LES SONDAGES

pour la profondeur moyenne du Pacifique entre le Japon et la Californie une valeur comprise entre 2100 et 2 500 brasses. Hochstetter et Geinitz ont repris ces recherches pour les tsunamis de 1868 et de 1877 (Arica, Iquique). Les profondeurs ainsi obtenues pour li^ seconde ne concordent pas exactement avec celles déduites

1 Notice on earthquake waves on the western coast of the United States, on the 23r<i and 25^ december 1854 [Am.journ, of Se, XXI, p. 37. January 1856),

SÉISMES SOUS-MARIXS ET TSUNAMIS

des nombreux sondages modernes, et l'on s'est préoccupé des causes de ce désaccord.

Elles sont multiples. Milne* y voit le résultat d'erreurs dans la détermination du temps et de la position de l'origine du tremblement de terre; il pense aussi que les sondages donnent toujours des résultats trop élevés, par suite de la difficulté qu*il y a à connaître le moment précis auquel le plomb de sonde touche le fond. Wharton * attribue cette diminution de la vitesse théorique h la présence de larges rides relativement peu profondes et encore

Minuit

10 Minuit

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Fig. 60. — Marégramme de Port-Blair du 31 décembre 1881.

inconnues sur le trajet des vagues dues à l'explosion du Krakatoa, les 26 et 27 août 1883.

A vrai dire, l'application inattendue des vagues séismiques à la détermination de la profondeur d'un océan au moyen de la vitesse avec laquelle elles l'ont traversé n'est qu'une solution théorique élégante d'un problème que résolvent beaucoup plus exactement les sondages, et du reste Davison' a montré que la formule d'Airy doit être modifiée, ce qui la complique singulièrement. La question ne présente donc vraiment plus aucun intérêt.

Les marégrammes, c'est-à-dire les tracés automatiques obtenus dans les ports, et donnant à chaque instant la hauteur de l'eau, fournissent de très intéressantes informations sur la manière dont les tsunamis se sont propagés. En général, la sinusoïde quotidienne

* The peruvian earthquake of May 9**» 1877 {Trans.seism, Soc, ofJapan, 1880, 11, p. 30).

' The éruption of Krakatoa and subséquent Phenomena. Report of the Rrakatoa Committee of the Royal Society. Part III: On the seismic vaves caused by the éruption of Rrakatoa, August 26ihand 27^ 1883 (London, 1888).

3 Noie on an error in the method of determioing the mean depth of the océan from the velocity of seismic waves (PhiLmag,, January 1897, p. 33).

ïOS LA SCIENCE SÉISMOLOG IQUE

et très régulière, correspondant au flot de l'attraction luni-solaire. est peu modifiée dans son ensemble, les vagues anormales, d'ailleurs (l'origine séismique ou non, ne faisant que se surajouter à son tracé ordinaire. D'autres fois, on peut y lire des renseignements qui ne pouvaient être soupçonnés. Ainsi le ma régramme obtenu à Port-Blair (lies Andaman), à la suite dti tremblement sous-marin du golfe du Bengale du 31 décembre 1881, montre très distinctement deux séries ., de vagues se succédant alternativement et de hauteurs inégales. Le séisme venait de l'Ouest, et comme Port-Blair est situé à l'Est de l'archipel, les plus faibles avaient été retardées et amorties par leur passage dans le détroit le plus direct, mais aussi le plus resserré, tandis que lesgrandes vaguesavaient suivi, sans y subir d'altérations notables, le large et facile passage au Sud de la grande Ile. Dans le marégramme de Port-Denison, du 10 mai 1877, Schmick a pu distinguer les ondes venues directement du foyer d'ébranlement (à l'Ouest d'Iquique), jusqu'à la Nouvelle-Galles du Sud, de celles qui y étaient parvenues après s'être réfléchies contre la côte occidentale de l'Amérique du Sud.

Les tsunamis produits parl'érup-

Fig. 61. — Carie de l'arcbipd des AnJn- tio^ Jq Krakatoa dans le détroit de man «vec U double trajet de« t.unamis , g^^^^ ,^ g, ^^^^ ^ggg ^^^^ ^^^^ du 31 décembre 1881.

bres entre tous à cause de leurs conséquences désastreuses à Java et h Sumatra, le long des rives opposées du détroit, où ils ont fait officiellement 36 380 victimes. Le fait qu'ils se sont fait sentir jusqu'aux marégraphes de l'Europe occidentale n'a pas moins attiré l'attention du monde savant, et leur origine est purement volcanique puisque, pendant ce paroxysme éruptif, il ne s'est produit comme phénomène séismique qu'une légère secousse à Anjer dans la soirée du 26, et encore est-elle plutôt douteuse. Mais ce n'est pas une raison suffisante pour les passer sous silence, car rien ne les a distingués essentiellement des vagues séismiques et

SÉISxMES SOUS-MARINS ET TSLNAMIS

plusieurs de leurs particularités peuvent sans doute se manifester àToccasion de ces dernières. Verbeek* et Wharton ont fait sur ces vagues du Krakatoa des recherches qui ne le cèdent en rien en importance et en précision à celles de Hochstetter et de Goinitz sur celles des tremblements de terre d'Arica et d'Iquique. Celles de Wharton seront ici le principal guide.

