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De ce parallélisme entre la marche des deux phénomènes (première partie du tableau) , Milne concluait seulement que les déplacements de masses dans les couches terrestres, à la suite des grands tremblements de terre, ne pouvaient être considérés comme une cause des perturbations polaires, mais que les deux faits peuvent avoir une origine commune plus générale; et, en complétant ces données de 1892 à 1899*, il ne trouvait plus quune coïncidence entre les rapides changements de latitude et la fréquence séismique, de sorte que ce seraient plutôt les changements de direction dans la nutation, surtout quand ils sont rapides, qui auraient une signification séismogénique.
Cancani* a corrigé la variation de latitude pour 1898, en la portant, d'après de nouvelles recherches, de 0,79 à 1,03 et poussé le tableau jusqu'à 1902, mais en excluant les années 1893 et 1896, pendant lesquelles le réseau mondial des stations séismologiques
* Larger earthquakes and changes in latitude (Brit. Ass. for, the adv. of «c. Eighth rep, onseism. invest, Southport meeting, 1903, p. 2).
^ Zur Hypothèse ûber eîne Wechselbeziehung zwischen den Vâriationen geographischer Breiten und der Bebenh&ufigkeit {Die Erdbebenwarte, 1903-04, 111, p. 49: Boit, soc. aism. itat,, 1902-03, VIII, p. 236).
était encore trop insuffisamment développé pour qu'on pût supposer avoir eu connaissance de tous les grands tremblements de terre de cette période initiale. De ce nouveau tableau, de 1897 à 1902, Cancani conclut que les augmentations et les diminutions des varialions de la latitude et de fréquence des mégaséismes coïncident bien, mais qu'il faut prudemment attendre de plus amples observations pour croire à une relation de cette importance.
Omôri* a étudié le problème pour les tremblements de terre observés au Japon du 12 août 1895 au 17 décembre 1903, et il est arrivé aux conclusions suivantes :
1). Les tremblements de terre destructeurs ont tous eu lieu aux époques ou près des époques de maximum ou de minimum de variation de latitude. [Milne avait exprimé le même résultat, en 1902, pour l'ensemble du globe.]
2). Les tremblements de terre destructeurs ou non ayant ébranlé plus de 10000 ris carrés [1 n^ = 15 km*, 4238] montrent la même tendance, mais moins accusée.
3). Il n'y a pas de relation entre les variations de la latitude et les nombres de chocs séismiques sensibles.
La possibilité que les grands tremblements de terre puissent affecter la direction de l'axe polaire a été l'objet d'une recherche théorique de la part de Kôvesligethy*; cet auteur en conclut que le déplacement des masses internes, en conséquence d'un grand tremblement de terre, peut changer la position du pôle dans le sens radial par rapport à son foyer d'environ — 0'', 00244, cette valeur négative signifiant qu'il s'agit d'un effet d'amortissement des petites perturbations périodiques de la direction de l'axe terrestre. Ce serait, pense-t-il, un fait analogue à ce que, dans les régions de plus grandes anomalies de la pesanteur, les couches terrestres manifestent par des tremblements de terre leur tendance à un état d'équilibre plus stable. Au moyen du calcul des déplacements (hypothétiques) dus aux 198 principaux tremblements de terre observés de 1895 à 1898, KOvcsligethy estime que'leur travail mécanique moyen serait capable de soulever de 1 ™'",2 à la surface de la terre une masse égale à la sienne propre, ce qu'il faut seulement entendre de l'ordre de grandeur de l'effort mis en œuvre.
Brillouin' a envisagé la question d'une manière un peu différente
1 Note on the relation between earthquakes and changes in laUtude {Publ. of the earlhq. invest. Comm. in for, lang.^ 1904, n» 18, p. 13).
2 Ueber die Energie grosser Erdbeben {Die Erdbebenwarte, 1904, III, 196).
^ Mouvement du pôle à la surface de la terre (C. R* Ac. Se, 1906, GXLIlI,p. 439).
