Dans les régions bien développées du monde exposées aux tremblements de terre, notamment la côte ouest des États-Unis, le Mexique, certaines régions d'Europe, la Chine et le Japon, les gouvernements ont investi dans des systèmes de détection des tremblements de terre sensibles. Toutefois, selon Sarah Minson, géophysicienne de la US Geological Survey, les régions à haut risque sans surveillance sismique pourraient tirer parti de l’utilisation de la technologie de suivi par satellite intégrée à un smartphone, clé essentielle pour l’alerte précoce des tremblements de terre.
En 2011, lorsqu'un séisme mineur (mais relativement puissant) a secoué la majeure partie de la côte est des États-Unis, il n'existait pas (et ne l'a toujours pas) de système d'alerte précoce dédié dans le cadre du réseau régional de sismographes. C'est la même chose dans la majeure partie de l'Amérique du Sud, du Pacifique Sud et de l'Asie centrale et orientale, mais ces endroits manquent de systèmes d'alerte pour des raisons purement économiques: le matériel de détection de séisme standard coûte cher.
Dans un système d'alerte précoce aux tremblements de terre, les capteurs GPS situés dans les smartphones situés à proximité de l'épicentre d'un séisme pouvaient détecter le déplacement du sol, et envoyer des alertes aux smartphones plus éloignés avant que les secousses ne les atteignent. (Emiliano Rodriguez Nuesch et Martin Zeta de Pacifico) Les téléphones intelligents pourraient combler cette lacune, selon Sarah Minson. Elle est l'auteure principale d'une nouvelle étude dans Science Advances, qui examine le potentiel d'utilisation des données GPS des téléphones portables comme réseau d'alerte précoce.
Pas chers, mais dotés d'une technologie sophistiquée, les téléphones cellulaires sont omniprésents: on estime à 7 milliards le nombre d'appareils mobiles utilisés dans le monde.
«Les gens reconnaissent que les téléphones cellulaires peuvent être des outils incroyables pour la science», a déclaré Minson. «L’avantage du crowdsourcing est qu’il existe une multitude de capteurs, mais qu’il existe une multitude de petits ordinateurs de poche capables de traiter», en mesure de traiter rapidement les données.
Mais les données GPS mobiles n'ont pas été sérieusement étudiées pour une utilisation sismique, principalement parce que les téléphones portables ne peuvent pas dire votre position exacte avec une grande précision et parce que les gens tripotent avec de nombreuses applications non liées à l'écoute des tremblements de terre. Ce à quoi les téléphones sont bons, cependant, parle avec des satellites triangulés pour détecter vos mouvements très incrémentiels d’un point à un autre - à peine un demi-pouce de la position précédente.
Ce suivi de mouvement est la clé de la détection des tremblements de terre, où les mesures de déplacement, ou le nombre de défauts déplacés, sont aussi importants que la quantité de secousses subies par une personne. Si suffisamment de personnes disposent d'appareils enregistrant et signalant ce mouvement, une application conçue pour transmettre un avertissement basé sur ces données agrégées constituerait un outil d'alerte précoce assez précis.
La plupart des tremblements de terre que vous ressentez pendant un tremblement de terre sont causés par des ondes secondaires, ou ondes s, qui traversent la Terre à une vitesse de deux miles par seconde. Mais les données voyagent beaucoup plus rapidement, dépassant rapidement les ondes de Poky dans des régions éloignées de l'épicentre. Même quelques secondes d’avertissement peuvent être utiles - un temps suffisant, par exemple, pour un chirurgien qui pose un scalpel ou pour permettre à un enseignant de placer les étudiants sous des tables. Il y a aussi une vertu apaisante à être prévenu d'un tremblement soudain.
Ainsi, dans le cas du séisme survenu à Mineral, en Virginie, des villes comme Washington, DC, situées à une centaine de kilomètres, auraient reçu environ 40 secondes de préavis. Selon les paramètres d'une application de téléphone mobile potentielle, Minson pense qu'avec suffisamment d'utilisateurs proches de l'épicentre fournissant des données pour éliminer une fausse alarme, un avertissement peut être déclenché et envoyé en quelques secondes.
Relativement peu d'appareils auraient besoin d'être engagés. Dans le cadre de ses recherches, Minson a comparé les données GPS réelles de 462 stations de surveillance au Japon, capturées lors du séisme de Tohoku de magnitude 9, 0 en 2011, avec des données hypothétiques reflétant ce qu'un téléphone cellulaire générerait dans une telle situation. Les courbes qui mesuraient le déplacement permanent de la croûte terrestre aux stations s'alignaient très étroitement. Minson estime que seulement 0, 004% des 127 millions d'habitants que compte le Japon devraient être munis d'un téléphone cellulaire pour pouvoir collecter les mêmes données que ces stations de surveillance.
Il y a cependant quelques prises. Tout d’abord, cette technique ne fonctionne réellement que pour des séismes assez forts, d’une magnitude supérieure à 7 sur l’échelle de Richter. Deuxièmement, il n'y a pas beaucoup de téléphones cellulaires accrochés au fond de la mer, d'où proviennent beaucoup de tremblements de terre. Enfin, les entreprises de téléphonie n’ont pas fait montre de volonté suffisante pour autoriser l’accès aux données de localisation brutes collectées par leurs appareils.
«Rien de tout cela ne peut arriver sans un moyen d'accéder aux données des téléphones», déclare Minson.
Le géophysicien travaille déjà au lancement d'un programme pilote financé par l'USAID au cours de la prochaine année pour déployer des centaines de téléphones portables et de capteurs GPS externes secondaires. Répartis dans un réseau à travers le Chili, une région à forte activité sismique mais sans système d'alerte précoce fonctionnel, les chercheurs seront en mesure de collecter des données en temps réel à partir de capteurs externes lors de tremblements de terre.
John Vidale, un sismologue de l'Université de Washington qui travaille depuis longtemps sur les systèmes d'alerte précoce, loue l'idée de Minson consistant à exploiter les téléphones portables pour obtenir des données GPS comme étant sensés et innovants. Cependant, il souligne que les téléphones ne peuvent jamais remplacer les équipements scientifiques sensibles.
«Les systèmes d'alerte précoce aux tremblements de terre sur téléphones portables peuvent constituer une excellente solution dans certaines situations, en particulier dans le tiers monde et dans les régions où les tremblements de terre sont peu fréquents», déclare Vidale. «Mais les téléphones n’auront jamais l’emplacement enfoui sous terre qui confère aux sismomètres dédiés leur extrême sensibilité. Je m'attends à ce que des pays tels que le Japon, Taïwan et la côte ouest recherchent des systèmes plus sophistiqués et dédiés. "
Minson note que l'un des grands avantages des téléphones portables est qu'ils sont fréquemment mis à jour.
«Si nous empruntons des données à partir de téléphones cellulaires crowdsourced, les utilisateurs remplacent utilement leurs vieux téléphones par la meilleure technologie tous les deux ans», dit-elle. «Nous obtiendrions les données les plus fantaisistes et les meilleures de tout le monde.»
