Ahmed Bougherara, Ramdane Marmi, Moussa Boulaarak & Kamel Boufaa

Le séisme de Mila du 07/08/2020 (Nord-Est algérien) : essai d’interprétation de l’activité sismique et des effets induits au niveau de la colline d’El Kherba
The Mila earthquake of 07/08/2020 (Algerian Northeast): interpretation of the seismic activity and the effects induced on the El Kherba hill

Résumé

La vulnérabilité du site de la ville de Mila aux mouvements de masse est une contrainte majeure devant son développement urbain. Son héritage morphologique explique largement sa dynamique actuelle. Les grandes coulées quaternaires, issues du démantèlement du flanc nord de Marechau, ont dévié l’oued Mila vers l’ouest pour s’enfoncer sous forme d’arc de cercle et dégager la colline d’El Kherba. La massivité de cette dernière a permis l’installation d’une série de ravins (paléo-vallons) parallèles, inégalement creusés. Faute de soutirage efficace, ces derniers ont été comblés. La surface de contact entre la roche en place et le matériau de comblement est restée une semelle de glissement potentielle. Aussi, la fréquence et l’intensité des séismes (probablement en partie induits) sont loin d’être négligeables. En effet, après l’envahissement du site par une urbanisation rapide et massive, les effets induits des derniers séismes ont été probablement amplifiés d’où les dégâts observés.

Abstract

The vulnerability of the site of the city of Mila to mass movements is a major constraint to its urban development. Its morphological heritage largely explains its current dynamics. The large Quaternary flows, resulting from the dismantling of the northern flank of Marechau, have deviated the wadi Mila westwards to sink in the form of an arc and clear the hill of El Kherba. The massiveness of the latter allowed the development of a series of parallel gullies (paleo valleys), unevenly dug. Due to the lack of effective extraction, these gullies were filled in by erosion waste material. The contact surface between the bedrock and the fill material remained a potential failure surface. The frequency and intensity of the (probably partly induced) earthquakes are far from negligible. Indeed, after the invasion of the site by a rapid and massive urbanization, the induced effects of the last earthquakes were probably amplified, hence the damage observed.

Table des matières

1Manuscrit reçu le 13 mars 2023 et accepté le 28 août 2023

2Article publié selon les termes et les conditions de la licence Creative Commons CC-BY 4.0

1. Introduction

3Les magnitudes et les fréquences des séismes dans le Nord algérien justifient la classification de cette région comme terre à haut risque. Par l'ampleur de leurs dégâts, les séismes d'Echlef de 1980 dans L’Ouest algérien et de Boumerdès de 2003, ont certainement beaucoup contribué dans la prise de conscience du risque sismique en Algérie.

4Le présent travail s'intéresse au Nord-est de l'Algérie qui est une région moins active et où on enregistre des séismes de magnitudes moins élevées que ceux d'Echlef et de l’algérois. Seulement, les dégâts enregistrés lors du séisme de Mila nous rappellent qu’il ne faut pas perdre de vue le risque sismique que présente la région du Nord-est de l'Algérie (Beldjoudi H., 2011 ; Abacha I., 2015 et Harbi et al., 2003).

5La recrudescence de l’activité sismique, clairement établie, dans le bassin de Mila (2003-2020) est souvent liée à la rénovation du réseau de surveillance, seulement cette même période coïncide avec les phases de remplissage du grand barrage de Béni Haroun.

6En effet, deux secousses telluriques (secousse principale et première réplique) enregistrées le 07/08/2020 à Mila ont provoqué l’effondrement total de deux maisons dans la vieille ville et d’une habitation composée de 4 étages dans le quartier El Kherba. Le bilan préliminaire fait état de l’inspection de 275 constructions, parmi lesquelles 90 ont été classées dans la catégorie rouge (dont 66 à la cité El Kherba, 24 dans le vieux Mila) et 160 à la catégorie orange (dont 67 à El Kherba et 93 au vieux Mila). Il est indéniable que les conditions morpho-géologiques sont largement responsables de la vulnérabilité du site de la ville de Mila et de ses environs. Aussi, la sismicité induite ne peut être écartée et le suivi de l’activité sismique des régions qui ont accueilli des aménagements hydrauliques importants s’impose (Dahm et al. 2013).

