L’ESSENTIEL

• En France, où les séismes sont rares, nous avons tendance à oublier ceux du passé.

• L’expérience acquise lors de ces événements est donc perdue plutôt que valorisée.

• Analyser les réponses à ces séismes ou à ceux ayant eu lieu dans d’autres pays permet de tirer des enseignements.

« Là où la Terre a déjà tremblé, elle tremblera encore. » En tant que sismologues, nous savons à quel point cet adage est de bon conseil et qu’il doit nous interroger sur notre capacité collective à faire face demain aux mêmes séismes destructeurs survenus aussi bien hier qu’il y a quelques siècles. Mais il en va des séismes comme des actualités : les événements récents remplacent les plus anciens dans notre mémoire collective, et le souvenir des catastrophes tend à s’effacer en deux générations seulement pour disparaître presque totalement après un siècle. Si les Pyrénéens se rappellent encore du séisme qui détruisit une partie du village d’Arette en 1967, ils ignorent très largement qu’en 1660 la région de Bagnères-de-Bigorre fut frappée par un séisme plus de 80 fois plus puissant, d’une magnitude estimée à 6,5.

Si le scénario d’un séisme comme celui de 1967 pose des défis importants en matière de gestion de crise et de relèvement du territoire, celui de 1660 – ressemblant aux séismes italiens de L’Aquila (2009) et d’Amatrice (2016), qui ont chacun fait plusieurs centaines de victimes et causé des destructions généralisées – présentait quant à lui toutes les caractéristiques d’une crise hors cadre, c’est-à-dire dépassant les moyens à notre disposition pour les prendre en charge.

La France dispose pourtant d’un système de gestion de crise structuré et maintes fois éprouvé, fondé notamment sur le dispositif Orsec (pour « organisation de réponse de Sécurité civile ») et sur une organisation reposant sur le principe de subsidiarité : la gestion de la crise est d’abord assurée au niveau local, puis les moyens sont renforcés lorsque les capacités disponibles sont dépassées. Mais la France n’a pas le même niveau d’expérience en matière de gestion de crise post-séisme que celui que l’Italie a dû se construire dans la douleur, contrainte de réagir face à la récurrence très importante de ces événements.

Ainsi, les séismes constituent pour la France ce que l’agence des Nations unies pour la réduction du risque de catastrophes qualifie de « HILP », c’est-à-dire des événements à forts impacts mais à faible probabilité (high impact – low probability). Cette situation limite considérablement les capacités d’apprentissage en conditions réelles, et laisse ainsi une grande place à l’improvisation avec des parties prenantes n’ayant pas ou peu de points de repère partagés. Et c’est là précisément le nœud du problème : l’expérience s’acquiert, mais ne se transmet que difficilement !

Des séismes modérés à ne pas négliger

Survenus à quelques années d’écart loin des zones les plus sismiques de France, les séismes modérés du Teil (2019, Ardèche) et de La Laigne (2023, Charente-Maritime) sont venus ébranler quelques-unes de nos certitudes. Ces deux séismes de magnitude voisine de 5,0 n’ont fort heureusement pas été meurtriers – passant ainsi au second plan de l’actualité nationale. Ils ont néanmoins occasionné des destructions très importantes, estimés à entre 200 millions et 350 millions d’euros de dégâts pour celui de 2023, et mis en lumière des difficultés qu’aucun exercice n’avait jusque-là relevées, tels que la capacité à faire face à des situations nécessitant la conduite de diagnostics en masse visant à établir le niveau d’endommagement des bâtiments.

Il est pourtant rare que les acteurs de la gestion du risque sismique daignent s’intéresser à de si petits séismes lors des fréquents exercices de crise organisés en France, leur préférant des scénarios de plus grande envergure. Cela témoigne d’une compréhension collective limitée de l’étendue des conséquences et de la diversité des problématiques post-séisme, dans les sociétés où ce phénomène est rare. Cela interroge sur l’efficacité réelle que peuvent avoir des plans d’urgence et des exercices de mise en situation.

