Sergueï Poulinets : Pouvons-nous prévoir les séismes ?

Peut-on prévoir les séismes ?

Sergueï Poulinets , de l’Institut Fyodorov de géophysique appliquée, Moscou

Sergueï Poulinets commença par évoquer les véritables sources des changements climatiques, dont toutes sont connectées à un seul et même mécanisme physique. Il s’agit des processus à l’origine de l’ionisation de l’atmosphère.

L’ionisation a deux sources principales, deux sources naturelles : la première est la radioactivité de la Terre. La croûte terrestre contient de l’uranium, ainsi que les produits de fission de l’uranium, notamment le gaz radon qui est libéré partout dans la nature.

La principale source d’ionisation des couches supérieures de l’atmosphère vient des rayons galactiques nés dans notre univers, « qui, en pénétrant notre environnement, provoquent des changements très importants, notamment dans notre climat ».

M. Poulinets a décrit l’ionisation dans la vapeur d’eau de l’atmosphère. Si des particules chargées entrent en collision avec des molécules neutres de gaz, dont la vapeur d’eau, on obtient alors, par libération des électrons de leur enveloppe, un ion positif ; les électrons libres peuvent alors entrer en contact avec d’autres particules neutres, formant un ion négatif. Dans toute notre atmosphère, nous avons des molécules d’eau.

Leur structure n’est pas symétrique ; elles ont une structure double : une partie contient une charge positive d’hydrogène, l’autre, une charge négative d’oxygène. En raison de cette polarité, elles s’attachent aux ions.

Comment l’eau à l’état liquide se transforme-t-elle en vapeur d’eau ? Cela demande une énergie supplémentaire appelée « chaleur latente », qui joue un rôle clé dans de nombreux processus de notre environnement, notamment la formation des nuages. Lors de la condensation de la vapeur d’eau, la chaleur latente est libérée et réchauffe l’atmosphère.

« Beaucoup de chercheurs travaillent actuellement sur cette question, mais c’est Christensen qui a découvert que les rayons cosmiques sont à l’origine de la formation des nuages. Pourquoi ? Parce que les ions sont de bons centres de condensation. Lorsque les rayons cosmiques entrent dans l’atmosphère, ils produisent beaucoup d’ions, la vapeur d’eau se condense et la taille des particules augmentent jusqu’à atteindre celle des gouttes d’eau dans les nuages. Ces nouveaux ions entrent dans différentes réactions chimiques et produisent l’acide sulfurique, nitrique et autres espèces du même genre présentes dans notre atmosphère, qui se forment lorsque les ions et les ions hydratés (des ions attachés à des molécules d’eau) entrent dans des réactions chimiques.

« Mais dans les publications scientifiques, personne ou presque ne tient compte du processus d’exhalation de chaleur latente durant ce processus. Tout le monde regarde la formation des particules dans les nuages. Mais, en même temps que se forment les nuages, la tropopause [la partie supérieure de la troposphère], une zone de 10 à 15 km, est constamment chauffée par la libération de cette chaleur latente. »

« Ce fut une surprise pour moi, reconnut Sergueï Poulinets, de voir à quel point le rôle de la chaleur latente est important. Si nous prenons l’équilibre de l’énergie thermique de notre atmosphère, seulement 42 % est fournie par la chaleur directe du soleil ; 48 % dépend des changements de la chaleur latente – la rosée du matin et du soir, les processus d’évaporation et de condensation. Les variations quotidiennes de température dépendent à 48 % de la chaleur latente ».

M. Poulinets revint ensuite à l’impact des rayonnements cosmiques sur les changements climatiques. Des périodicités différentes affectent ces processus, dont il faut tenir compte : les longues, mais aussi les plus courtes, comme celle des cycles solaires de onze ans, et de très courtes, dont l’effet Forbush, qui dure un à deux jours durant les orages géomagnétiques.

La périodicité la plus longue connue est liée à la position du système solaire dans notre galaxie. Celle-ci étant de forme spirale, le système solaire traverse de temps en temps les bras de la galaxie. Là, la densité de matière est plus élevée et les flux de rayons cosmiques sont donc moins intenses, ce qui se traduit par une couverture nuageuse moindre et une hausse proportionnelle de la température de la Terre. Entre les bras de la galaxie, au contraire, l’intensité des rayons comiques étant plus grande, il y a donc une couverture nuageuse plus épaisse, donc une baisse de la température de la planète.

M. Poulinets montra un graphique illustrant la corrélation entre périodes glacières et réchauffement de la Terre, et la position de notre système solaire dans la galaxie. Sur quelques centaines de milliers d’années, on constate, selon de nombreuses études récentes, que 75 % des variations de température globale peuvent s’expliquer par les variations du flux de rayonnements cosmiques.

Vous avez pu constater l’instabilité croissante du climat ces derniers temps : les oscillations de température sont extrêmes et l’on a des cyclones et autres phénomènes du même genre. Dans la figure 1, vous voyez combien la production d’ions a aussi augmenté ces dernières décades, et c’est probablement l’une des causes de la variabilité de notre climat. La figure 2 donne un bel exemple de cette corrélation. Des chercheurs ont fait des mesures souterraines, qui leur ont permis d’enregistrer les rayons cosmiques secondaires et de les corréler à la température dans la stratosphère. La ligne rouge du graphique montre les températures durant les hivers de 2003 à 2007, et la bleue, les flux de rayonnements galactiques secondaires dans la même période. La corrélation est si proche qu’on a du mal à distinguer la ligne bleue, sous la rouge.

Prévention des séismes

Serguei Poulinets s’attaqua alors à la question de la prévision des séismes.