2. Situation géographique

7Mila est une ville du Nord-Est de l'Algérie. Chef-lieu de wilaya depuis 1984, elle est située à une cinquantaine de kilomètres à l'ouest de Constantine, en plein domaine tellien (bassin de Mila). La ville est composée de plusieurs secteurs historiques et compte environ 63 000 habitants selon le recensement de 2008. À partir de 1984, la ville a connu un dynamisme démographique remarquable. Les taux d'accroissement annuel enregistrés sont souvent supérieurs aux moyennes nationales. Les anciennes mechtas (hameaux) situées dans un rayon de 2 km de la ville sont devenues des quartiers de la ville. Ainsi, plusieurs quartiers ont une forte concentration de constructions illicites. Le quartier d'El-Kherba a été construit récemment sur les hauteurs de la ville (colline d’El Kherba), sur des terrains connus par leur vulnérabilité aux mouvements de masse (Fig.1).

Fig.1 : situation géographique de la zone d’étude.

3. Matériels et méthodes

3.1. Matériels

8Dans ce travail, nous avons utilisé essentiellement les enregistrements de l’activité sismique du site IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology) qui n’affiche que les évènements enregistrés par le réseau national à partir de 1970 (Bouhadad et al., 2010). Les photographies aériennes n° 14 et 15 échelle 1/20 000ème, mission 1972, feuille de Constantine, nous ont permis d’observer le site avant son urbanisation et de déceler les indices de vulnérabilité qui ont favorisé les effets induits du séisme du 07/08/2020 qui affectent la zone aujourd’hui urbanisée ((Bouden-Romdhane et Mechler, 2002). Les images satellitales (optiques et radar) sont utilisées pour l’étude diachronique de la caractérisation de la surface et l’identification de certains linéaments ((Azimi C. et al, 1996)). Les observations de terrain nous ont aidés à déduire les relations héritage morphologique-déformations du sol- dommages affectant les constructions (Boullé et al., 1997).

3.2. Méthodes

9En raison des effets induits considérables d’un séisme de magnitude de 4,9 sur l’échelle de Richter (Mehdi et al., 2010), la prise en compte du cadre morpho-structural et l’héritage morphologique pour saisir l’ampleur et la logique de la répartition des dégâts s’avère indispensable (Hallal N. et al., 2015). Seulement, les conditions de travail sur le terrain, au lendemain du séisme, au milieu d’une population traumatisée, n’ont pas permis les investigations approfondies souhaitées. De ce fait, nous nous sommes contentés d’observations de la zone d’El Kherba, du nord d’Ain Tinn et de quelques excavations ouvertes à l’intérieur du tissu urbain (Harp et al., 2011 ; Machane et al., 2008).

10En effet, la démarches préconisée dans ce travail est basée sur l’approche morpho-géologique dans l’explication des mouvements de terrain qui ont affecté les flancs de la colline lors du séisme du 07/08/2020 (Pothérat et al. 2009). Certains mouvements de masse représentatifs ont été investigués en détail afin de préciser la typologie ainsi que le rôle des processus sous-jacents (Rachid Bougdal, et al., 2013 ; Papathanassiou, 2012). Les paléo-vallons qui caractérisent les flancs de la colline, montrant un remplissage hétérogène sur toutes leurs longueurs, sont le siège des mouvements de terrain les plus spectaculaires.

11La démarche consiste en l’utilisation de critères qui nous permettent de caractériser chaque mouvement de terrain en tenant compte de son site, son type, son ampleur, sa profondeur et son déplacement. Ainsi, nous estimons que la démarche adoptée pourrait représenter un apport non négligeable dans la compréhension des effets induits et leur rôle dans l’évolution morpho-structurale des versants de la colline d’El Kherba et des zones limitrophes (Sakkas et Lagios, 2017).

12Ainsi, nous considérons que les effets induits qui affectent les versants sont un élément déterminant dans le processus de façonnement des paysages de la région. Ils se manifestent sous des formes très variées rarement identifiées et analysées dans leur contexte morpho-structural (Firtana-Elcomert et Kocaoğlu, 2021).

4. Le cadre morpho-géologique

13La zone d’étude se situe dans le bassin sédimentaire de Mila (Vila, 1980). C’est un bassin néogène (post-nappes), constituant la partie occidentale du bassin de Constantine (Fig.2.a).