Face à ce constat, le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM), institution pour laquelle nous travaillons, a souhaité faire le bilan des expériences passées, issues de séismes réels ou d’exercices, en France comme à l’étranger. L’objectif était de tirer des leçons applicables à la France pour améliorer l’efficacité de la gestion de crise en cas de séisme, dans la phase aiguë des premiers jours mais également avec la perspective de plus long terme de relèvement du territoire.

Nous avons pour cette étude rassemblé un important corpus documentaire constitué à la fois de littérature scientifique livrant les retours d’expérience de séismes internationaux, et de « littérature grise » (rapports techniques, notes internes, etc.) portant sur différents types d’événements sismiques, réels ou simulés. Mais comparaison n’est pas raison, et les leçons spécifiques identifiées dans des contextes particuliers ne sont pas nécessairement transposables en l’état à la France.

C’est pourquoi nous avons eu recours à une approche de revue de littérature dite « narrative », comme une porte ouverte à de nouveaux récits sur lesquels asseoir notre préparation aux séismes. Cette approche consiste à explorer des sources documentaires pour mettre en perspective les connaissances disponibles et construire un récit cohérent autour d’un sujet précis.

Ce travail repose également sur un constat important : si les séismes et les exercices passés permettent de tirer des enseignements, ceux-ci ne sont pas toujours pris en considération par la communauté étudiant et gérant le risque sismique. Pour qu’il y ait véritablement apprentissage, ces enseignements doivent être transformés en actions : modification d’une procédure, formation de personnels, ou encore adoption de nouveaux outils. Cette distinction est importante et souligne que la multiplication de rapports de retour d’expérience ne garantit pas, à elle seule, que les enseignements soient effectivement partagés et intégrés.

Des enseignements multiples

Au gré des expériences acquises en Europe depuis une quinzaine d’années, il est possible de tirer une multitude d’enseignements transposables au contexte français en matière de gestion opérationnelle des séismes. Nous en avons répertorié une quinzaine, qui concernent aussi bien la préparation de la gestion de crise en amont, que la surveillance des risques, le relogement des populations sinistrées, la remise en état des réseaux et des infrastructures essentielles, ou même la préservation du patrimoine culturel.

Sans rentrer ici dans les détails de ces enseignements, nous soulignons que les choix réalisés dès les premières heures après un séisme influencent durablement les dynamiques de reconstruction, et que la transition entre temps court et temps long constitue un enjeu majeur de gouvernance. Cela a été particulièrement visible au Teil : après plusieurs semaines, lorsque les renforts sont repartis, les acteurs locaux se sont retrouvés épuisés avec une double tâche à accomplir : reconstruire le territoire tout en assurant la reprise de la vie quotidienne. Il est ainsi utile d’appréhender la préparation à un séisme en trois phases successives et étroitement liées.

D’abord, la phase de la réponse, qui débute immédiatement après le séisme et est dominée par les impératifs de sécurité des populations. Ensuite vient la phase de transition, plus floue mais essentielle, qui vise à assurer le passage entre les logiques d’urgence et celles de reconstruction. Enfin, la phase de reconstruction à proprement dite, qui s’inscrit dans le temps long. En ce sens, la nouvelle doctrine nationale relèvement du territoire constitue une étape importante à saluer, qui inscrit le relèvement du territoire en continuité avec la gestion de crise.

Si nous appelons aujourd’hui de nos vœux que les enseignements pointés dans notre étude puissent demain devenir des apprentissages utiles pour préparer la France à faire face aux séismes, nous plaidons également pour la mise en place d’un processus formalisé d’échanges d’expériences avec nos voisins du bassin méditerranéen disposant d’une plus grande expérience.

C’est en ce sens que nous avons initié, avec le soutien de la Commission européenne et de l’Union pour la Méditerranée, le projet FASTER, focalisé sur l’estimation précoce des impacts dans les premières heures après la survenue d’un séisme. Il devrait permettre d’identifier des bonnes pratiques utiles aussi bien aux pays les moins expérimentés, qu’à ceux les plus exposés au risque sismique : les uns pour se doter de nouveaux dispositifs, les autres pour améliorer les leurs.