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Fig. 62. — Marégramme général de Port-Denison (Sydney, Australie)

du 10 au 14 mai 1817 (d'après Geinitz).

Les renseignements sur la hauteur de ces vagues sont en général peu précis. Verbeek a cependant pu l'évaluera Mérak à 115 pieds (38 mètres) par les traces qu'elles avaient laissées sur les collines, mais il est probable qu'en ce point elles sont montées plus qu'ailleurs, resserrées qu'elles étaient dans un étroit chenal entre l'île de ce nom et la côte N. W. de Java. A Tjiringin et au fond de la baie de Peper, l'inondation atteignit son maximum et les fuyards ne furent sauvés

1 Krakatau (BaUvia, 1884*85).

Dk Montbssus. — La Science séismologiciue.

qu'à 67 età 100 pieds d'altitude. Verbeek estime la hauteur à 80 i (26 mètres) à Katimbang, et Wharton pense que la moycone a él 50 pieds (16 mètres) dans le détroit de la Sonde.

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- Variationa de pression au gaiomètn

(d'après Verbeek).

de Batavia le il août 1383

^ WhartoQ envisage plusieurs hypothèses quant à leur formation : chute d'une portion considérable de l'île de Krakatoa dans la mer; explosions volcaniques sous-marines, violents mouvements de t'écorce terrestre ; brusque irruption de l'eau de la mer dans la cavité ouverte dans le volcan, par suite de la projection en l'air d'une partie de

SÉISMES SOUS-MARINS ET TSUNAMIS

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l'évent. L'île ayant été constamment voilée par les projections de toute nature, l'observation ne donne aucun renseignement sur ce qui s'est passé réellement, et, des navires les moins éloignés du Krakatoa au moment de l'éruption, il a été impossible de voir quoi que ce soit. Mais on peut éliminer de suite les mouvements de l'écorce terrestre, puisqu'il n'y a pour ainsi dire pas eu de tremblement de terre. 11 est cependant hors de doute que les trois grandes vagues ont été intimement liées aux trois grandes explosions de V^iS', Vr57' et XM8' du 27 août; cette coïncidence résulte clairement du graphique des pressions du manomètre enregistreur du gazomètre de Batavia, dont les variations correspondaient elles-mêmes aux ondes atmosphériques produites par les explosions principales. Le phénomène commença par des vagues positives h Batavia, et d'autres secondaires furent observées dans ces intervalles des grandes. Une fois mises en mouvement d'oscillation, celles-ci se succédèrent de crête à crête à deux heures d'intervalle en moyenne, ce qui correspond à une amplitude horizontale de 80 milles géographiques, ou 148 kilomètres. Tout autour du volcan, sur les côtes de Java et de Sumatra, leur vitesse suivit très sensiblement la loi d'Airy. A cela se réduisent les données numériques les plus probables relatives à un phénomène qu'une frayeur bien excusable n'a pas permis aux témoins survivants d'observer avec précision, quant aux circonstances de temps. D'un autre côté, les conditions locales du relief spus-marin ont tellement déformé, d'un marégraphe à l'autre, les éléments des perturbations du niveau de la mer, qu'il n'a pas été possible d'identifier entre elles les diverses phases des diagrammes, de sorte que, de ces tracés, l'on n'a rien pu tirer d'assez exact pour des mesures autres que celles mentionnées tout à l'heure.

Fig. 64. — Marégramme de Rochefort lors de l'éraption du Krakatoa (d'après ^harton).

Les grandes vagues se manifestèrent aux marégraphes du monde presque entier, et on a pu les suivre pour ainsi dire à la piste dans rOcéan Indien, dans tout le Pacifique, et dans l'Atlantique jusqu'à (^olon à rOuest et aux ports du golfe de Gascogne et de la Manche à TEst; cependant; à bord des navires les plus rapprochés même du

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Fig. 65. — Etat du Krakatoa et de ses environs avant et après l'éruption

des 26 et 27 août 1883 (d'après Wharton).

volcan, on ne les distingua point d'une mer agitée et confuse. Cela tenait à leur énorme amplitude, devant laquelle leur hauteur devenait tout à fait négligeable, et cette observation négative a déjà été signalée pour les vagues séismiques. Seul, le capitaine du navire « William H. Basse » accusa un fort courant anormal qu'il estima à 10 milles à l'heure, chiffre très probablement exagéré. Dans tous les ports du détroit et de ses abords, les témoins s^accordent à signaler une autre

SÉISMES SOUS-MAIUNS ET TSUNAMIS 213

série de vagues dont rintervallè, au lieu de dépasser notablement une heure et même deux, variait entre S et 15 minutes; celles-ci, au contraire, ne furent pas enregistrées par les marégraphes, probablement à cause de leur trop courte période.

De même qu'il y eut deux séries de vagues, de même aussi les changements de relief du Krakatoa et du relief sous-marin au voisinage ont été de deux sortes ; c'est de là que Wharton tire la genèse des vagues.