Fig. 2: a – le bassin néogène de Mila, b- Log lithologique du bassin

14Le bassin se caractérise par un remplissage à prédominance argileuse, se rapportant au Miocène moyen à supérieur (Vila, 1977). Il renferme des conglomérats à la base, suivi par un ensemble marneux avec la présence de gypse et de lits gréso-sableux représentant les paléo-chenaux et des calcaires lacustres pliocènes au sommet (Coiffait, 1992) (Fig.2.b). Ce remplissage à prédominance argileuse est incisé par l’oued Rhumel dont le lit devient le niveau de base local, avec une dénivelée qui atteint les 1000 mètres. Ces conditions morpho-tectoniques (néotectonique) et climatiques (début du Quaternaire) sont très favorables à une géodynamique externe caractérisée par des mouvements gravitaires et une érosion régressive assez active (Marmi et al, 2017) (Fig.3).

Fig. 3.a et b : Aspects géomorphologiques favorables à l’érosion hydrique.

15Le flanc constituant le site de la ville de Mila est dominé au sud par le Djebel Marechau (calcaires lacustres d’âge pliocène) qui a subi un démantèlement intense. L’accident (néotectonique) de direction globale E-W, affectant ces calcaires (Fig.4.a) et la gélifraction sont à l’origine de la dislocation des barres calcaires (Aspect chaotique des calcaires pliocènes) qui ont alimenté en blocs les coulées quaternaires (Yelles-Chaouche et al. 2006). Ainsi, les premières coulées qui prennent naissance aux pieds des escarpements et couvrent la quasi-totalité du site de la ville, emballent les blocs démantelés (Marmi et al., 2017). De ce fait, le réseau hydrographique du sous bassin versant d’oued Mila est très contrarié par ces mouvements de masse et peine à atteindre le pied du Djebel Marechau (Fig.4.b).

Fig.4: a- aspect chaotique des calcaires lacustres. b- ennoyage du versant constituant le site de la ville.

16Ainsi, l’héritage morphologique se caractérise par la juxtaposition de grandes coulées qui partent de la niche d’arrachement affectant le sommet du Djebel Marechau et dévalent son flanc provoquant l’ennoyage du site de la ville de Mila. La colline d’El Kherba, plus élevée que le niveau du flux à l’origine des coulées, est épargnée (Fig.4.b).

5. Activité sismique

17D’après les données disponibles qui sont très fragmentaires et lacunaires (IRIS), nous constatons que l’activité sismique dans la région est restée faible à très faible jusqu’au début des années 2000 où nous constatons une augmentation importante et subite de la fréquence et de l’intensité des séismes dans le bassin de Mila. La coïncidence de cette date avec la mise en eau du barrage de Béni Haroun mais aussi avec la date d’achèvement de rénovation du réseau de surveillance de l’activité sismique (Abacha, 2015 ; Domzig et al., 2006 ; Harbi et al. , 2003) ne permet pas de lier cette recrudescence de l’activité sismique uniquement à la mise en eau de cette infrastructure hydraulique grandiose (Bommer,.2022).

5.1. La mise en eau du barrage de Beni Haroun

18L’ANBT (Agence Nationale des Barrages et des Transferts) a entamé la mise en eau du barrage de Béni Haroun en 2003. Le remplissage de la retenue est réalisé en trois étapes : une première phase (2003-2006), où les réserves n’ont pas atteint les 300 hm³. Une seconde étape (2006-2010), a permis le passage du volume de 300 à 600 hm³. Enfin la dernière phase, à partir de 2010, où les réserves ont atteint la capacité maximale (960 hm3), avec un premier déversement enregistré en mars 2012 (Boulahbal et Mebarki, 2013).

5.2. Analyse statistique des enregistrements sismiques entre 1970 et 2021

19Pour une meilleure appréciation de l’activité sismique de la zone de Mila (partie ouest du bassin de Constantine), nous avons isolé une fenêtre centrée sur le lac du barrage de Béni Haroun coïncidant au Sud et au Nord avec les limites du bassin de Mila (limites structurales). À partir des données disponibles au niveau du site IRIS (1970-2021), nous avons scindé la série en deux périodes : la période d’avant la mise en eau du barrage Béni Haroun (1970-2003), et la période allant du début de la mise en eau jusqu’aujourd’hui (2003-2021).

