Tremblements de terre : les téléphones qui les détectent

Le 25 octobre 2022, un tremblement de terre de magnitude 5,1 a secoué la région de la baie de Californie. Heureusement, il s'agissait plus d'une secousse que d'un tremblement de terre violent, mais les rapports des habitants de la région ont afflué à l'United States Geological Survey (USGS), car ils l'avaient ressenti. Aucun dégât n'a été signalé, mais le tremblement de terre est significatif à un autre titre : de nombreuses personnes de la région ont reçu des alertes sur leur téléphone avant que les secousses ne commencent.

Plus important encore, nombre de ces téléphones ont contribué à la détection du tremblement de terre.

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Google a collaboré avec l'USGS et des chercheurs de plusieurs universités californiennes pour mettre au point un système d'alerte précoce qui prévient les utilisateurs quelques secondes avant l'arrivée des secousses. Il s'agit d'une brève fenêtre d'alerte, mais ces quelques secondes peuvent donner suffisamment de temps pour s'abriter sous une table ou un bureau. Ce délai peut également être suffisant pour ralentir les trains, empêcher les avions de décoller ou d'atterrir et empêcher les voitures de s'engager dans les ponts ou les tunnels. En tant que tel, ce système est susceptible de sauver des vies lors de tremblements de terre plus violents.

Il utilise des données provenant de deux sources. Au départ, le système s'appuyait sur un réseau de 700 sismomètres - des appareils qui détectent les secousses terrestres - installés dans tout l'État par des sismologues de l'USGS, de l'Institut de technologie de Californie et de l'université de Berkeley, ainsi que par le gouvernement de l'État. (Les sismomètres de deux autres États américains - l'Oregon et l'État de Washington - alimentent également le système, connu sous le nom de ShakeAlert). Mais Google a également créé ce qui est le plus grand réseau mondial de détection des tremblements de terre à partir de téléphones appartenant au grand public.

La plupart des smartphones fonctionnant sous le système d'exploitation Android de Google sont équipés d'accéléromètres intégrés, c'est-à-dire de circuits qui détectent les mouvements du téléphone. Ces accéléromètres sont le plus souvent utilisés pour indiquer au téléphone de réorienter son écran du mode portrait au mode paysage lorsqu'il est incliné, par exemple, et ils permettent également de fournir des informations sur le nombre de pas pour le tracker de fitness embarqué de Google.

Mais les capteurs sont étonnamment sensibles et peuvent également agir comme un mini-sismomètre.

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Google a introduit une fonction qui permet aux utilisateurs d'autoriser leur téléphone à envoyer automatiquement des données au système Android Earthquake Alerts System, si leur appareil détecte des vibrations caractéristiques des ondes primaires (P) d'un tremblement de terre. En combinant les données de milliers, voire de millions d'autres téléphones, le système peut déterminer si un tremblement de terre se produit et à quel endroit. Il peut alors envoyer des alertes aux téléphones situés dans la zone où les ondes sismiques sont susceptibles de frapper, donnant ainsi un avertissement précoce.

Et comme les signaux radio voyagent plus vite que les ondes sismiques, les alertes peuvent arriver avant que les secousses ne commencent dans les zones éloignées de l'épicentre.

Marc Stogaitis, ingénieur logiciel chez Android, l'explique ainsi : "Nous faisons essentiellement la course entre la vitesse de la lumière (qui est à peu près la vitesse à laquelle les signaux d'un téléphone voyagent) et la vitesse d'un tremblement de terre. Et heureusement pour nous, la vitesse de la lumière est beaucoup plus rapide !

Le système d'alerte sismique est désormais disponible dans plus de 90 pays

La plupart des données étant fournies par la communauté, cette technologie ouvre la voie à la surveillance des tremblements de terre dans des zones où il n'existe pas de réseaux étendus de sismomètres coûteux. Cela signifie qu'il est possible de fournir des alertes aux tremblements de terre dans les régions les plus éloignées et les plus pauvres du monde.

En octobre 2022, les ingénieurs de Google ont vu les téléphones de la région de la baie de San Francisco s'illuminer grâce aux données de détection des tremblements de terre au fur et à mesure que les ondes sismiques s'éloignaient de l'épicentre.

Le système actuel détecte régulièrement ces secousses. Plus récemment, dans l'après-midi du 4 avril 2023, un tremblement de terre de magnitude 4,5 survenu près de Tres Pinos, en Californie, a été détecté par le système ShakeAlert, déclenchant l'envoi de messages sur les téléphones portables des utilisateurs de la région. Les tremblements de terre sont fréquents en Californie, où l'on enregistre jusqu'à 100 petits séismes par jour. La plupart d'entre eux sont trop petits pour être ressentis. Cependant, plusieurs séismes plus importants se produisent généralement en Californie chaque année, dont 15 à 20 d'une magnitude supérieure à 4,0.

Plus largement, sur les quelque 16 milliards de téléphones portables utilisés dans le monde, plus de trois milliards sont équipés d'Android et le système d'alerte sismique est désormais disponible dans plus de 90 pays particulièrement exposés aux tremblements de terre.

Mais le système a ses limites, en particulier dans les zones reculées où il y a peu d'utilisateurs de téléphones et pour les tremblements de terre qui se produisent en mer, où ils peuvent déclencher des tsunamis. Et s'il permet d'émettre des alertes quelques secondes à l'avance, la science de la prévision des tremblements de terre avant qu'ils ne se produisent reste toujours aussi difficile à cerner.