Ces changements de relief consistèrent en des augmentations des surfaces émergées et des relèvements de fonds d'une part, en la disparition d'une partie considérable du volcan par projection ou explosion d'autre part. Ainsi la surface de l'île Verlaten passa de un à trois milles carrés, tandis que celle de Lang Eiland s'accroissait aussi, mais proportionnellement moins. Entre Lang Eiiand et Sebesi, les profondeurs furent beaucoup réduites sur une aire de 72 milles carrés. Le banc de 18 milles carrés, sur lequel reposent les îles nouvelles Steers et Calmeyer, n'a plus qu'une altitude moyenne de — 4 mètres au lieu de — 40. Enfin, sur le reste de l'aire de 72 milles carrés, la réduction de profondeur n'a été que de 10 mètres en moyenne. Wharton attribue à ces considérables relèvements des fonds les trois vagues principales, et il en voit la preuve dans le courant qui assaillit le « William H. Basse ». Il n'en indique d'ailleurs pas le mécanisme, mais il semble croire à un soulèvement [upheaval) que rien ne justifie, si l'on entend par là un mouvement tectonique de l'écorce. Quant aux vagues secondaires, il les explique parlesprojectionsdcmatiereslorsdesexplosionssuccessives.il calcule que le volcan a perdu 2 000 000 000 000 pieds cubes de matériaux et que la chute dans la mer du cinquantième de cette masse aurait suffi pour donner naissance à une vague circulaire de. 100 milles géographiques de circonférence, de 20 pieds de haut et de 300 de large. Il admet en outre qu'au moment de l'explosion principale, celle de X" du 27 août, les deux espèces de vagues se formèrent simultanément, mais il serait injuste de ne pas reconnaître qu'il fait de prudentes réserves à l'énoncé de ce double processus.

Verbeek ne considère pas de la même façon le mécanisme de la formation des tsunamis du Krakatoa, mais comme il a surtout recours au mode de production du phénomène volcanique, il n'y a pas lieu d'en exposer le détail, puisque le côté séismiquedu problème a complètement disparu, faute de tremblement de terre concomitant.

Ainsi, l'existence des deux séries de vagues reste sans explication séismique ou tectonique, et c'est tout ce qu'il faut en retenir ici.

Pour en finir avec cet événement considérable qu'est l'éruption du Krakatoa au point de vue des tsunamis, on ajoutera seulement que la vitesse de propagation ne s'est généralement pas conformée à la vitesse du flot luni-solaire, du moins si l'on s'en tient à la carte de Wheewell, déjà bien ancienne. Il en a cependant été ainsi dans l'océan Indien, du détroit de la Sonde à Trou-Fanfaron (Maurice). D'ailleurs, on ignore complètement le chemin suivi pour arriver aux ports de la Californie et de l'Europe, ce qui peut suffire à expliquer ce désaccord.

La disposition du relief sous-marin ne peut suffire à expliquer toutes les particularités locales des tsunamis. Par exemple, le 14 août 1868, ils s'élevèrent à 21 mètres de hauteur au-dessus des plus hautes marées à San Pedro (Californie), et à 17 mètres seulement au Callao, quoique le premier port fût plus éloigné de l'origine de 3820 milles marins. Schmick rend compte de cette anomalie apparente en faisant intervenir, dans le Nord du Pacifique, des interférences mutuelles de vagues ayant suivi des routes différentes.

On a attribué une grande importance au sens initial des vagues séismiques, suivant qu'elles commencent par monter et inonder la terre ou par descendre et assécher le rivage. Il règne dans l'Amérique du Sud la croyance que la mer commence généralement par se retirer, pour prendre pour ainsi dire son élan avant que de revenir exercer ses ravages. Aussi, au cri de « El mar se retira », les populations, effrayées et instruites par une expérience séculaire, s'enfuient précipitamment pour échapper au danger, ce qui ne suffit pas toujours à les sauver. De là vient, sans doute, cette erreur que le recul préliminaire de l'océan est la règle, ce qui est contraire à l'observation. Ainsi Geinitz a établi un tableau du sens de la première vague dans chacun des 38 ports du Chili et du Pérou, échelonnés du Sud au Nord entre La Ensenada et Tumbez. Dans 18, elles ont commencé par monter et dans 13 par descendre ; il y eut 5 cas douteux, iln'y a donc aucun enseignement à en tirer, relativement au sens initial du mouvement du fond de l'océan, comme cause des tsunamis du 9 mai 1877 (soulèvement ou affaissement), ainsi qu'on a tenté de le faire à plusieurs reprises, en admettant qu'une première vague montante correspond à un soulèvement et une première vague descendante à un affaissement. On pourrait tout aussi bien supposer que ces deux mêmes effets résultent respectivement d'un affaissement et d'un soulèvement de la terre ferme.

