Mégatsunami dans un fjord d’Alaska en 2015

Publié le 21.12.2018

Le réchauffement climatique actuel peut avoir des conséquences inattendues et imprévisibles, en particulier en milieu arctique : la hausse des températures accélère le dégel des sols qui auparavant étaient gelés en permanence. De nombreux versants instables sont déjà affectés par ce phénomène, notamment dans les fjords ou les zones montagneuses, ce qui peut générer d’importants glissements de terrain suivis de tsunamis aux effets dévastateurs.

Une équipe internationale de chercheurs vient d’étudier un important glissement de terrain qui a généré un tsunami d’importance le 17 octobre 2015 dans le fjord Taan, tout près du glacier Tyndall en Alaska. La masse du glissement de terrain a été estimée à 180 millions de tonnes de roches (soit 36 fois le poids de la pyramide de Khéops qui pèserait près de cinq millions de tonnes). Le tsunami engendré aurait produit à son apogée une vague destructrice de 193 m de hauteur (quasiment les deux tiers de la hauteur de la tour Eiffel qui mesure 324 mètres), ce qui en fait l’un des plus importants recensés à ce jour, pouvant être qualifié par les spécialistes de mégatsunami [1]. Des déformations annonciatrices de la rupture avaient été constatées des décennies auparavant. Le glissement de terrain a pu être enregistré au moyen de méthodes sismiques automatisées qui ont pu estimer la masse et la direction du glissement, les faits ayant été confirmés un peu plus tard par télédétection spatiale.

JPEG - 675.1 ko
Le glacier Tyndall dans le fjord Taan
Crédit photo : Jacob W. Frank
Domaine public

Les chercheurs ont établi un classement des tsunamis en fonction de la hauteur maximum atteinte par leurs vagues au cours des cent dernières années dans le monde. Celui du fjord Taan arrive en quatrième position avec une hauteur maximum de vague de 193 m, le record ayant été lui aussi enregistré dans un fjord en Alaska, au lieu-dit « Lituya Bay », survenu en 1958 avec une vague de 524 m. On peut noter la neuvième position du tsunami localisé dans le fjord de Tafjord, en Norvège, survenu en 1934 avec un vague de 62 m qui avait déjà fait l’objet d’un signalement sur notre site. Les scientifiques signalent que les tsunamis issus d’un glissement de terrain sont générés durant une courte durée (quelques dizaines de secondes) et que la vague engendrée est de forte amplitude (76 secondes pour « Lituya Bay », avec une vague de 524 m) alors que les tsunamis générés par des bouleversements tectoniques ou des séismes se produisent la plupart de temps durant une période de plusieurs minutes, avec une vague observée de moindre importance, de l’ordre d’une trentaine de mètres. Le 17 octobre 2015, un glissement de terrain massif suivi immédiatement d’un tsunami se produisirent à la naissance du fjord Taan, un bras de la baie Icy situé dans le parc national Wrangell-St. Elias. La rupture brutale du versant fut induite par le dégel du sol ainsi que par la fonte rapide du glacier Tyndall. Ce dernier remplissait tout le fjord Taan jusqu’en 1961, le réchauffement accéléré au cours du dernier demi-siècle ayant entraîné un retrait du glacier sur 17 km ainsi qu’un amincissement de la glace de 400 m entre 1961 et 1991. Depuis 1991, la partie terminale du glacier semble stabilisée, le tsunami a généré une vague de 193 m au maximum de sa hauteur, estimée par l’observation du niveau atteint par la destruction des végétaux dans le fjord. La vague présenta une hauteur supérieure à 100 m sur une distance de 1,5 km, affectant une surface de 1 km2. La puissance du tsunami finit par s’atténuer pour n’atteindre plus qu’une hauteur de 15 m à l’embouchure du fjord Taan, à 17 km du lieu du glissement. Des signes avant-coureurs avaient été observés sur le lieu même de la catastrophe dès 1996 par l’apparition de déformations sur le versant d’où est parti le glissement, confirmées par l’observation des images satellitaires Landsat de 1995. La détection du glissement s’est effectuée par méthode sismique (inversion sismique) : les ondes sismiques générées par le glissement ont été équivalentes à celle d’un séisme d’intensité 4,9 et ont été enregistrées par des détecteurs automatiques.

