banner-ombre-top
banner-ombre-left
La montagne Pelée et Saint Pierre (Martinique, 2012). © BRGM - Anita Slansky

Submersion à terre liée à un tsunami en Martinique

25.09.2018
Située en zone de forte sismicité, la Martinique, comme toutes les îles de la Caraïbes, est exposée au risque tsunami. Cependant, l’absence d’évènement récent entraine une sous-estimation de ce risque par les habitants de l’île. C’est dans ce contexte que le BRGM a mis en œuvre une étude d’amélioration de la connaissance de l’aléa tsunami en Martinique, notamment en termes d’impacts à terre, afin de fournir aux acteurs locaux des éléments pouvant alimenter leur politique de prévention des risques et de gestion de crise.

Un ensemble de sources a donc été envisagé, aussi bien d'origines sismique que gravitaire. Ces sources ont été identifiées et caractérisées en fonction de l'état actuel des connaissances scientifiques. L’étude a été guidée par la prise en compte des « worst credible case scenarios » (scénarios réalistes les plus défavorables) : pour chacune de ces sources, des scénarios majorants mais crédibles ont ainsi été considérés. Les tsunamis induits ont été simulés jusqu’à l’estimation, en tenant compte de l’occupation des sols, de la submersion à terre.

Les cartes de résultats produites permettent de préciser, à une résolution de 30 m, l’emprise des secteurs possiblement submergés en Martinique et nuancent ainsi la valeur forfaitaire considérée jusqu’alors (cote altimétrique forfaitaire de 10 m sur tout le territoire). L’impact simulé s’avère en effet très variable sur le territoire.

Cote maximale du plan d’eau attendue pour la source tsunamigène associée à l’interface de subduction.

Cote maximale du plan d’eau attendue pour la source tsunamigène associée à l’interface de subduction.

Contexte

Située en zone de forte sismicité, à l’aplomb d‘une zone de subduction, la Martinique, comme toutes les îles de la Caraïbes, est exposée au risque tsunami. Les derniers tsunamis majeurs ayant affecté l’île ont été provoqués par le séisme de Lisbonne en 1755, le séisme de la Barbade en 1767, celui des îles Vierges en 1867 et enfin les lahars de l’éruption de la Montagne Pelée en 1902. Aucun évènement important n’est ainsi survenu dans les 100 dernières années dans la Caraïbe, ce qui, combiné avec la mauvaise connaissance de l’impact potentiel d’un tsunami majeur sur la Martinique, entraine une sous-estimation du risque par la population du territoire.

Une première évaluation de l’aléa tsunami sur la Martinique avait été réalisée par le BRGM en 2007, dans le cadre du Plan Séisme 1. Or depuis, de nouveaux outils de simulation et de nouvelles données permettraient d’approfondir significativement la connaissance de l’aléa et de ses impacts sur l’île.

Objectif

C’est dans ce contexte que la DEAL et la Collectivité Territoriale de Martinique ont sollicité le BRGM pour réaliser, en concertation avec l’État-Major Zone Antilles (EMZA), le Service Interministériel de Défense et de Protection Civile (SIDPC) et l’Observatoire Volcanologique et Sismologique de la Martinique (OVSM), une étude visant à améliorer la connaissance sur l’aléa tsunami en Martinique et notamment sur les impacts potentiels à terre. L’objectif était de fournir aux décideurs des éléments utiles au renforcement des politiques de prévention des risques et de gestion de crise, de proposer une vision globale de la problématique et ainsi de renforcer les messages de prévention portés dans le cadre des Plans Séisme 1 et 2.

Programme des travaux

La première étape de l’étude a consisté à identifier les contextes susceptibles de provoquer un tsunami sur les côtes martiniquaises. L’ensemble des configurations a été considéré pour l’appréciation du risque : tsunamis d’origines sismique ou gravitaire, générés localement ou en champ lointain. Ainsi, plusieurs sources ont été ajoutées à celles déjà prises en compte dans l’étude réalisée en 2007, comme celles du séisme de Lisbonne en 1755 ou de l’instabilité du volcan Kick’em Jenny.