Dans la plupart des cas, les tsunamis suivent de plus ou moins près, suivant les circonstances, des séismes sous-marins ressentis aussi

SÉISMES SOUS-MAUINS ET TSUNAAIIS 21a

à terre ; quelques-uns, mais rarement, correspondent à des éruptions volcaniques, comme celle du Krakatoa, le 26 août 1883. En réalité, ces derniers phénomènes ne leur donnent presque jamais naissance, c'est ce qu'il est facile de constater pour un très grand nombre d'éruptions de volcans sous- marins ou situés dans des îles de surface restreinte. Ainsi Tîle Julia, ou Ferdinandea, si connue par âa brusque apparition au sud delà Sicile en juillet 1831, les nombreuses éruptions sous-marines des parages des Açores, celles du Pacifique central, etc. La fameuse catastrophe de Saint-Pierre de la Martinique, du 8 mai 1902, fut accompagnée d'un insignifiant tsunami de 4 mètres de haut tout au plus, et il en fut de même de ses autres paroxysmes subséquents, tandis qu'à la même époque le volcan de Saint- Vincent n'en déchaînait aucun. Un des plus fameux de ces redoutables phénomènes est celui du tremblement de terre du 23 décembre 1854 à Simoda ', qui se manifesta,ainsi qu'on l'a dit plus haut, sur les marégrammes de Californie ; le 25, de nouvelles perturbations ne correspondent, au contraire, à aucun phénomène séismique ou volcanique connu. Il est probable qu'une revision minutieuse des marégrammes de tous les ports du monde entier ferait ressortir de nombreuses corrélations entre des vagues anormales et des séismes, et c'est dans cet ordre d'idées qu'on a voulu établir un lien, d'ailleurs plausible, entre les raz de marée des côtes belges et hollandaises et le centre séismique anglais du Sud de la mer du Nord *.

II n'y a pas de rapport forcé entre l'intensité apparente d'un tremblement de terre et la grandeur des vagues séismiques correspondantes, quoique généralement la violence de l'un entraîne celle de l'autre. Ainsi, sur une même côte, celle de l'Est du Nippon, le formidable tsunami du 15 juin 1896 suivait un séisme relativement faible, tandis que le tremblement de terre beaucoup plus violent du 5 août de la même année n'eut pas de répercussion sur les eaux de la mer. Cependant l'un et l'autre séisme émanait des bords de la profonde fosse du Tuscarora '.

Il s'agit, dans tous les événements signalés jusqu'à présent, de tremblements sous-marins. Mais ceux dont Torigine est en terre ferme ne sont pas incapables de provoquer des vagues séismiques.

* Gumprecht. Das letzte grosse Erdbeben in Japan (ZeUscht: f. allgem, Erdkundt,^ 1855, p. 311).

« BulL Soc. beltje de Cwéol., Paléont, et HydroL (1906, XX, Procès-verb., p. 105).

> Milne. third report of the Committee on seismological investigation (Brit. Au. for Ihe adv. ofsc, Bristol meeting, 1898).

tel celui des Calabres des 17-20 février 1783 et le plus récent du 8 septembre 1905*. Il serait facile de citer d'autres exemples, à rencontre de Topinion de Sonklar von Innstaedten *, qui en a nié la possibilité. Cette opinion négative résulte manifestement de l'ancienne opinion erronée que Ton se faisait de Tépicentre. Condamnée par l'observation, elle doit être rejetée, et d'ailleurs, maintenant que l'on sait bien que le mouvement séismique résulte du déplacement d'un compartiment tout entier de la marqueterie terrestre, il serait étonnant que ces compartiments fussent toujours complètement émergés, et il faudrait qu'il en soit ainsi s'ils ne mettaient jamais en mouvement les eaux de la mer.

En résumé, les tsunamis sont presque toujours la conséquence de tremblements sous-marins ou non, mais n'accompagnent que rarement les éruptions volcaniques. Tel est le résultat brut de l'observation, et il est directement contraire à ce qu'a cru pouvoir énoncer Rudolph, à savoir que :

Les vagues^ dites de tremblement de terre (Erdbebenfluthwellen) proviennent d éruptions volcaniques sous-marines.

L'opinion du savant allemand n'a pas été acceptée unanimement par les auteurs des plus récents traités de séismologie ; Milne ' et Dutton ^ ne l'ont pas suivi dans cette voie, et Sieberg** est jusqu'à présent seul à nier avec lui l'origine séismique des tsunamis. Les travaux de Rudolph sur les tremblements sous-marins sonttrop importants pour que, se contentant des faits d'observation relatés précédemment, on n'examine pas avec lui les théories énoncées sur ces phénomènes et dont la réfutation l'a conduit à leur attribuer une origine à peu près exclusivement volcanique — il faut dire à peu près, parce qu'il a corrigé ce que l'énoncé précédent avait de trop absolu en y ajoutant que :

Les éruptions sous-marines peuvent arriver en conséquence de tremblements sous-marins ; et : Les explosions sous-marines donnent toujours naissance à un tremblement sous-marin.

Il faut donc entrer dans les détails des théories auxquelles les tsunamis et les séismes sous-marins ont donné lieu.