2fi0 LA SCIENCE SÉISMOLOGIQUE
de SCS devanciers. D'après lui, les courbes de la position du pôle instantané de rotation de la terre se composent de parties régulières, dont le rayon vecteur décroît progressivement, et de partie irrégulières à variations rapides. Elles suggèrent immédiatement l'idée d un mouvement naturellement amorti, qui subit de temps en temps des lancés nouveaux. Par exemple, de 1890, 0 à 1892, 5, mouvement régulier; vers 1891, 7, un lancé violent, correspondant au grand tremblement de terre du Japon central du 28 octobre, et suivi d'une période troublée d'une année environ, puis un mouvement régulier jusqu'en 1895. Le mouvement du pôle se composerait :
1®, d'un petit mouvement périodique d'un mois lunaire d'origine externe, et d'une amplitude de + 0",142 environ;
2^, de mouvements produits par des causes internes, agissant quelquefois d'une manière brusque, à des époques très variées;
S**, du mouvement naturel amorti consécutif, le rayon vecteur et l'aire décrite ayant un amortissement distinct, peut-être variable avec la modification interne origine.
Ce serait le second mode de mouvement qui aurait une cause interne séismique. Mais cette dépendance, déduite d'une coïncidence unique, serait une base bien fragile pour une conséquence de cette importance.
Enfin, Kôvesligethy * a tout récemment émis une ingénieuse hypothèse, malheureusement non susceptible d'être vérifiée par l'observation. D'une théorie analytique de la détermination des éléments qui définissent un tremblement de terre, et en particulier de son foyer, il conclut à l'existence de séismes internes, incapables do se propager jusqu'à la surface terrestre. Ils correspondraient à des déplacements de masses avec lesquels les déplacements polaires seraient en dépendance.
Cette curieuse relation, dont il faut cependant réserver prudemment encore la réalité avec Cancani, est peut-être la plus plausible de toutes celles dont l'étude a été exposée dans ce chapitre ; en effet, elle correspond clairement aux phénomènes géologiques accompagnant les grands tremblements de terre, c'est-à-dire les failles, plissements, chevauchements et charriages, dont au moins les premiers se produisent encore de nos jours comme continuation des poussées oro-tectoniques de l'époque tertiaire et qui tous impliquent des modifications profondes dans la position des masses des couches terrestres affectées. Comme ces mouvements géologiques et séismiques concomitants
* Seismonomia (Boll. soc, sism, ilaL, 1906, XI, p. 113).
sont restreints aux derniers gébsynclinaux, l'hypothèse de Kôvesligethy se trouve d'accord avec les phénomènes géologiques. Ces mêmes déplacements peuvent ne pas se manifester à Textérieur, et c'est le cas des plissements et des charriages que bien des géologues supposent se produire en profondeur. Enfin si, comme on le pense généralement aujourd'hui, les grands tremblements de terre résultent des efforts de réajustement des voussoirs terrestres le long des failles qui les séparent et qui tendent à une position plus stable, il y aura encore déplacements de masses. Dans tous les cas, la position du pôle pourra être légèrement perturbée. C'est très vraisemblablement l'accumulation de ces changements du pôle qui serait seule discernable, dans les années d'activité séismique maximum, ou par suite d'une plus longue élongation du pôle par rapport à sa position moyenne.
C'est seulement pour mémoire que l'on rappellera ici les coïncidences parfois rencontrées, comme dans la Russie méridionale et la plaine indo-gangétique, entre les anomalies de la gravité et des régions plus ou moins instables. Ces cas intéressants ont été étudiés dans la Géographie Séismologique.
Un autre genre des phénomènes de la géophysique est à examiner quant à des rapports possibles, mais non encore démontrés toutefois, avec les manifestations séismiques : il s'agit de l'électricité et du magnétisme.
