Le tsunami
Schéma de la propagation de la vague de raz de marée.
© LDG. NOAA. COI. ITICH.
Les tsunamis sont des vagues de très longue période (de 10 à 60 minutes). Leur vitesse de propagation dépend de la profondeur de l'eau. Dans des fonds marins de 4 Km de profondeur, cette vitesse est voisine de 700 Km/h, alors que pour 50 m de profondeur, la vitesse n'est plus que de 80 Km/h. Les tsunamis ont ainsi de grandes dimensions : sur un rivage de 50 mètres de profondeur, un tsunami de 20 minutes a une amplitude positive sur 13 Km environ.
Schéma de principe d'apparition d'un raz de marée.
© LDG. NOAA. COI. ITICH.
Tous les séismes sous-marins ne produisent pas de tsunami. Pour cela, il faut que l'eau se déplace brusquement suite au séisme qui provoque un mouvement vertical du fond de la mer et que ce déplacement se fasse sur une grande surface, comparable à la dimension de la vague de tsunami en haute mer. Des éboulements de falaises sous-marines peuvent avoir les mêmes conséquences. Dans le cas du séisme d'Indonésie, ce déplacement s'est effectué sur une bande de quelques centaines de kilomètres de longueur et de quelques dizaines de kilomètres de largeur et le déplacement vertical initial du tsunami a atteint quelques mètres.
L'énergie d'un tsunami se conserve au cours de sa propagation et se concentre dans l'épaisseur d'eau déplacée, en se distribuant, en mer, sur une circonférence centrée autour de la source. La concentration de l'énergie sur quinze mètres d'eau sur les rivages, comparés, pour le séisme de Sumatra, aux 1500 m de profondeur au voisinage de l'épicentre, a plus que triplé l'amplitude du tsunami avec de plus des phénomènes de résonance sur certaines côtes.
En effet, comparé à l'océan Pacifique, l'Océan indien a des dimensions relativement faibles et la distance entre l'épicentre et la côte indienne est de l'ordre de 2000 Km. Le tsunami s'est donc propagé rapidement et sur de faibles distances, atteignant les côtes indiennes au bout de 2 heures 15min environ. La conjonction de la forte amplitude au-dessus de l'épicentre, de la faible distance de propagation et de l'amplification côtière a conduit aux vagues dévastatrices. Au voisinage de l'épicentre, sur l'Ile de Sumatra, l'amplitude des vagues a pu dépasser 15 mètres et des amplitudes de l'ordre de 4 mètres ont été ainsi mesurées dans des ports de la côte indienne, à 2000 Km. La première vague d'un tsunami n'est cependant et souvent pas la plus forte et, parfois, est associée à un reflux d'eau. Ce phénomène dure une demi période et typiquement de 10 à 15 minutes. Il doit être interprété comme un signal d'alerte.