L'hypothèse électro-magnétique de Kluge •ne mérite plus qu'une

« Alfani. U terremoto calabrese (8-IX-1905) [Riv. di fis, e se. nat. di Pavxa, 1905, VI, p. 290).

» Von den Ueberschwemmungen enthallend die Ueberschwemmungen im AUgemeinen (Wien, 1883).

3 Seiamology (London, 1898).

* Earlhquakes in the light of the new seismology (New York, 1904). ^ Handbuch der Erdbebenkunde (Braunschweig, 1904).

* Ueber Bewegungen in Gew&ssern bel Erdbeben uad eine môgliche Ursache gewiswr Erderschûtterungen [Neues Jahrb, f, Min.^ 1861, p. 777).

SÉISMES SOUS-MARINS ET TSUNAMIS 217

mention historique. Plus tard, Mohr ' a étendu aux tremblements sous-marins et à leurs vagues subséquentes la théorie des séismes d'effondrement ou d'éboulement {Einsttirzheben), si en vogue de son temps, et attribué à la dissolution des couches terrestres par les eaux souterraines un rôle séismogénique de premier ordre. Mais la Géographie séismologique a montré que cette théorie est tout au plus applicable à un très petit nombre de secousses faibles et locales. Il n'y a donc pas à songer à des effets de ce genre d'une ampleur suffisante sous le fond des mers et des océans. Rachel *, d'une manière très exclusive, a recours à des affaissements (tectoniques ?) du fond de la mer. 11 parait avoir été très influencé par la croyance au recul de la mer comme début normal des vagues séismiques, assertion dont la fausseté a été démontrée plus haut par le simple examen des faits. Mais, qu'il s'agisse d'un affaissement ou d'un soulèvement de la région épicentrale sous-marine, de toute façon il se formera au-dessus d'elle une série de vagues soit par afflux, soit par reflux des eaux environnantes. Or, en se basant sur les récits des observateurs, et en particulier sur ceux des navigateurs qui se trouvaient dans le détroit de la Sonde au moment de l'explosion du Krakatoa (26 août 1883), Rudolph constate que les vagues séismiques ne sont, pour ainsi dire, jamais décrites comme émanant d'un centre : c'est ce qui lui fait nier leur origine séismiquc et du même coup il renverse les théories que Hochstetter, Geinitz et Sonklar von Innstaedten ont établies pour expliquer le mécanisme de leur production. Mais cette objection ne parait rien moins que convaincante, implicitement basée qu'elle est sur la notion surannée d'épicentre. Si, au contraire, on considère un tremblement de terre comme le résultat du mouvement d'ensemble d'un compartiment terrestre plus ou moins étendu — et toutes les observations les plus récentes convergent vers le bien fondé de cette manière devoir, cela précisément lorsque le séisme atteint l'intensité nécessaire à la production des tsunamis, il est alors bien évident que ces vagues prenant simultanément naissance sur une grande surface ne pourront sembler émaner d'un point. Ainsi se comprennent les relations qui les font venir de tous les points de l'horizon à la fois. Comment, en effet, supposer que s'ils s'étaient produits non plus à terre, mais sous les océans, les grands séismes, capables d'élever l'Allah Bund, ou digue de Dieu, en travers du delta de Tlndus (16 juin 1819), ou de

1 Gesckichte der Erde (Zweite Auflage, Bonn, 1875, p. 215).

* Nochmals die Fluthwellen und das Zurûckweichen des Meeres bel Erdbeb n iOûa^ XVU, p. 361).

218 LA SCIENCE SÉISMOLOGIQU E

fracturer et f ailler le sol de la vallée de Néo sur 160 kilomètres de long en le dénivelant de 20 à 25 mètres (28 octobre 1891), n'auraient pas en même temps soulevé des vagues gigantesques ? Et en quoi la présence de l'élément liquide serait-elle un empêchement à ce que de semblables actions tectoniques pussent agir sur le fond des mers, là où justement le trajet des géosynclinaux amène le concours des actions géologiques nécessaires à la production de ces déplacements des compartiments terrestres, comme au pied des Andes et le long du Japon oriental ? Poser la question, c'est la résoudre, et des raisonnements sur le détail mécanique de la transmission des mouvements de l'écorce à l'eau des océans deviennent bien secondaires devant l'évidence des faits, soit que l'on admette ou qu'avec Rudolph Ton rejette les théories antérieurement émises au sujet de cette transmission. Aussi jugera-t-on superflu d'entrer dans le détail de cette discussion.

A cela ne se bornent pas les contradictions entre les faits et l'hypothèse de l'origine volcanique des tsunamis ; la répartition des côtes où ils sévissent comparée à celle des volcans sous-marins ou insulaires, telle même que l'a donnée Rudolph, constitue la plus convaincante des preuves contre ses propres conclusions, et rien n'est plus facile à démontrer que leur antinomie avec la simple observation.