Samuel Auclair est membre de l'Association Française du Génie Parasismique (AFPS). Il a reçu des financements de l'Agence Nationale pour la Recherche (ANR) et de l'Union européenne.

Agathe Roullé a reçu des financements du Ministère de l'environnement via la Direction Générale de la Prévention des Risques (DGPR). Elle est membre de l'Association Française de Génie Parasismique (AFPS).

Konstantinos Trevlopoulos est membre de l'Association Française du Génie Parasismique (AFPS). Il a reçu des financements du Ministère de l'Environnement via la Direction Générale de la Prévention des Risques (DGPR), de l'Agence Nationale pour la Recherche (ANR) et de l'Union Européenne (Programme Horizon).

Pierre Gehl est membre de l'Association Française du Génie Parasismique (AFPS). Il a reçu des financements du Ministère de l'Environnement via la Direction Générale de la Prévention des Risques (DGPR), de l'Agence Nationale pour la Recherche (ANR) et de l'Union Européenne (Programme Horizon).

Yoann Legendre a reçu des financements du Ministère de l'Environnement via la Direction Générale de la Prévention des Risques (DGPR), de l'Agence Nationale pour la Recherche (ANR) et de l'Union Européenne (Programme Horizon).

L’ESSENTIEL

• Chaque matériau a un seuil de résistance mécanique maximal qui lui est propre. Au-delà d’une certaine pression, il va se déformer.

• De manière surprenante, ces seuils changent radicalement lorsque l’on passe de notre échelle macroscopique à des tailles nanométriques.

• Comment expliquer, physiquement, ce changement ?

Comme le dit le dicton, « tout ce qui est petit est mignon ». Mais il est plus rare d’entendre dire que ce qui est plus petit est plus costaud. Et pourtant c’est ce qu’il semble se passer pour de nombreux matériaux si on diminue leurs dimensions jusqu’à quelques dizaines de nanomètres (un milliardième de mètre). Des expériences et des simulations numériques montrent en effet que la résistance mécanique peut augmenter d’un facteur mille à ces échelles. Comment cela est-il possible ?

Revenons tout d’abord aux bases. Si on compresse un matériau, il se déforme généralement avec une amplitude faible et de manière élastique, c’est-à-dire réversible. Toutefois, au-delà d’un certain niveau de contrainte mécanique exercée, la déformation devient plastique donc irréversible. Ce seuil de résistance mécanique maximal dépend bien évidemment du type de matériau. L’acier est ainsi notoirement plus résistant que du plomb, et une pierre que du polystyrène. Physiquement, cette résistance est équivalente à une pression, laquelle s’exprime en pascal (Pa) dans le système d’unités international. Par exemple, la pression maximale que peut supporter un métal comme l’aluminium est une vingtaine de mégapascals, soit 2×10⁷ Pa.

Pour se faire une idée plus précise de ces pressions, la figure ci-dessous montre une échelle illustrée par quelques cas très imaginaires. Ainsi, en supposant qu’on puisse faire tenir un éléphant de 3 tonnes sur la face d’un dé de 1 cm de côté (ce qui est hautement hypothétique j’en conviens), la pression exercée sur ce dernier sera de 300 mégapascals (soit 3×10⁸ Pa). Si le dé est en aluminium, il sera donc déformé plastiquement (irréversiblement). Par contre, la pression exercée par un avion de 400 tonnes sur un plot de 1 mètre de côté ne sera que de 4 mégapascals, soit en deçà de la résistance maximale de l’aluminium. Mais si on pouvait faire reposer la plus haute tour du monde, le Burj Khalifa, et ses 500 000 tonnes sur ce plot, la pression exercée de 5 gigapascals (soit 5×10⁹ Pa) le transformera en galette s’il est en aluminium (ou pour tout autre métal d’ailleurs).