J’ai vu une présentation très intéressante de LaRouche sur le LPAC, à propos de la ceinture de feu, et j’aimerais bien vous montrer comment ça marche. Lorsque des gens vous disent qu’il est impossible de prévoir les séismes, c’est stupide. Même pour construire une bombe atomique, il y a des processus précurseurs ! La construction est organisée quelque part ; on embauche des gens pour cela et on peut suivre tous les processus à la trace avant qu’elle ne soit produite ! Idem pour un tremblement de terre. Une énergie aussi énorme est libérée d’un seul coup, et il est impossible que la Terre ne manifeste pas quelque chose avant !

M. Poulinets et ses collaborateurs s’appuient sur plusieurs précurseurs physiques. D’abord, la périodicité des tremblements de terre :

Pour les plus violents, elle est de 30 à 70 ans, et nous nous intéressons aux dernières phases avant qu’il n’ait lieu, c’est-à-dire la période comprise entre quelques mois et quelques semaines avant.

Différents paramètres étaient étudiés aux Etats-Unis, en Union soviétique et ailleurs dans les années 1970 et 80, et l’on avait de grands espoirs de résoudre ce problème, poursuivit-il.

Mais après quelques échecs majeurs, en 1996-97, suite à une discussion dans le magazine Science dirigée par Robert Geller, professeur à l’université de Tokyo, les sismologues ont décidé que toute prévision était impossible et il fut même interdit aux chercheurs de parler de « prévision de séismes dans les publications scientifiques ». Les chercheurs ont été littéralement « punis », interdits d’utiliser ce terme et leurs recherches n’ont pas été publiées dans des magazines tels que le Journal de recherche géophysique, Lettres de recherche géophysique ou le Bulletin sismologique de la Société d’Amérique.
Heureusement, les choses changent. En 2005, en Russie et aux Etats-Unis simultanément, des groupes chargés d’étudier les différentes formes de prévisions ont été remis sur pied. Mais la grande majorité de la communauté des sismologues prétend que c’est impossible !

Le modèle utilisé par M. Poulinets et ses collaborateurs analyse des mesures de l’humidité relative, de changements de la chaleur latente, de radiations d’ondes longues sortantes, de concentrations d’électrons, etc. Il a pris l’exemple du séisme survenu à Goujarat en Inde (2001), pour montrer que le réchauffement de la zone correspondait exactement à celle des plaques tectoniques actives.

Il y a beaucoup de paramètres, beaucoup d’anomalies qui peuvent être mesurées dans l’atmosphère, et elles apparaissent toutes au même endroit, pratiquement en même temps, dans la période de deux semaines à quelques jours précédant le tremblement de terre.

Perspective future

Pour conclure, Sergueï Poulinets déclara : « Puisque vous êtes si malin, me direz-vous, qu’est-ce qui vous empêche de prédire les séismes ? La réponse est simple : si le feu se déclare chez vous et que vous êtes tout seul, il est très difficile de le combattre. Vous voulez appeler les pompiers, mais il y a beaucoup de services d’urgence différents. Un service spécial devrait être créé pour les précurseurs. Mon ami et co-auteur, Dimitar Ouzounov, s’occupe des mesures thermiques, mais il vit aux Etats-Unis et moi en Russie. Pour faire des prévisions, il faut une équipe qui analyse l’information en temps réel 24 heures sur 24. On devrait au minimum créer une telle équipe. Nous n’avons aucun financement pour nos recherches. Tout ce dont je vous ai parlé a été fait au cours de nos activités quotidiennes, sans financement. Pour réussir, il faudrait créer au moins un laboratoire, sous notre direction. Il faudra aussi un groupe de jeunes, car tout ce travail de collecte des données prend beaucoup de temps. Après un tremblement de terre important, nous nous asseyons devant nos ordinateurs pour tenter de rassembler des informations de par le monde. Mais nous n’avons pas d’informations directes sur la température de l’air au Japon, à Sumatra, sur l’humidité. Nous devons télécharger les données venant des satellites, faire les calculs sur les informations collectées par les GPS. Tout ceci exige une infrastructure. Tant qu’elle ne sera pas organisée, les problèmes pratiques ne seront pas résolus. »

Revenant alors à ses commentaires initiaux :

Nous devons prendre en compte les processus d’ionisation dans différents domaines, et nous voyons qu’ils sont connectés au changement climatique, à la détection des précurseurs des séismes, à l’activité de cyclones et ouragans tropicaux ; il se peut que nous puissions aussi corriger le climat.

Pour finir, il souligna les limites de la méthode actuelle des chercheurs : « Je voudrais dire quelque mots sur l’état de la science. Malheureusement, nous avons une spécialisation beaucoup trop étroite. Les chercheurs connaissent très bien leur propre champ de recherche, mais dès qu’ils en sortent, il n’est plus possible de discuter avec eux, car ils ne comprennent rien et leur réponse est : je ne vous crois pas ! Or, il ne s’agit pas de religion ! Il faut adopter une approche « holistique », une approche pluridisciplinaire, car ce travail nécessite de connaître la physique de l’atmosphère, celle du plasma, la chimie de l’atmosphère, l’électricité atmosphérique, la thermodynamique, et beaucoup, beaucoup d’autres choses. Impossible de progresser si on ne connaît pas tout cela. C’est l’une des raisons des conflits qui nous opposent aux sismologues. Ils ne connaissent pas la physique de l’ionosphère ni celle de l’atmosphère. Mais dès que l’on prononce le mot séisme, ils s’écrient : « C’est notre responsabilité. Sortez de là ! » C’est un problème que nous devons résoudre. Nous devons expliquer que le tremblement de terre est un processus complexe : il englobe différentes géosphères qui interagissent. Et c’est là que nous arrivons à la conception de Vernadski, selon laquelle tous les phénomènes de notre planète sont interconnectés. Nous devons garder cela en tête et travailler rigoureusement pour comprendre notre planète. »