La cloche sismique
Le concept d'un système d'alerte précoce aux séismes (SAT) n'est pas nouveau. Depuis 150 ans, il est compris comme suit :
- Un système qui détecte rapidement un tremblement de terre en utilisant des capteurs sismiques dans les zones d'activité sismique.
- Lors de la détection, une alerte est envoyée rapidement et informe les populations proches avant que les ondes sismiques ne les atteignent et ne causent des dégâts.
- Un système qui fonctionne automatiquement, c'est-à-dire sans intervention humaine.
- Un avertissement compris par les populations à l'avance.
Un SAT de ces caractéristiques a été décrit pour la première fois par J.D. Cooper, un médecin de San Francisco, en 1868—la même année qu'un magnitude 7 a secoué la région de la Baie. Un siècle passerait avant que l'idée techniquement difficile du Dr Cooper puisse être réalisée :
« …nous sommes obligés de chercher un… moyen de pronostiquer (les tremblements de terre) et je souhaite suggérer le mode suivant par lequel nous pouvons faire de l'électricité le moyen, peut-être, de sauver des milliers de vies en cas de secousses plus sévères que celles que nous avons encore connues. Il est bien connu que ces secousses sont produites par un mouvement ondulatoire à la surface de la terre, les ondes rayonnant d'un centre exactement comme elles le font dans l'eau lorsqu'on y jette une pierre. Si ce centre se trouve assez loin de (San Francisco), nous pouvons être facilement avertis de l'onde à venir à temps pour que tous s'échappent des bâtiments dangereux avant qu'elle ne nous atteigne…
Un dispositif mécanique très simple peut être arrangé en différents points à 10 à 100 miles de San Francisco, par lequel une onde de terre assez haute pour causer des dégâts démarrera un courant électrique sur les fils rayonnant maintenant de cette ville et presque instantanément fera sonner une cloche d'alarme, qui devrait être suspendue dans une haute tour près du centre de la ville. Cette cloche devrait être très grande, de son particulier, et connue de tous comme la cloche sismique. Bien sûr, rien d'autre que l'ondulation distante de la surface de la terre ne devrait la faire sonner. Ce mécanisme serait automatique, et ne dépendrait pas des opérateurs télégraphiques, qui pourraient ne pas toujours conserver assez de présence d'esprit pour télégraphier au moment ou pourraient sonner l'alarme trop souvent.
Bien sûr, il pourrait y avoir des secousses dont la force centrale est trop proche de cette ville pour être ainsi protégée mais cela ne risque pas de se produire (souvent). »
Cette vision remarquable est la base de tous les systèmes d'alerte précoce aux séismes (SAT) aujourd'hui. Le Dr Cooper comprenait non seulement les avantages d'un tel système, mais aussi ses limites ; l'incapacité d'avertir les populations proches, le danger des fausses alarmes, l'importance d'un fonctionnement automatique.
Le premier SAT du Japon
En 1965, peu après le début de l'exploitation du train à grande vitesse japonais, un tremblement de terre de magnitude 6 près de Shizuoka a endommagé la voie ferrée et a incité la construction d'un SAT, dans la lignée de l'idée de 1868 du Dr Cooper.
Ce système était rudimentaire selon les normes SAT actuelles ; lorsque les accéléromètres mécaniques indiquaient plus de 40 cm/s2 (gals), l'alimentation des trains était immédiatement coupée. De nos jours, ce système a été révisé, et d'autres systèmes modernes comme le SASMEX du Mexique, ou le Shakealert de Californie, disposent de sismographes puissants capables de détecter des tremblements de terre plus éloignés et donc de fournir plus de temps pour l'avertissement.
L'approche cloud de Grillo
Grillo poursuit une nouvelle méthode SAT qui s'appuie sur une informatique cloud très puissante. Au lieu d'avoir des capteurs confirmant un événement sismique, ou fournissant des déclencheurs d'intensité, Grillo a développé des capteurs très peu coûteux, mais sensibles, qui transmettent des données brutes à des centres de données distants en temps réel en utilisant des protocoles Internet des Objets (IoT). Les centres de données traitent ensuite cette vaste quantité de données en utilisant des technologies Big Data, c'est-à-dire des clusters de serveurs puissants et évolutifs, pour déterminer si un tremblement de terre se produit. En exploitant la puissance du cloud, Grillo est capable d'exécuter des algorithmes beaucoup plus compliqués qu'il n'était possible auparavant. De plus, Grillo est capable de traiter divers algorithmes en parallèle pour arriver à une sortie de tremblement de terre moyenne plus fiable.
Les nouveaux SAT visent la vitesse et la précision. Il est difficile d'atteindre les deux, mais un bon début est d'avoir un réseau très dense de capteurs ; plus une station est proche du tremblement de terre, plus vite la détection est faite ; plus vous avez de stations confirmant un tremblement de terre, plus vous êtes certain que ce n'est pas un camion qui passe. Grillo résout ce problème en réduisant le travail qu'un capteur doit faire (cela est transmis au cloud), et donc son coût. Cela signifie que les capteurs peu coûteux peuvent être déployés en grand nombre, atteignant une grande densité, permettant une meilleure détection des tremblements de terre et aussi une résilience du réseau grâce à des capteurs redondants.
Le concept d'un SAT n'a pas fondamentalement changé depuis la vision de la cloche sismique du Dr Cooper en 1868, mais les nouvelles technologies rendent la réalisation plus efficace chaque année.