Voyage dans le monde nanométrique

Ces quelques exemples appartiennent au monde macroscopique, à notre échelle. La situation change radicalement lorsqu’on diminue les dimensions caractéristiques de plusieurs ordres de grandeur, pour arriver dans le monde nanométrique. Des expériences récentes ainsi que de nombreuses simulations numériques ont montré que les résistances mécaniques maximales y étaient fortement augmentées. Par exemple, on estime que des nanoparticules d’aluminium de quelques dizaines de nanomètres de diamètre peuvent supporter des pressions maximales de 15 à 25 gigapascals (soit 1,5 à 2,5×10¹⁰ Pa) au cours de compressions, soit environ mille fois plus que l’aluminium dans le monde macroscopique.

L’explication de ce phénomène apparaît lorsqu’on examine comment les matériaux sont structurés aux différentes échelles. Malgré son apparence uniforme à l’échelle macroscopique, un métal pur est constitué de grains cristallins faisant généralement de 10 à 100 micromètres (soit 10^-5 à 10^-4 m), de l’ordre de grandeur de l’épaisseur d’un cheveu.

Ces grains, aux orientations cristallographiques variables, sont connectés entre eux par des joints de différentes natures structurales et/ou chimiques. Les régions à proximité de ces joints sont des endroits privilégiés pour des réorganisations structurales particulières ou des cavités. Si on se focalise sur un grain en particulier et que l’on réduit l’échelle d’observation bien en dessous du micromètre, on peut s’apercevoir que l’arrangement cristallin est loin d’être parfait, avec la présence de différents types de défauts ponctuels (lacunes, interstitiels, impuretés chimiques) ou étendus (dislocations, macles, cavités, inclusions diverses). Ces défauts peuvent également se retrouver en concentration plus ou moins importante au niveau des joints de grains.

Lorsque le matériau macroscopique est soumis à une pression supérieure à la résistance mécanique maximale, de multiples mécanismes peuvent s’activer à différentes échelles pour atténuer la contrainte subie. Ceux-ci peuvent se situer au niveau des grains, lesquels peuvent se déplacer et tourner les uns vis-à-vis des autres. Les cavités et les phases présentes aux joints peuvent également évoluer. Au sein des grains, les dislocations, qui sont un des principaux vecteurs de la déformation plastique dans les métaux, peuvent se déplacer, et interagir entre elles, ainsi qu’avec les autres défauts ponctuels ou étendus et les joints de grains. Ces mécanismes sont activés pour des contraintes allant généralement de quelques mégapascals à la centaine de mégapascals (soit bien en deçà des 15 à 25 gigapascals évoqués précédemment), et gouvernent les propriétés mécaniques des matériaux à notre échelle.

Des nanoparticules quasi parfaites

Revenons maintenant à nos nanoparticules de quelques dizaines de nanomètres. Des tailles aussi petites correspondent à une infime portion d’un grain (symbolisée par le point rouge sur la figure ci-dessus), et la probabilité d’y trouver des défauts ponctuels et étendus y est statistiquement très faible. De plus, même si de rares défauts étaient créés lors de la synthèse, les surfaces des nanoparticules sont des pièges efficaces pour les éliminer. Si on fait abstraction des surfaces, les nanoparticules sont donc souvent d’une pureté structurale et chimique sans égale. En l’absence de joints de grains et de défauts, les mécanismes cités ci-dessus permettant la déformation plastique à faible contrainte sont donc essentiellement désactivés dans les nanoparticules. Ceci explique pourquoi ces dernières vont pouvoir supporter des pressions bien supérieures à celle du matériau macroscopique avant de se déformer de manière irréversible elles aussi.

Alors comment ces nanoparticules quasi parfaites se déforment-elles ? Et bien les simulations numériques et les expériences montrent que pour les déformer plastiquement, il est nécessaire d’atteindre les conditions permettant d’y créer ex nihilo des défauts étendus comme les dislocations. Et que ceci n’est possible que si on réussit à accumuler une quantité importante d’énergie élastique au sein de la nanoparticule, grâce à des pressions de compression élevées par exemple. Ceci explique pourquoi il est nécessaire d’appliquer des pressions supérieures à la dizaine de gigapascals pour déformer plastiquement les nanoparticules de dimensions nanométriques. En résumé, à notre échelle, les propriétés mécaniques des matériaux sont essentiellement gouvernées par la microstructure en grains et les multitudes d’imperfections structurales et chimiques. Et la résistance mécanique extraordinaire des nanoparticules s’explique donc par l’absence de toutes ces imperfections.

