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Les alentours de Bâle sont, après le Valais, la région de Suisse la plus exposée aux séismes. Les tremblements de terre dans l’histoire de Bâle et de ses environs immédiats sont documentés depuis le xive siècle. Il est possible aussi qu’un grand tremblement de terre soit déjà survenu vers 250 près de la colonie romaine d’Augusta Raurica. Le plus important séisme connu à ce jour en Suisse a également eu lieu à Bâle. Celui-ci s’est produit en 1356 et avait une magnitude de 6.6.
En raison de l’aléa sismique accru, de la densité de population et de la présence de nombreux bâtiments particulièrement vulnérables, la ville de Bâle présente le plus grand risque sismique de Suisse. En cas de répétition du séisme de Bâle de 1356, d’une magnitude de 6,6, il faudrait par exemple s’attendre en Suisse à environ 3 000 morts et à des dommages aux bâtiments d’un montant de quelque 45 milliards de francs suisses. Un tel séisme est attendu dans la région de Bâle approximativement tous les 2 000 à 2 500 ans. Il est toutefois impossible de prédire exactement quand le prochain séisme de ce type se produira.
Le plus grand séisme naturel enregistré jusqu'à présent par des instruments dans le canton de Bâle-Ville présentait une magnitude de 2.8 et s'est produit en avril 1996 à une profondeur d'environ douze kilomètres. Les plus fortes secousses dans la région se sont produites au nord-ouest de Bâle, du côté français du fossé rhénan supérieur.
En juillet 1980, une séquence s’est produite près de Sierentz en Alsace (F), où le séisme principal a atteint une magnitude de 4.4. Il a été suivi de nombreuses répliques, notamment de magnitudes de 4.0 et 3.8. En septembre 2022, un séisme de magnitude 4.7 est survenu dans la même région, près de Sierentz, à environ 15 km au nord de Bâle, à une profondeur d'une douzaine de km. Les secousses ont été clairement ressenties dans tout le nord de la Suisse. Environ dix minutes après la secousse principale, à 18h07 (heure locale), une première réplique d’une magnitude de 2.8 s’est produite et a également été perçue à proximité de l’épicentre. Ces séismes sont liés à la tectonique du fossé rhénan, une zone sismiquement active qui s’étend dans la direction nord-sud entre les Vosges et la Forêt-Noire. Les tremblements de terre n’ont rien d’exceptionnel dans cette région, mais un séisme de cette magnitude ne se produit que tous les dix à vingt ans environ.
Au nord-est de Bâle, un tremblement de terre d’une magnitude de 4.2 s’est en outre produit en mai 2009 près de la localité de Steinen en Forêt-Noire – ce qui montre que ce massif voisin peut également connaître des séismes de grande ampleur. Cela vaut aussi pour le Jura au sud-est de Bâle, notamment dans la région du Fricktal.
Une caractéristique de la sismicité dans la région de Bâle et, au-delà, d’une grande partie des Préalpes du Nord, est que la profondeur de ces séismes se répartit sur toute l’épaisseur de la croûte terrestre, ce qui contredit le comportement rhéologique courant de cette croûte en étant peut-être lié aux processus de tectonique des plaques mentionnés précédemment dans la région des Alpes centrales.
|Magnitude||Nombre|
|ML ≥ 2.0||326|
|ML ≥ 2.5||118|
|ML ≥ 3.0||30|
|ML ≥ 4.0||6|
Le 18 octobre 1356, plusieurs violents tremblements de terre ont affecté la ville de Bâle et les régions environnantes. La série a commencé vers midi, puis vers 18 heures une secousse plus forte a fait des dégâts pour la première fois. On suppose que la population est en grande partie sortie des habitations lors de ces secousses sismiques. De nombreuses personnes sont probablement restées à l’extérieur, car les secousses, parfois fortes, se sont succédées. Vers 22 heures, le plus grand séisme de la série s’est produit avec une magnitude d’environ 6.6 – ce qui en fait le plus fort tremblement de terre historiquement documenté en Suisse. Des répliques ont continué à secouer la ville pendant plusieurs mois.
Si le tremblement de terre de 1356 a été le plus important, il est loin d'être le seul à avoir secoué la région de Bâle dans le passé historique. Il est possible qu'un grand tremblement de terre se soit déjà produit vers 250 près de la colonie romaine d'Augusta Raurica.
La ville de Bâle est située à l’extrémité méridionale du fossé rhénan supérieur. Elle est bordée au nord-est par le massif de la Forêt-Noire et au sud par le Jura tabulaire et plissé. Grâce à des forages profonds, on sait que le sous-sol local de la ville de Bâle est constitué d’une couche sédimentaire d’environ 2,5 kilomètres d’épaisseur, composée de formations rocheuses cénozoïques, mésozoïques et permo-carbonifère. Cette couche relativement épaisse, notamment liée à l’étirement de la croûte terrestre lors de la création du fossé rhénan supérieur, a un impact défavorable en cas de séisme, car elle peut entraîner des effets de résonance et amplifier les ondes sismiques. Sous cette couche sédimentaire se trouve le socle cristallin.
Les tremblements de terre se forment lors d’une libération soudaine de contrainte le long des failles de la croûte terrestre. En raison du déplacement permanent des plaques tectoniques, les contraintes s’accumulent dans les couches rocheuses de chaque côté d’une faille. Lorsqu’elles deviennent trop importantes, elles se déchargent par un mouvement brusque. L’énergie sismique ainsi libérée se propage sous forme d’ondes à travers la terre et en surface, et provoque les secousses que l’on ressent comme un tremblement de terre.