JPEG - 429.2 ko
Glissement de terrain du 17 octobre 2015 dans le fjord Taan
Crédit photo : Colin Stark / Lamont-Doherty Earth Observatory
Certains droits réservés

A partir d’anciennes cartes historiques de la géométrie du fjord, les scientifiques ont pu établir que le glissement avait une longueur de 1,5 km. En 2016, des mesures sous-marines par sonar ont révélé un dépôt rocheux de plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur sur le fond du fjord, s’étendant sur plusieurs kilomètres. La masse du glissement a été estimée à 180 millions de tonnes de débris pour un volume de 76 millions de m3 environ, la vitesse du glissement ayant été au moins de 45 m/s, soit 162 km/h. Dans le fjord Taan, le glissement a affecté environ 2 km2 de terrain alors que le tsunami a submergé environ 20 km2 de surface, facilement identifiable par les dégâts occasionnés sur la végétation. Les dépôts du tsunami se caractérisent par trois unités sédimentaires caractéristiques : de bas en haut, l’unité inférieure A composée de sable et de blocs rocheux, l’unité B typiquement bien granoclassée [2] et caractérisée par des galets ou des blocs et l’unité C qui est composée de sable granoclassé. Les chercheurs ont comparé les tsunamis issus d’évènements tectoniques, dont la durée excède généralement 10 minutes, avec les tsunamis générés par un glissement de terrain comme celui du fjord Taan, dont la durée avoisine les 90 secondes. Cette différence de durée semble fondamentale pour expliquer les disparités constatées concernant les variations temporelles et spatiales de la dynamique de l’écoulement du tsunami au niveau des terres émergées, sur l’érosion et le dépôt des sédiments. Les chercheurs suggèrent que les dépôts bien documentés du fjord Taan pourraient servir de référence afin d’interpréter d’anciens dépôts de ce type pour mieux comprendre la fréquence et la magnitude de ces paléo-tsunamis générés par un glissement de terrain ou l’impact d’un bolide extraterrestre. Les scientifiques estiment que le glissement et le tsunami consécutif dans le fjord Taan sont directement imputables au réchauffement climatique. Ils prévoient logiquement que ce genre de catastrophe va se produire beaucoup plus souvent du fait du retrait généralisé des glaciers et du dégel du pergélisol. Ces sites reculés présentent souvent un intérêt touristique et le risque humain doit être pris en compte par les autorités. Récemment, le 17 juin 2017, un glissement de terrain suivi d’un tsunami dans le fjord Rink, au Groenland, a causé quatre décès et blessé neuf personnes dans le village de Nuugaatsiaq ; à son maximum, la vague aurait atteint une centaine de mètres de hauteur.

En zone arctique, les conséquences du réchauffement climatique sont multiples et parfois imprévisibles, les glissements de terrain suivis de tsunamis en étant des exemples qui peuvent être meurtriers. L’arrivée massive de touristes attirés par ces contrées reculées mais encore authentiques est une manne économique pour les populations locales. Il n’en demeure pas moins que le danger doit être évalué et qu’une gestion des risques s’impose afin d’éviter au maximum qu’une catastrophe ne se produise, entraînant des conséquences qui peuvent être dramatiques.

Ludovic Hamiaux, INIST-CNRS

[1] Lien Wikipédia sur mégatsunami.

[2] Granoclassement : classement des grains par taille progressivement croissante ou décroissante dans des sédiments détritiques, généralement dû au dépôt plus rapide des grains les plus gros lorsque le courant de transport perd de son énergie.(d’après le "Dictionnaire de géologie", par A. Foucault et J.-F. Raoult, aux éditions Masson).

Situer cette recherche