Pizzagalli Laurent a reçu des financements de l'Agence Nationale de la Recherche, ainsi que de l'Université de Poitiers.

L’ESSENTIEL

• Le goût est loin d’être le privilège de la langue humaine. L’évolution a créé bien des manières de goûter sa nourriture.

• Des animaux sans cerveau, comme les méduses, sont capables de détecter des proies au moyen de signaux chimiques.

• Les moustiques goûtent la peau avant de se nourrir et les colibris peuvent déceler le sucré sans récepteurs sensoriels.

Une méduse sans cerveau qui repère son dîner presque instantanément ; un moustique qui goûte votre peau avant de piquer, prêt à faire demi-tour en une fraction de seconde ; un colibri, enfin, qui décode le sucre avec un capteur à l’origine programmé pour la viande… Au final, le goût est loin d’être le privilège de la langue humaine.

Laissez-vous embarquer pour un voyage du fin fond de l’océan jusqu’au centre des fleurs à la rencontre d’animaux qui goûtent et ressentent le monde d’une façon différente de la nôtre.

Les méduses : goûter sans cerveau

Les méduses n’ont ni cerveau, ni langue, ni véritable tête. Leur système nerveux consiste en un réseau de neurones, appelé « réseau nerveux ». Associés à ce réseau, les espèces possèdent de petits organes sensoriels (rhopalies) situés sur le bord de leur « cloche » (l’ombrelle). Ces organes leur permettent de percevoir la lumière, repère essentiel pour se déplacer dans un milieu en trois dimensions. Mais que se passe-t-il côté goût ?

Chez les méduses et leurs proches cousins, les hydres, le repas commence souvent par un signal chimique. Lorsqu’une proie est touchée par les cellules urticantes des tentacules, les cellules abîmées libèrent dans l’eau du glutathion, une molécule présente parmi la quasi-totalité des cellules vivantes.

Les cellules sensorielles de la méduse détectent alors cette trace chimique comme un indicateur de présence de nourriture et son comportement alimentaire s’enclenche aussitôt : la bouche s’ouvre, prête à diriger la proie vers le système digestif. Ce réflexe n’est toutefois pas très sélectif : si un tentacule touche un humain ou un animal trop grand pour être avalé, le même signal chimique peut tout à fait déclencher l’ouverture de la bouche : la méduse « croit » avoir affaire à une proie. Faute de pouvoir ingérer un corps bien trop gros pour elle, rien de plus ne se produit – pas de capture, pas de digestion. Le signal fonctionne, mais l’anatomie de la méduse l’empêche d’aller plus loin.

Chez de nombreux cnidaires (embranchement auquel appartiennent les méduses), le glutathion agit ainsi comme un véritable « signal de repas ». Sans lui, une proie fraîchement capturée peut parfois ne pas être reconnue comme de la nourriture.

Ce qui est marquant, c’est la simplicité du système. Il n’y a pas besoin d’un système centralisé, de cerveau, pour décider de manger. La reconnaissance chimique et la réponse associée sont directement reliées au « réseau nerveux ». Des recherches récentes sur des cnidaires comme l’anémone de mer Nematostella vectensis ont montré la présence de récepteurs apparentés à nos récepteurs du goût et de l’odorat.

Ces structures existaient donc bien avant l’apparition des premiers vertébrés, il y a plus de 600 millions d’années. Chez les méduses, goûter n’est donc pas un acte intellectuel, mais un réflexe chimique du corps.

Chez les moustiques, le goût est une question de vie ou de mort

Sortons de l’océan afin de nous intéresser à d’autres animaux dont la piqûre peut être encore plus redoutable que celle de la méduse. Pour le moustique femelle, le goût n’est pas un plaisir, mais une question de vie ou de mort. Avant de pondre, elle a besoin de sang, riche en protéines, pour permettre la maturation de ses œufs.