La région à la fois séismique et volcanique dite de Daussy, dans l'Atlantique équatorial, est comprise entre les côtes de l'Amérique méridionale et de l'Afrique que, sur tout leur immense développement le long de l'Atlantique, les tsunamis ne visitent jamais. Il en est de même des côtes orientales de l'Australie, par rapport aux nombreux volcans insulaires ou sous-marins du Pacifique, et lorsqu'elles ont été frappées par des tsunamis, c'était à la suite de séismes nés au voisinage du littoral américain. Si l'on objecte ici un manque d'intensité des éruptiojis volcaniques, que dira-t-on de la Sicile ? Ses côtes septentrionales sont seules sujettes aux tsunamis, c'est-à-dire du côté de la mer Tyrrhéniennc et des évents volcaniques des îles Lipari, tandis qu'il semblerait que le long de ses côtes méridionales et de celles de la Tunisie, les éruptions de l'île Julia et d'autres points du banc de l'Adventure auraient dû produire aussi des vagues anormales dans l'hypothèse de Rudolph. L'Islande les ignore aussi, en dépit d'éruptions sous-marines répétées aux îles Wcstmanna et au voisinage. Des phénomènes volcaniques ont été plusieurs fois signalés entre Formose et Luçon ; cependant ce sont les côtes opposées de ces deux îles, et non celles du détroit interposé entre elles, qui sont sujettes aux tsunamis. Par contre, quelles érup-

SÉISMES SOUS-MARINS ET TSUNAMIS

tions sous-marincs ont donc jamais été relatées dans le bassin occidental de la Méditerranée, où les» côtes septentrionales de T Algérie et méridionales de l'Espagne sont exposées à des vagues anormales en conséquence de violents tremblements de terre ? On pourrait multi-

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Fig. 61. — Eboulements de terrain le long de la côte sud de Céram lors du tremblement

de terre du 30 septembre 1899 (d'après Verbeek).

plier beaucoup ces exemples, absolument inconciliables avec l'origine volcanique des tsunamis, et ainsi apparaît en pleine lumière l'indépendance des phénomènes séismiques et volcaniques sous-marins que Rudolph avait reconnuedans son premier mémoire de 1887, mais qu'il n'a pas su voir, contre toute évidence, en 1895, en ce qui concerne les vagues séismiques.

Ainsi les propositions de Rudolph doivent être renversées, et les

grands tremblements de terre sont la cause la plus ordinaire des tsunamis, que les éruptions volcaniques ne provoquent que bien plus rarement. Son opinion si exclusive n'a pas été acceptée par tout le monde, et parmi les savants qui ne s'y sont pas rendus, il faut citer Sapper. Ce géographe combat *, en effet, Tidée si généralement répandue au Centre-Amérique, d'après laquelle la vague séismiquc du 2 février 1902, si destructive au Salvador depuis Tembouchure du Rio Paz jusqu'au port d'Acajutla, aurait été causée par une éruption sous-marine, qu'aucun autre phénomène n'a d'ailleurs mise en évidence.

Les tsunamis peuvent être occasionnés par des phénomènes indirectement séismiques seulement, les éboulements par exemple. Verbeek * attribue à ceux de la côte méridionale de Céram, les vagues qui l'ont inondée au Sud, en noyant un grand nombre d'habitants, à la suite du tremblement de terre du 30 septembre 1899, dont l'origine était incontestablement tectonique et terrestre, non sous-marine. Pour un fait reconnu de ce genre, combien a-t-il pu s'en passer d'analogues sur des côtes peu fréquentées ou sous les mers? Ces phénomènes d'éboulement ont pris dans tout l'Assam une ampleur considérable au tremblement de terre du 12 juin 1897, et il n'y a rien d'hypothétique à penser que s'il s'était produit en mer, il en serait résulté d'énormes vagues. Il y a donc là une cause non seulement possible, mais encore certaine, de la production des tsunamis. Milne ' adopte complètement cette manière de voir pour les vagues séismiques produites par les tremblements de terre des talus de la fosse du Tuscarora, à TEst du Japon. 11 s'accorde ainsi avec W. G. Forster *, qui assigne une origime séismique aux éboulements sousmarins auxquels on doit attribuer, pense-t-il, plusieurs ruptures de cables télégraphiques dans les mers grecques sans que l'on puisse leur découvrir d'autre cause définie. Pour vérifier cette manière de voir, Milne a mis en parallèle les ruptures constatées dans le monde entier, en 1898 et 1899, avec les séismes ressentis sur la terre ferme et les léléséismes de toutes les stations du monde et qui ne correspondent à aucun tremblement de terre connu. La relation suggérée ne ressort pas d'ailleurs de cette comparaison des deux phénomènes.

1 In den Vulkangebieten Mitlelamerikas und Westindiens (Stuttgart, 1905, p. 83).

2 Rort verslag over de aard-en zeebeving «p Ceram, den 30'^*" September 189U {Natuurlidjschr. k, voor Sed. Indië, 1900, XL, p. 218, Batavia).

3 Third report of the Committee on seismological investigation [Bril. Ass, for the adv. ofsc, Bristol meeting, 1898).

♦ Earthquake origin {Trans. seisjn. soc. of Japan, 1890, XV, p. 73).

SÉESMES SOUS-MARINS ET TSIJNAMLS 22!