Très souvent, les tremblements de terre ont été rapprochés des manifestations électriques du sol et de l'atmosphère, et, comme bien Ton pense, il existe, pour expliquer les ébranlements séismiques, des théories purement électriques, mais dont l'intérêt n'est plus qu'historique ; elles ont d'ailleurs pris naissance au milieu du xvni® siècle, c'est-à-dire à une époque où les connaissances sur les deux ordres de phénomènes étaient encore très insuffisantes. Moins anciennement, lorsque fut reconnu le lien étroit qui lie le magnétisme à l'électricité, on a recueilli avec complaisance un grand nombre de cas de coïncidences plus ou moins exactes, et les aurores boréales sont venues s'y ajouter naturellement, en même temps que les taches solaires, la communauté de période undécennale des unes et des autres ayant été assez généralement admise depuis les travaux de Wolff sur ce sujet. Le nombre de ces soi-disant coïncidences * pourrait faire illusion si l'on ne tenait pas compte de l'extrême
I Boue. Parallèle der Erdbeben, des Nordlichter und der Erdmagnetismus sammt . ihrem Zusammenhang mit der Erdplastik sowohl als mit der Géologie (Sitztingsbet*. d, k. Ak. d. Wiss., XXII, p. 393. Wien, 1857).
Baratta. Gatalogo dei fenomeni elettrici e magnetici apparsi durante i principali terremoti (A. c. Soc. UaL di elethncUà, maggio, 1891).
imprécision qui entache la plupart des faits allégués, ni de la facilité avec laquelle on estime, quant aux lieux et au tempfe, qu'il y a coïncidence. D'un autre côté, la fréquence véritable des tremblements de terre est telle qu'il serait plutôt surprenant qu'une perturbation électrique, par exemple, ne se fût pas produite quelque part, en un lieu plus ou moins voisin et à quelque temps assez rapproché d'intervalle d'un séisme déterminé. Il serait donc presque puéril de rapporter quelques-uns de ces faits, même choisis parmi le petit nombre de ceux qui semblent les plus frappants, et en faveur de la corrélation supposée.
En ce qui concerne les phénomènes électriques, on se contentera d'exposer les considérations exposées par Shida et les observalions systématiques de Milne.
Shida a été amené à cette recherche* en voulant confirmer le lien intime que bien des séismologues, sur la foi de statistiques insuffisamment discutées, ont cru exister entre le magnétisme terrestre, les aurores polaires, les taches du soleil et les courants telluriques d'une part, entre ces derniers, les tempêtes et les tremblements de terre d'autre part. Il y aurait de la sorte six phénomènes naturels en dépendance mutuelle. Seule, la relation entre les courants telluriques et les séismes est à examiner ici, et du résultat des observations il s'ensuivra, ou non, une dépendance avec tous les autres phénomènes, en admettant qu'ils soient eux-mêmes en relation mutuelle, ce qu'il n'y a pas lieu d'examiner ici.
Shida distingue nettement, et avec raison, les lentes variations normales, diurnes ou annuelles des courants telluriques et les variations irrégulières auxquelles on donne le nom de tempêtes électriques. De même que les premières semblent manifester, avec les variations régulières du magnétisme terrestre, les aurores polaires et les taches du soleil, un remarquable parallélisme que, d'ailleurs, tout le monde n'admet pas, de même aussi, conclut Shida, les tempêtes électriques sont intimement liées à tous ces autres phénomènes. Quant à la corrélation avec les tremblements de terre, il s'appuie, pour la démontrer, sur des faits beaucoup trop contestables pour qu'on puisse s'y arrêter, même un instant; ainsi, parmi les trois exemples qu'il cite, se rencontre le séisme 'du 12 juin 1873, en Egypte, précédé, quelques jours auparavant, par des courants anormaux dans les lignes télégraphiques de Londres à Valentia et accompagné d'une éruption de l'Hécla, en Islande, du 12 au 19 du même mois. Les
« Earth-currents (Trans. seism. soc. of Japan, 1886, IX, part I)
deux autres cas comportent, pour le temps et les lieux, des différences du même ordre. 11 était intéressant de montrer, une fois pour toutes, là fragilité des faits sur lesquels reposent ces relations.