Avant même la piqûre, les pattes du moustique « goûtent » la peau grâce à leurs récepteurs sensitifs. Les molécules du goût amer déclenchent un rejet, décourageant l’insecte de piquer, mécanisme exploité par de nombreux répulsifs cutanés. Le DEET (N,N-diéthyl-3-méthylbenzamide) en est l’exemple type : il brouille l’odorat du moustique tout en activant ses récepteurs amers au contact de la peau. La nature offre des alternatives comparables, comme un extrait d’eucalyptus citronné, tout aussi performant. Notre peau produit elle-même parfois ses propres défenses. Les bactéries, qui y vivent naturellement, fabriquent des acides gras qui repoussent les moustiques de la même façon, ce qui expliquerait pourquoi certaines personnes se font beaucoup moins piquer que d’autres.

À lire aussi : Les « peaux à moustiques » : mythe ou réalité ?

Une fois la peau percée, le pharynx joue son rôle. Celui-ci possède des nerfs gustatifs qui analysent le liquide aspiré. Les récepteurs recherchent la présence d’adénosine tri phosphate (ATP). Cette molécule, en quantité importante dans les globules rouges, confirme la présence de sang. C’est ce goût qui enclenche le comportement de succion.

En dehors des périodes de reproduction, les moustiques mâles et femelles se nourrissent surtout de nectar. Ils utilisent un ensemble de récepteurs sucrés, similaires à ceux des abeilles, pour distinguer les fleurs les plus sucrées. Le moustique oscille selon ses besoins entre deux types de régimes alimentaires : le sang et le nectar, chacun ayant son propre ensemble de capteurs chimiques.

Les colibris : réinventer le sucré

Pour finir notre voyage, restons dans les airs, mais cette fois-ci avec un oiseau dont on n’a pas à craindre la moindre piqûre. Les colibris sont capables de rester en vol stationnaire et de passer de fleur en fleur pour le nectar, mais n’ont pourtant pas de récepteurs sensoriels leur permettant de goûter le sucré. Comment expliquer alors qu’un colibri puisse faire la différence entre une solution sucrée et de l’eau pure, préférant le nectar le plus concentré ?

Chez les vertébrés, la détection du sucré dépend normalement d’un récepteur protéique composé de deux sous-unités. L’umami, cette saveur associée, par exemple, au soja ou au parmesan repose sur l’association de ces deux sous-unités, mais combinées différemment. Ayant perdu l’une des composantes nécessaires à la saveur sucrée, les colibris ont réutilisé le récepteur de l’umami pour la remplacer. Sa structure s’est alors modifiée pour devenir sensible aux sucres et aux glucides, en plus des acides aminés.

Ce changement a été si efficace qu’il a vraisemblablement contribué à l’évolution des colibris. Leur bec allongé, leur vol stationnaire demandant beaucoup d’énergie, et leur métabolisme rapide s’expliquent grâce à cette capacité à distinguer les sources de sucre les plus riches. D’autres oiseaux nectarivores présentent également des adaptations convergentes à la consommation de sucres, même si les mécanismes moléculaires précis ne sont pas toujours identiques ou entièrement élucidés.

La méduse sans cerveau, le moustique qui fait face à la vie ou à la mort avec chaque piqûre, et le colibri qui a réinventé le sucré à partir de l’umami semblent n’avoir rien en commun. Et pourtant, ils partagent un principe essentiel : des récepteurs moléculaires capables de reconnaître des signaux chimiques et d’entraîner une réponse adéquate.

Ce que l’évolution a créé, réutilisé ou perdu au fil des années, ce ne sont pas les éléments de base de la chimioréception, mais les façons dont les organismes les utilisent. Le goût, loin d’être la particularité d’une langue remplie de papilles, est surtout une manière pour les êtres vivants de maintenir un échange chimique constant avec le monde environnant.

Cet article est publié dans le cadre de la Fête de la science (qui a lieu du 2 au 12 octobre 2026), dont The Conversation France est partenaire. Cette nouvelle édition porte sur la thématique « Saveurs savantes ». Retrouvez tous les événements de votre région sur le site Fetedelascience.fr.

Anne Dumoulin ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.