La situation semble parfaitement calme dans la vallée de Bedretto, au cœur du massif du Saint-Gothard, en avril 2026. Aucun bruit, aucune secousse perceptible. Pourtant, sous terre, un très léger séisme vient de secouer la région. Ce phénomène est tout sauf naturel : il a été provoqué par un laboratoire scientifique unique en son genre, le Bedretto Lab.
Le Bedretto Lab, un centre de recherche enfoui sous la roche
Exploité par l’ETH Zurich, ce site exceptionnel accueille le projet FEAR (Fault Activation and Earthquake Rupture). Au fond de la vallée, une grande porte métallique ouvre sur un tunnel de 5 kilomètres de long et de 2,7 mètres de diamètre, où une température constante de 18 °C est maintenue.
Pour accéder aux installations, les chercheurs parcourent d’abord deux kilomètres en scooter électrique à travers l’ancien tunnel de Bedretto. Enfoui loin des zones habitées, ce tunnel creusé dans la roche, abandonné depuis des décennies, servait à l’origine à évacuer les déblais lors de la construction du tunnel ferroviaire de la Furka dans les années 1970.
Désormais reconverti, le site est devenu un véritable laboratoire pour les sismologues, géophysiciens et géologues, équipés de casques orange et de gilets jaunes fluorescents, qui travaillent sous une couche de 1,5 kilomètre de roche compacte.
Mathilde Wimez, sismologue et responsable des opérations et de la sécurité du Bedretto Lab, résume cet environnement de travail unique : « Notre bureau est un peu différent ! Les murs sont directement constitués de roche. Il vaut mieux ne pas être claustrophobe pour travailler ici. »
Simuler des séismes pour mieux les anticiper
Pour mener ces recherches, un nouveau tunnel latéral de 120 mètres, parfaitement parallèle à une faille géologique naturelle, a été creusé dans le granite afin d’étudier le moment précis où se produisent les séismes.
« Un séisme naturel est provoqué par le frottement de deux roches l’une contre l’autre », explique Mathilde Wimez. « Lorsque la pression augmente et devient insupportable, en raison d’un volcan qui gonfle, de la tectonique des plaques ou d’une fracturation, les roches glissent l’une contre l’autre, se déplacent et l’énergie générée cherche à se dissiper. C’est cette dissipation qui fait trembler le sol, comme une onde de choc. »
Pourquoi chercher à provoquer des séismes plutôt qu’étudier ceux qui se produisent spontanément ?
« Généralement, dans le monde, les capteurs sont situés loin des épicentres. Ici, nous disposons de données au cœur même du phénomène », explique la sismologue.
« De plus, la physique des séismes est bien comprise, mais souvent seulement après leur survenue. Pourtant, chaque fracture est différente et chaque zone géologique réagit à sa manière. Nous devons comprendre pourquoi le phénomène se déclenche, comment il se propage et pourquoi des répliques se produisent. »
Séismes provoqués par l’activité humaine : des failles réactivées
Au-delà de la compréhension des catastrophes naturelles, il devient essentiel d’analyser les séismes provoqués par les activités humaines.
L’industrie minière, l’extraction de charbon ou de gaz de schiste, ainsi que la géothermie profonde, modifient les pressions souterraines et peuvent réactiver des failles.
Même les vibrations en surface, comme celles mesurées lors de certains gigantesques concerts de Taylor Swift, peuvent faire trembler la croûte terrestre.
Si la plupart de ces secousses sont mineures, certaines provoquent d’importantes pertes économiques. En Suisse, le projet Deep Heat Mining, qui visait à installer une centrale géothermique près de Bâle, a provoqué un séisme de magnitude 3,4 en décembre 2006, suivi de trois autres secousses au cours des semaines suivantes.
Les dégâts matériels se sont élevés à plusieurs millions de francs suisses, contraignant la ville à abandonner le chantier. En 2013, de nouvelles secousses ont finalement convaincu les autorités que le contrôle des injections hydrauliques restait insuffisant.
C’est précisément ce besoin de prévisibilité auquel répond le Bedretto Lab car, d’un point de vue physique, un séisme majeur ne diffère guère d’un micro-séisme au moment de son déclenchement.
Des micro-séismes provoqués grâce à des techniques géothermiques
Pour provoquer ces micro-séismes, les chercheurs s’inspirent d’une technique utilisée dans l’industrie géothermique : l’injection d’eau à haute pression.
L’objectif de l’expérience est de déplacer d’un millimètre un bloc rocheux de 50 mètres de diamètre.
