Échelle de Richter

L'échelle de Richter est l'une des premières tentatives d'évaluer par calcul l'intensité des tremblements de terre, grâce à la magnitude de Richter qui mesure l'énergie sismique émise sous forme d'ondes sismiques lors du séisme. Elle est progressivement remplacée dans les années 1960 par des mesures de magnitude plus précises, notamment la magnitude de moment (notée M_w), mais reste utilisée par le grand public et les médias. La magnitude de Richter est aussi parfois appelée "magnitude locale" (notée  M_L).

Illustration de la mesure de la magnitude de Richter à gauche, et représentation du lien logarithmique de celle-ci avec l'énergie du séisme.

Histoire

L'éponyme^[1],[2] de l’échelle de Richter^[3] est le sismologue américain Charles Francis Richter (1900-1985)^[1],[2],[4] qui l'a proposée en 1935^[4]. Jusqu'alors c'était essentiellement l'échelle de Mercalli qui était utilisée pour évaluer la force d'un séisme, mais cette échelle, basée sur les dégâts observés (notamment sur les bâtiments), est notoirement imprécise. Richter élabore une définition mathématique plus rigoureuse, établissant une équation logarithmique à partir de l'amplitude des enregistrements sur un sismographe papier de type Wood-Anderson (en).

Calcul des niveaux

La magnitude de Richter, notée M_L, se calcule comme suit:

${\displaystyle M_{L}=\log _{10}\left({\frac {A}{A_{0}(\Delta _{\mathrm {ref} })}}\right)}$

• A : amplitude maximale enregistrée
• ${\displaystyle A_{0}(\Delta _{\mathrm {ref} })}$ : amplitude de référence à une distance ${\displaystyle \Delta _{\mathrm {ref} }}$ (la convention standard pose cette référence à 100km)

L'échelle étant logarithmique, l'amplitude est 10 fois plus forte pour chaque niveau passé. En terme d'énergie, elle est approximativement multipliée par 32.

Niveaux d'intensité

Relativement facile d'usage, l'échelle de Richter permet d'évaluer l'énergie libérée par un tremblement de terre et donc les dégâts à craindre.

De manière imprécise, on peut estimer que :

• de 1 à 3, un séisme est à peine ressenti par les personnes ;
• de 4 à 5, il est nettement ressenti mais cause peu de dégâts ;
• de 6 à 7, il est destructeur ;
• à 8, il est de plus ressenti sur une grande distance ;
• et à 9 ou au-delà, il est dévastateur, toutes les structures sont détruites sur une large superficie.

C'est une échelle logarithmique de facteur 10. C'est-à-dire qu'un séisme de niveau 4 est 10 fois plus fort qu'un séisme de niveau 3, et qu'un séisme de niveau 5 est 100 fois plus fort qu'un séisme de niveau 3^[5].

C'est une échelle ouverte : elle n'a théoriquement pas de limite supérieure, en pratique néanmoins le séisme le plus intense jamais mesuré — le séisme de 1960 à Valdivia au Chili — atteignait environ 9,5 sur l'échelle de Richter.

Limites et obsolescence

Charles Richter en 1970.

L'échelle de Richter a certes une définition mathématique, mais qui reste semi-empirique, dépendant ainsi des instruments de mesure, et n'est applicable que localement. De plus elle devient très imprécise pour les séismes de magnitude supérieure à 6. Elle est faite pour le type de séismes que Richter étudiait en Californie. Elle est remplacée depuis les années 1960 par d'autres échelles de magnitude, dont la magnitude de moment, qui mesurent le moment sismique, c'est-à-dire l'énergie totale libérée par un séisme. La magnitude de Richter est encore utilisée parfois et renommée magnitude locale (notée  M_L) alors que la magnitude de moment (M_w) est considérée comme étant une mesure globale^[6].

Tombée en désuétude dans le monde scientifique, le terme d'échelle de Richter reste encore facilement employée par les médias ou dans la fiction, qui confondent ainsi les valeurs annoncées en magnitude de moment avec la magnitude de Richter.