Dans le passé géologique, la région de Bâle a été marquée par différents processus tectoniques. Le fossé rhénan supérieur, qui a commencé à se former il y a cinquante millions d’années, fait partie d’un système de fossés européens qui s’étend de la mer du Nord au sud de la France. Au cours de cette ère, le continent européen se trouvait dans une phase d’étirement. Simultanément, des blocs de croûte ont été soulevés sur les bords du fossé ; elles ont donné naissance à l’ouest aux Vosges et à l’est à la Forêt-Noire. Ce processus a entraîné la création de nombreuses failles dans la région, principalement dans une direction nord-nord-est – sud-sud-ouest. Le deuxième processus tectonique à grande échelle a été la dernière phase de la formation des Alpes et le plissement des montagnes du Jura. Il a commencé il y a environ dix millions d’années et a créé plis et chevauchements dans le Jura au sud de Bâle.
Les nombreux systèmes de failles ainsi créés – parmi lesquelles des failles datant de phases encore plus anciennes – sont généralement réactivés dans le champ de contraintes actuel dans la région de Bâle sous forme de décrochements. Lors d’un processus de ce type, les deux côtés d’une cassure glissent latéralement l’un par rapport à l’autre. Ce champ de contraintes, lié en partie à la tectonique des plaques dans le manteau terrestre sous les Alpes, provoque régulièrement des tremblements de terre dans la région. Même si les déformations actuelles dans les Préalpes du Nord sont relativement faibles, des contraintes tectoniques peuvent s’accumuler pendant des centaines ou des milliers d’années, ce qui serait suffisant pour entraîner un séisme comme celui de 1356. Il faut s’attendre à ce qu’un tel événement se produise environ une fois tous les 2 000 à 2 500 ans.
Cette partie de texte sur le sous-sol bâlois a été publiée, légèrement modifiée, dans le cadre du dossier 2022 du livre de la ville de Bâle, intitulé «Basel bebt» (en allemand).
« Deep Heat Mining » à Bâle était un projet novateur de recherche énergétique suisse, qui prévoyait la construction d’une installation pilote pour une centrale géothermique utilisant le procédé EGS (« Enhanced Geothermal System »). Ce procédé consiste à injecter sous pression un liquide froid, en général de l’eau, dans la roche brûlante à grande profondeur, où il se réchauffe avant d’être repompé en surface où il sera exploité pour la production de chaleur et d’électricité. À moyen terme, le projet devait permettre une production d’énergie respectueuse de l’environnement, censé réduire les importations grâce à l’utilisation de sources d’énergie locales. La future centrale géothermique devait se situer sur le site d'Industriellen Werke Basel à Kleinhüningen. La chaleur récupérée devait être injectée dans le réseau étendu de chauffage urbain. Pendant la période estivale, lorsque les besoins en chauffage sont faibles, la centrale aurait produit principalement de l’électricité.
Après une phase d’exploration, de l’eau devait être injectée à haute pression dans le socle cristallin en décembre 2006. L’objectif consistait à augmenter la perméabilité de la roche à une profondeur de 4000 à 5000 mètres, et à créer un réservoir géothermique dans lequel le fluide devait circuler et se réchauffer. Le processus d’injection et les séismes induits ont été enregistrés par un système de surveillance dense.
Le taux d’injection (quantité de liquide) a été augmenté progressivement jusqu’à ce que le taux maximal soit atteint le sixième jour. Peu après, un séisme de magnitude 2.6 s’est produit. En conséquence, l’injection a été réduite, et même arrêtée après quelques heures. Cinq heures plus tard environ, on a enregistré un séisme de magnitude 3.4. Avec une intensité de V, il a été perceptible sur une grande région, et provoqué des dommages mineurs sur des bâtiments. Jusqu’en février 2007, trois autres séismes perceptibles d’une magnitude supérieure à 3.0 se sont produits, et plus de 200 séismes d’une magnitude de 0.9 ou plus ont été enregistrés. La direction a alors suspendu l’entreprise, et arrêté définitivement le projet en 2009 après une analyse complète de risque. Les déclarations de dommages reçues concernaient principalement des petites fissures dans l’enduit des bâtiments, et ont atteint un montant de plusieurs millions de francs, compensés en grande partie.
Ces dernières années, le thème de la sismicité dans le canton de Bâle-Ville était en grande partie lié au projet « Deep Heat Mining » de 2006. Ces séismes, qui se sont produits à proximité du forage, étaient toutefois relativement faibles. La structure géologique du fossé rhénan, dont l’extrémité sud se trouve dans la région, est principalement responsable des séismes puissants et dommageables du passé, mais aussi d'éventuels séismes à venir. Après le Valais, la région de Bâle présente l’aléa sismique le plus élevé en Suisse. Les séismes de grande ampleur sont rares en Suisse, on peut s’attendre à un tremblement de terre plus fort de magnitude 6 ou plus tous les 50 à 150 ans environ. Celui-ci pourrait survenir n’importe où et n’importe quand en Suisse et ne peut pas être prévu.
Cette section de texte sur les tremblements de terre d’origine humaine dans la région de Bâle a été publiée, légèrement modifiée, dans le cadre du dossier 2022 du livre de la ville de Bâle intitulé « Basel bebt » (en allemand).