La question n'a pas non plus été résolue clairement à l'époque des éruptions antillienncs de 1902, qu'ont accompagnées de légères vagues anormales et des ruptures de cftbles, et les causes de celles-ci sont restées obscures '. Quant aux premières, on est certain que le choc direct des nuées ardentes descendant avec une g:rande vitesse de la Montagne Pelée en a produit, et d'autant plus facilement qu'elles étaient chargées d'une quantité plus considérable de matières solides. On a vu aussi la mer refoulée au large il l'embouchure de la Rivière Blanche et à Saint-Pierre, le 5 mai, sous le choc du torrent boueux.

ï'tg. 68. — Le raz de mu^e du S mai 1902 sur la place Berlin & Saint-Pierre. (d'aprËs Lacroii, La Montagne Pelée el *es éruptions, Uassou et C", éditeura).

Ily a là une nouvelle cause, indirecte et volcanique, de la production de légers tsunamis, mais qui ne sont pas assez considérables pour se propager à d'aussi grandes distances quelles vagues séismiques des grands tremblements de terre. C'est li un phénomène relativement très secondaire.

On a pensé pouvoir tirer de précieux enseignements sur ta genèse des tremblements sous-marins et des vagues séismiques des nombreuses expériences que la plupart des nations militaires ont fait exécuter sur les explosions des torpilles et des mines sous-marines, llottantes ou de fond. Malheureusement, ces expé-

> Lacroix. La Montagne l'elée et tei éruptions (Paris, 1905;, — Tempest ADderson and Flett. Report on the éruption of the SouMëre in Saiot-Vinceot 1902, taé on a visit to Montagne Pelée in Martinique (PMI. Tram, of the Roy. Soc. of Lomlon, Pari 1, Séries A. ce, p. 353, 1903).

riences sont» jalousement tenues secrètes, et Rudolph, qui a étudié soigneusement cet aspect de la question dans son troisième mémoire, n'a guère pu utiliser que celles de la marine italienne à La Spezzia en 1889, auxquelles a assisté le séismologue Bertelli*, et celles d'Abbott' aux États-Unis de 1870 à 1880. Les résultats qu'en a tirés le savant séismologue allemand visent bien plutôt ces phénomènes particuliers d'explosions que ceux qui accompagnent les séismes sous-marins et leur sont difficilement applicables. Il suffira donc d'indiquer brièvement le petit nombre de ceux qui, par analogie, peuvent apporter quelque lumière sur la sétsmologie sousmarine.

Bertelli a observé qu'à certaines des explosions de mines auxquelles il a assisté par mer calme et unie, les vagues consécutives ne se manifestaient que sur le rivage, et non au-dessus ni au voisinage immédiat du point d'explosion. Malgré une différence considérable entre les proportions de ces vagues et les tsunamis d'origine séismique, il y a là une très remarquable analogie avec ce qui se passe parfois pour ces derniers, que les navires n'observent point en mer près de la région épicentrale (Japon, 13 juin 1896). Bertelli a vu aussi se former des boursouflements de la mer, tout à fait semblables à celui qui a été relaté plus haut près de Cuba. Gela tendrait à faire assigner hypothétiquement une origine volcanique à ce dernier fait, caries phénomènes éruptifs se rapprochent bien plus des explosions, au moins dans certains cas, que les ébranlements séismiques.

Les expériences d'Abbott apportent de grandes clartés sur la formation des colonnes d'eau à la surface de la mer à la suite des explosions, mais les intéressantes conclusions qui s'en dégagent, relativement à la dynamique moléculaire du phénomène, ne sont malheureusement guère de nature à renseigner exactement sur ce qui se passe pour les tremblements sous-marins et les vagues séismiques ; les deux phénomènes sont trop difl'érents l'un de l'autre, de sorte que ces études sont à peu près complètement inapplicables à la séismologie.

Quant à la propagation du mouvement explosif au sein de la masse liquide ou des couches terrestres sous-jacentes, comme on ne savait pas alors séparer les diverses phases au moyen des séismo-

« Delle vibraztoni sismiche e microsismiche e délie indicazionl strumentali délie medesime {BolL soc. meteorol, ital.. Série 11-lX, N" Ill-VI. Torino, 1889).

2 Report upon experiments and iavestigatîon to develop a System of submarine mines fby*defending the harbors of the United States {Profess, papers of ihe corps of Engineers of the l\ S. Anny, N* 23, Washington, 1881).

SÉISMES SOLS-MARINS ET TSUNAMIS

grammes, les résultats des expériences anciennes sont désormais sans valeur et, à ce point de vue, n'ont plus qu'un intérêt historique.