Pour chacune de ces sources tsunamigènes, les « scénarios futurs crédibles » ont ensuite été définis. Le potentiel sismogène de chaque source sismique a été évaluée par une expertise sismologique du comportement mécanique des structures tectoniques complétée par l’analyse des séismes historiques. L’identification des sources gravitaires et des scénarios les plus crédibles (localisation, volumes, épaisseurs et vitesses des écoulements, …) a été réalisée par expertise volcanologique.

Tous les scénarios identifiés ont ensuite fait l’objet de simulations numériques avec le code FUNWAVE-TVD (génération du tsunami, propagation jusqu’à la Martinique puis submersion à terre). Les données topographiques ont été traitées manuellement afin de prendre en compte de manière fine les obstacles à l’écoulement (par exemple : murs, digues, ...). L’occupation du sol est intégrée dans le calcul de la propagation par l’intermédiaire de coefficients de friction pour les écoulements à terre.

Afin de garantir la pertinence de ces travaux ainsi qu’une bonne appropriation des résultats par les services opérationnels, les spécialistes ont été sollicités pour donner un avis sur la plupart des choix techniques et les acteurs locaux régulièrement informés par le biais de réunions.

Succession de simulations numériques emboitées depuis la source. © BRGM

Succession de simulations numériques emboitées depuis la source. © BRGM

Résultats obtenus

Quinze sources tsunamigènes ont finalement été retenues pour cette étude, la principale étant celle liée à l’interface de subduction, située à moins d’une centaine de kilomètres à l’est de la Martinique. Pour chacune d’entre elles, les temps d’arrivée du tsunami sur les côtes sont désormais connus et une carte présente, à 30 m de résolution, l’élévation maximale du plan d’eau et la hauteur d’inondation attendue à terre.

Ces cartes présentent, pour chaque source étudiée, le maximum des possibles. En effet, la simulation d’un nombre représentatif de scénarios a permis de tenir compte des incertitudes (liées à la méthode ou aux divergences éventuelles dans la communauté scientifique). Au final, les résultats des 57 simulations réalisées durant l’étude sont disponibles.

Ces cartes permettent de préciser l’emprise des secteurs possiblement submergés en Martinique et nuancent ainsi la valeur forfaitaire de 10 m prise en compte jusqu’alors sur tout le territoire. L’impact s’avère en effet très variable sur le territoire. Du fait de la configuration en entonnoir de sa baie, la commune de Trinité est ainsi la plus touchée. A l’inverse, sur la côte Nord-Caraïbes, les effets sont nettement plus faibles (< 1 m) et restreints à la bande côtière (< 30 m du littoral). La source « Interface de Subduction » est la seule susceptible d’entrainer des inondations à des altitudes significativement supérieures à 10 m, notamment sur la côte atlantique. Les sources gravitaires ont quant à elles des impacts plus localisés, exception faite de la source « La Palma », dont les effets sont perceptibles sur tout le territoire et comparables à la source « Interface de Subduction ».

Ces cartes peuvent être valorisées dans le cadre de l’actualisation des Plans de Prévention des Risques Naturels et des Plans Communaux de Sauvegarde réalisés par les communes. Elles permettront notamment d’affiner l’identification des zones refuge. Ces résultats pourront également permettre d‘apprécier la vulnérabilité du bâti courant, celle d’enjeux patrimoniaux ou encore celle du réseau routier. L’intérêt de cette approche par scénario est également de constituer un atout pour la gestion de crise, de nombreuses simulations étant d’ores et déjà disponibles.

Dans la continuité de cette étude, des simulations fines de la submersion à terre seront conduites sur quelques sites à enjeux, à une résolution de 2 à 5 m, dans le but de modéliser de manière plus réaliste les écoulements en milieu urbain.

Sources tsunamigènes retenues. © BRGM

Sources tsunamigènes retenues. © BRGM

Partenaires

DEAL Martinique

Collectivité Territoriale de Martinique

État-Major Zone Antilles (EMZA)

Service Interministériel de Défense et de Protection Civile (SIDPC)

Observatoire Volcanologique et Sismologique de la Martinique (OVSM)

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34