Les travaux préparatoires sont considérables. Les géologues étudient la structure de la roche afin d’identifier les failles présentant un intérêt. Des forages profonds sont réalisés pour installer des centaines de capteurs extrêmement sensibles.
Ce réseau mesure en permanence les mouvements, les tensions et les pressions sur une bande de fréquences exceptionnellement large afin de détecter les moindres vibrations.
La sensibilité des équipements du Bedretto Lab est telle qu’elle a permis d’enregistrer avec une précision remarquable, le 20 avril 2026, un séisme qui s’est produit… au Japon.
D’autres forages abritent les buses qui injecteront l’eau, pompée directement dans la rivière longeant le tunnel et alimentée par le glacier surplombant la montagne.
FEAR-2 : une expérience sous haute surveillance
Récemment, l’équipe a lancé l’expérience FEAR-2. En avril 2026, pendant quatre jours consécutifs, environ 750 mètres cubes d’eau ont été injectés en continu dans la faille ciblée.
« Nous commençons lentement, en augmentant progressivement la sismicité afin de détecter ce qui constitue un précurseur d’un séisme, mais nous ne savons jamais à l’avance combien de temps dureront les expériences : il peut falloir trois heures ou trois semaines pour atteindre la magnitude souhaitée. Nous faisons même des paris au sein de l’équipe sur les résultats ! », explique Mathilde Wimez.
Par mesure de sécurité, le tunnel est entièrement évacué pendant l’expérience, qui est contrôlée à distance depuis Zurich.
« Cependant, nous sommes sur place, jour et nuit, en nous relayant, pour surveiller l’activité sismique et arrêter les pompes en cas d’emballement de l’activité sismique », explique la responsable de la sécurité.
L’objectif initial était d’atteindre une magnitude de 1, un seuil éventuellement perceptible dans le tunnel mais sans danger en surface, les humains ne ressentant généralement les secousses qu’à partir d’une magnitude de 2,5.
Le risque qu’un séisme destructeur se produise à l’extérieur du tunnel avait été estimé à 1 sur 10 000.
« Loin de craindre nos expériences, la population locale les trouve fascinantes. Nous ne leur cachons rien et nous organisons deux journées portes ouvertes par an. »
FEAR-2 : une expérience aux résultats prometteurs
Au total, l’expérience FEAR-2 menée en avril 2026 a produit environ 8 000 événements microsismiques, avec des magnitudes locales comprises entre -5 et -0,14.
Les tests ont été interrompus avant d’atteindre la magnitude 1, car l’activité sismique s’éloignait progressivement du réseau de capteurs.
L’opération reste néanmoins considérée comme un succès.
« Nous sommes très satisfaits des résultats. Il est assez remarquable de voir les tremblements s’intensifier progressivement puis s’arrêter soudainement, avant de recommencer, comme le calme avant la tempête », souligne Mathilde Wimez.
En analysant ces micro-séismes artificiels, l’équipe a pu cartographier les zones où s’accumulent et se libèrent les contraintes qui provoquent le cisaillement de la faille.
Comprendre l’ensemble de cette séquence — des signaux précurseurs aux répliques — permettra de développer des outils techniques destinés à prévenir les accidents lors de futurs projets industriels et, peut-être un jour, à anticiper l’apparition de séismes destructeurs.
Qu’est-ce que la magnitude ?
Cette mesure correspond à l’énergie libérée au foyer d’un séisme. Elle repose sur une échelle logarithmique : lorsqu’elle augmente d’une unité entière, l’amplitude des ondes au niveau du sol est multipliée par dix.
Il existe également des magnitudes négatives. Elles ne signifient pas une absence de secousse, mais désignent des micro-séismes si faibles qu’ils nécessitent des capteurs ultrasensibles pour être détectés.
Les humains situés à l’épicentre ne ressentent généralement une secousse qu’à partir d’une magnitude de 2,5. Ils peuvent la ressentir jusqu’à 100 kilomètres pour une magnitude de 3, entre 100 et 200 kilomètres pour une magnitude comprise entre 4 et 5, et jusqu’à plusieurs centaines de kilomètres au-delà.
Bedretto Lab : chiffres clés
- 12 000 micro-séismes générés durant FEAR-2.
- 2 000 capteurs installés dans la montagne pour surveiller le comportement de la roche en profondeur.
- 1 pétaoctet de données accumulées depuis le début des expériences.
- 500 000 séismes enregistrés chaque année dans le monde.
Source: Yahoo Finance – Read the original Article
À propos de l'auteur