Du peu que Ton sait des expériences de la marine française *, on retiendra que la pression développée au sein de Teau suit une loi compliquée de relation avec la distance au point d'explosion, et qu'il ne s'agit plus ici d'une transmission élastique simple suivant des sphères concentriques, hypothèse toujours implicitement admise dans les théories séismologiques. Le maximum n'est point placé au-dessus du point d'explosion, et il se produit des séries de maximums et de minimums. Se passe-t-il quelque chose d'analogue avec les tremblements sous-marins et leurs vagues consécutives et avec les explosions volcaniques au sein de la mer, ou même avec les séismes terrestres au sein des couches solides? 11 est bien difficile de répondre actuellement à cette question, les phénomènes explosifs et séismiques étant vraiment par trop dissemblables ; mais il est bien permis de penser aussi qu'on a peut-être

♦ • rrx 1 ^'^^' ^^' "~ Pï'®^®*^'* développée par une explosion

par trop Simplltte le pro- ^^ j^ine au sein de l'eau de la mer (d'après Audic).

blême de la propagation et

de la nature du mouvement séismique, de sorte que les contradictions constatées à cet égard entre la théorie et l'observation pourraient dépendre de quelque complication plus ou moins analogue h celle qu'ont décelée les expériences d'Audic et qu'il était difficile de soupçonner a priori.

Les vagues séismiques présentent un grand intérêt au point de vue historique, surtout depuis que Suess * a voulu en tirer une explication rationaliste du Déluge biblique, en les mettant en jeu en même temps qu'un gigantesque cyclone, théorie bien séduisante et

^ Audic. Etudes sur les effets des explosions sous-marines (Revue marilime et coloniale, 1817, m, p. 144. Paris).

« La Face de la Ten^e {Trad. Emm. de Margerie, Paris, 1897. T. I, Ch. I).

20 25 30 35 40 45 50 55 60 6S i/tstênce tn mètres dupomtdexp/osfon àu <^/»smométre

224 SCIENCE SÉISMOLOGIQLE

qui n*a guère contre elle que le silence de Thistorien sacré relativement à des tremblements de terre *. Les anciens connaissaient bien les vagues séismiques, et c'est le seul phénomène qui puisse rendre compte du récit du siège de Potidée par les Perses, si toutefois Tévénement que raconte Hérodote * répond à une réalité :

« Il y avait déjà trois mois qu'Ârtabaze assiégeait Polidée, lorsqu'il arriva un c reflux considérable, et qui dura fort longtemps. Les barbares voyant que le (c lieu occupé auparavant par la mer n'était plus qu'une lagune, se mirent en « route pour entrer dans la Pailène. Ils avaient déjà fait les deux cinquièmes du K chemin, et, il leur en restait encore trois, lorsqu'il survint un flux si considé- « rable qu'au rapport des habitants, on n*en a jamais vu de pareil dans ce pays, « quoiqu'ils y soient fréquents. Ceux qui ne savaient pas nager furent massacrés « par les Potidéates, qui les poursuivirent dans des bateaux. »

Le récit d'Hérodote n'est point à rejeter a priori^ mais il faudrait, pour se former une opinion définitive, connaître remplacement exact où s'est déroulé Tévénement, à supposer qu'il n'ait point changé depuis le v® siècle av. J.-C. En effet, les vagues séismiques du tremblement de terre d'Arica du 13 août 1868 étaient séparées à Lyttelton (Nouvelle-Zélande) par des intervalles de temps variant entre 1 h. 30 et 2 h. 45'. Ces durées pourraient être suffisantes pour entreprendre une action militaire, si toutefois le rivage était assez plat pour découvrir à grande distance, sous l'effet d'une dénivellation verticale notable. Mais une objection plus sérieuse résulte de ce que la Chalcidique, du moins à notre connaissance, n'a pas éprouvé de tsunamis depuis cette époque, c'est-à-dire depuis 24 siècles, alors qu'au contraire ils y étaient fréquents, d'après le texte d'Hérodote. Or, on connaît la pérennité des phénomènes séismiques en tous lieux, loi générale que la Géographie séismologique a pleinement confirmée pour les périodes de temps qu*embrasse l'observation humaine. Peut-être pourrait-on songer timidement, et avec réserve, aux dislocations relativement récentes de l'Egéidc, dont l'homme a été vraisemblablement le témoin, à la fin du démembrement pléistocène de cette terre, maintenant en partie immergée. Le phénomène de Potidée serait alors la conséquence du dernier contre-coup de cet événement géologique si remarquable.

Il est impossible, par contre, de suivre Sandfest' dans son explication rationaliste du passage de la Mer Rouge par les Hébreux ; même

1 F. De Montessus de Ballore. Géographie séismologique (Paris, 1905, p. 122). » Histoire. VlII. CXXIX.

3 Wie sind die Israeliten durch's Rothe Meer gekommenund dieiEgypterdarinverunlûckt Mitlh, d. naturwiss, Vereina /*. Sleiermark, Jahrg. 1890, p. 267. Grax, 1891).

SÉISMES SOUS-MARINS ETTSUNAMIS 225

en localisant Févénement dans la partie la plus étroite de Tun des deux golfes septentrionaux, il aurait fallu, pour permettre le passage de tout un peuple, admettre une durée d'assèchement par vague séismique beaucoup plus considérable que celle observée à Lyttelton. C'est donc imprudemment que Hœmes ' a cru pouvoir accepter cette hypothèse.

1 Die Et-dbebenkunde (Leipzig, 1893.)

De Montbssus. — La Science séitmologique. Ift