vies humaines.On complétera cette conclusion avec celle d'un rapport français de 2009 (accessible en ligne ici) : "Aucune méthode n’est à éliminer. Aucune méthode n’est fiable à 100 %. A contrario, l’utilisation de plusieurs méthodes en même temps ne garantit pas la réussite d’une prévision, mais augmente certainement la probabilité de réussite."

Pierre Barthélémy (suivez-moi ici sur Twitter ou bien là sur Facebook)