20L’analyse statistique des données du site IRIS montre que le nombre de séismes de 1970 à 2003 (32 ans) n’atteint que 04 séismes pour la zone de Mila et ses environs (Tableau n°1).

21Alors qu’il dépasse les 99 séismes durant la période 2003-2021 (17 ans). La première période (1970- 2003) se caractérise donc par un nombre très faible de secousses avec des magnitudes allant de 3.1 à 4.1 (Fig.5).

Tableau n°1 : Liste des séismes enregistrés dans la zone d’étude (IRIS 1970-2021)

Fig. 5 : séismes enregistrés (4) dans la zone de Mila entre le 01/01/1970 et 01/01/2003.

22La deuxième période (2003-2021) montre une augmentation importante et subite des secousses, enregistrant plus de 99 évènements avec des magnitudes oscillant entre 1.7 et 4.9 (Fig.6). Le plus grand nombre de secousses est enregistré entre 2008 et 2012 (76 secousses). Cette période correspond à la dernière phase de remplissage du barrage (Choudhury et al., 2013). Cependant, après cette crise sismique (probablement induite), la période 2012-2020 est marquée, selon le site IRIS, par une absence d’activité sismique.

Fig.6 : Séismes enregistrés (99) dans la zone de Mila entre le 01/01/2003 et 20/08/20213.

23Les chercheurs utilisant les données du CRAAG (Centre de Recherche en Astronomie Astrophysique et Géophysique) interprètent cette différence entre les deux périodes par le niveau de développement du réseau de surveillance. Ils considèrent que durant la première période, le réseau fonctionnait avec peu de stations et n’a pu enregistrer que peu de secousses. Par contre, durant la deuxième période, l’installation d’un nombre important de stations ainsi qu’une bonne maintenance des installations a permis à toutes les stations de fonctionner correctement à partir de 2000. (Abacha, 2015). Nous constatons que cette interprétation écarte totalement la possibilité d’une sismicité induite alors que la dernière phase de remplissage du barrage coïncide avec le paroxysme de l’activité sismique (2008-2012) (Tableau n°1).

6. Résultats

6.1. Relation sismo-tectonique

24La répartition des épicentres et d’indices morphologiques montre la prédominance de deux directions (Fig.7) : la première, d’orientation Sud-Ouest-Nord-Est ; elle part de l’embouchure d’Oued Endja, au niveau du lac du barrage dans sa partie sud, et se prolonge en direction de l’agglomération de Hamala, dans sa partie Nord. La deuxième, de direction Sud-Est-Nord-Ouest, elle s’étire de l’Est de Sidi Khelifa pour atteindre la localité de Terrrai Bainen, suivant la direction Ain Tinn, Mila (El Kherba) et Zeghaïa. Ainsi, les deux orientations se croisent à l’embouchure de l’oued Endja, au niveau du lac du barrage de Béni Haroun (fig.7). Ce croisement, nœud de failles, pourrait avoir un effet sur la répartition des dégâts dans le bassin de Mila ((Harbi et al. 2003 ; BRGM, 2001 ; Zhou et al., 2014).

Fig.7 : Épicentres des séismes de la période (1970-2021) et les failles reconstituées.

6.2. Des infiltrations des eaux de pompage à l’origine d’une crise sismique induite

25Le transfert des eaux, du barrage de Béni Haroun vers le barrage réservoir d’Oued Kaïm, passe par un tunnel à travers Djebel Lakhel. Ce dernier est situé à la limite sud du Bassin, au Sud-Est de la ville de Mila (Vila, 1977). Ce Djebel est affecté par plusieurs failles d’orientations différentes et se caractérise par une karstification très développée (Vila, 1980). Les énormes fuites survenues fin novembre 2007 (des millions de m³), à partir de la conduite, se sont engouffrées dans des failles ouvertes pour provoquer, pendant plusieurs jours, une série de secousses (1200 secousses) de faibles à très faibles magnitudes (Kwiatek, et al. 2010 ; Brudzinski et al. 2019). Ces secousses ont engendré des dégâts mineurs, notamment à Ain Tinn, où de nombreuses maisons ont été fissurées. L’activité sismique, qui a débuté après une semaine de pompage, a montré une diminution importante du nombre de secousse après l’arrêt du pompage (Abacha, 2015). Cette constatation confirme le lien direct des secousses avec le pompage (sismicité induite). Cette crise sismique induite n’est enregistrée qu’à l’échelle locale.