Milne *, au contraire, a exécuté des observations suivies à Tokyo, du 9 octobre 1888 au 30 septembre 1889, sur les variations de Télectricité atmosphérique au moyen d'un électromètre pourvu d'un dispositif photographique. De ses conclusions sur le nombre de relations constatées entre les phénomènes séismiques et électriques, il semblerait que la position de Taire ébranlée par rapport à Tokyo exerce une influence sur le plus ou moins de fréquence de leur corrélation mutuelle. Mais il suffit de reproduire parmi ses graphiques celui du 19/20 avril 1889, par exemple, pour se convaincre que toute relation générale est inadmissible.
Tout n'est cependant point à rejeter dans le travail de Milne, et il faut en retenir au moins ses expériences au sujet des effets des tremblements de terre artificiels (explosions de dynamite) sur les courants telluriques. A des distances de 10 à 30 pieds du point d'explosion, il avait enfoncé dans le sol une barre de fer, réunie par un fil métallique à une autre barre plantée à un demi-mille de distance, de l'autre- côté d'un fossé plein d'eau. Près de l'extrémité du circuit était inséré un galvanomètre, et on avait placé un plat de mercure à la surface duquel pouvaient être observés les ébranlements du sol causés par l'explosion. Avant l'arrivée du bruit et avant toute vibration du mercure, le galvanomètre accusait une déviation de 10 à 40 degrés, toujours dans la même direction et qui s'éteignait tantôt de suite, tantôt jusqu'à une heure après seulement. Quand la première barre était placée à une distance de 150 mètres du point d'explosion, il n'y avait plus de déviation du galvanomètre. D'après Milne, la déviation dans le premier cas s'explique probablement par un effet du mouvement mécanique de la barre sur son état électrique, et il ajoute que les courants telluriques plusieurs fois constatés au moment des tremblements de terre pouvaient être considérés comme dus aux perturbations introduites par les vibrations séismiques au sein des couches terrestres. En effet, il à pu observer des cas de coïncidence bien définie, par exemple le 8 avril 1889, à XII h. 48'. Il serait ainsi permis d'admettre qu'il n'y a pas toujours eu coïncidence purement fortuite lorsque, dans les catalogues de Boue, de Baratta et d'autres, les deux phénomènes sont donnés comme
1 Earthquakes in connection with electric and magnetic phenomena {Trans, seisni. soc, ofJapan, 1890, XV, p. 135).
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Les faits ne se passent pas exactement de la même façon pour les phénomènes magnétiques, malgré leur parenté avec les précédents. Tout à l'heure, un effet mécanique, ou séismique, semble avoir donné lieu à une perturbation électrique par transformation d'énergie, tandis que, dans le cas du magnétisme, l'effet des vibrations d'un tremblement de terre peut être tout à fait direct ; en d'autres termes, les magnétomètres peuvent se comporter comme de véritables microséismographes, de même que les niveaux sensibles des instruments astronomiques. Parmi beaucoup d'autres cas, cela s'est notamment produit à Vienne et à Pola, lors du grand tremblement de terre de Laibach du 14 avril 1895 *.
Les choses ne se présentent pas toujours avec la même simplicité.
Ainsi, parmi les tremblements de terre d'Italie, en 189S et 1896, il en est qui, au lieu d'actionner tous les magnétographes de l'Europe et de l'Amérique, n'ont été enregistrés que par les plus éloignés. Milne * a suggéré plusieurs explications de ce fait étrange. S'il y a eu effet mécanique direct, il pourrait se faire que le substratum des différents observatoires fût plus ou moins favorable à sa transmission. Cela
n'est guère admissible, car de semblables différences n'ont jamais été signalées pour les téléséismes, c'est-à-dire les tremblements de terre dont les vibrations, devenues insensibles à l'homme à cause de la distance, s'en vont actionner les appareils des observatoires les plus éloignés. Il est bien clair que des extinctions locales devraient atteindre aussi ces mouvements mécaniques, si la suggestion de Milne était fondée. Mais la constitution des couches pourrait être plus ou moins favorable à la propagation de la perturbation pure-
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