Séismes : les câbles sous-marins rendent possible la détection des tremblements de terre

Un câble sous-marin (© Orange)

Les chercheurs de plusieurs institutions françaises, parmi lesquelles le CNRS, l'OCA et l'IRD, ont publié les résultats de leur étude visant à montrer que les câbles sous-marins de télécommunication peuvent servir d'outils de détection de la propagation d'ondes sismiques au fond des océans.

Le fond des océans héberge quelque 1,2 million de kilomètres de câbles de télécommunication, composés de fibres optiques. Pour vous faire une idée, imaginez que cela représente trois fois la distance Terre-Lune. Après avoir rendu possible - et ce à travers le monde - les communications via téléphone, SMS et courriers et électroniques, ils pourraient bien faire état d'une toute nouvelle compétence à l'avenir : celle d'exploiter les infrastructures existantes pour détecter les séismes, mais également le bruit sous-marin ou la houle.

Les câbles sous-marins, transformés en capteurs sismiques

Les scientifiques de l'Institut de recherche pour le développement (IRD), du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), de l'Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) ou encore de la société Fébus Optics et du Centre physique des particules de Marseille ont publié leurs résultats le 18 décembre dans la revue Nature Communications. Pour eux, il est bien possible, grâce aux câbles sous-marins, de détecter la propagation d'ondes sismiques au fond des océans.


Pour mener leur étude, les chercheurs ont utilisé un câble long de 41 km, installé au large de Toulon, dans le Var. Celui-ci a permis de récupérer les données de capteurs installés à 2 500 mètres de profondeur par l'observatoire sous-marin MEUST-NUMerEnv, transmises grâce aux petites impuretés contenues dans les fibres optiques, qui renvoient une partie de la lumière qu'elles transportent, vers l'émetteur. L'équipe savait que le passage d'une onde sismique ou acoustique modifiait un minimum l'écart entre ces impuretés, ce qui influe sur le signal renvoyé.

Grâce à des impulsions de lumière injectés dans une fibre optique, et en analysant par la suite le signal renvoyé, les scientifiques ont pu convertir les 41 km de fibre en 6 000 capteurs sismiques. Cela a permis à un séisme de magnitude 1,9 d'être localisé à plus de 100 km du câble (aux alentours de Fréjus), sur chacun des points de mesure avec une sensibilité proche de celle captée par une station sismologique installée sur la côte.

Les ondes sismiques enregistrées après un séisme au nord de Fréjus, le long du câble installé par les chercheurs (© Diane Rivet)

Une nouvelle vie pour les câbles bientôt inutilisés

Si les mesures fonctionnent sur des ondes propagées depuis la terre, elles fonctionnent aussi avec celles propagées dans l'océan, comme celles de la houle, pour ainsi établir l'empreinte des vagues sur le fond marin à proximité de la côte, et leur effet sur la plaine abyssale. Les capteurs ont permis d'observer la façon dont sont produites ces faibles vibrations. Une première.


L'équipe de chercheurs suppose donc, dans son étude, qu'un câble pourrait enregistrer le bruit sous-marin produit par les cétacés ou navires qui peuplent l'océan. Une aubaine pour les scientifiques, alors que des câbles bientôt inutilisés pourront trouver une nouvelle raison de vivre.

(Effet de la houle sur les premiers kilomètres de fibre optique) © Diane Rivet

Source : Nature