6.3. La vulnérabilité du site de la ville de Mila

26Dans la présentation de la zone d’étude, nous avons essayé d’expliquer l’origine de la vulnérabilité du site de la ville de Mila en se basant sur l’analyse de son héritage morphologique (Keefer, 1984). Dans cette optique, nous considérons deux unités morphologiques distinctes : à l’Est le grand couloir des coulées boueuses et à l’Ouest, la colline d’El Kherba. (Fig.8).

Fig.8 : Carte du site de Mila.

27Lors de notre première sortie de reconnaissance de terrain, nous avons remarqué la spécificité de la colline (Lo et al., 2016) qui ne s’intègre pas dans la dynamique des versants dominés par le plateau de Marechau (1100m). Sa morphologie s’explique par la déviation de l’oued Mila par les coulées de blocs provenant du démantèlement du flanc nord de Marechau d’où son enfoncement sous forme d’un arc de cercle qui donne aux flancs ouest et nord-ouest de la colline l’aspect arrondi (Fig.9). Par contre, le flanc Est montre une limite rectiligne marquée par le tracé d’une Chabet (photo aérienne, mission 1972), aujourd’hui « effacée » par l’urbanisation. Son altitude qui atteint les 700m, lui donne une certaine massivité malgré sa constitution de matériaux meubles. De ce fait, ces versants sont souvent instables dont la dynamique (mouvements de masse) a été conditionnée essentiellement par le creusement de l’oued Mila (Fig.9).

Fig. 9 : La déviation de l’oued Mila vers l’ouest et son enfoncement sous forme d’arc de cercle pour dégager la colline d’El Kherba.

6.4. Le séisme du 07/08/2020 : des effets induits considérables pour une magnitude moyenne

28La secousse tellurique et sa première réplique, de magnitudes 4.9 et 4.5, enregistrées respectivement à 11:13:34 et 18:15:37, le 07 août 2020, sont des séismes moyens à l’échelle nationale, mais considérés parmi les plus forts dans le bassin de Mila. Cependant, les dégâts enregistrés sont considérables, mais leurs effets macrosismiques sont difficilement interprétables (Shengwen et al. 2009 ; Chang et al. 2021). En effet, les dégâts au niveau de l’épicentre (Hamala) et dans le secteur de la rive droite du Rhumel restent négligeables. Par contre, dans différents secteurs de la rive gauche, les effets induits sont considérables, particulièrement au niveau de la partie aval de l’oued Koton (Nord-Est de Mila) où les crevasses sont visibles sur plus 500 mètres, avec des ouvertures dépassant par endroits les 1,50m (Fig.10).

Fig. 10 : Crevaces affectant le zone de Retba (Nord de Azzaba-Lotfi) induites par le séisme du 7 Août 2020.

29Au niveau d’El Kherba, des cisaillements affectent le sol (Basharat et al. 2021) sur des centaines de mètres (les plus longues fissures sont dans le sens de la pente). Ces effets induits affectent essentiellement le haut paléo-vallon (Fig.11).

Fig. 11 : a- Cisaillement parallèle à la ligne de partage des eaux du haut paléo-vallon. b- Glissements en escalier (en paquets), haut paléo-vallon.

30Aussi, des centaines de constructions sont endommagées dont certaines sont totalement effondrées notamment dans la vieille ville et dans le quartier d’El Kherba (Fig.12).

Fig. 12 : a- Maison effondrée située dans la continuité du long cisaillement. b- basculement de la construction provocant la déformation de la chaussée.

31Néanmoins, la prise en compte de l’effet du croisement (nœud) des deux failles (probables) déduites (Fig.07) peut être une explication à ce paradoxe qui fait que les séismes du 07.08.2020 se localisent dans les environs de l’agglomération de Hamala, sur la rive droite, mais leurs effets induits se situent plutôt sur la rive gauche ; notamment, au niveau de Zéghaia, de Mila (El Kherba) et au niveau de Azzaba Lotfi (Retba). Cependant, l’absence d’études tectonique et surtout néotectonique et géomorphologique détaillées sur le bassin de Mila (Bahrouni et al., 2014), ne permet pas d’avancer une explication incontestable à cette répartition des dommages à l’échelle du bassin de Mila (Kubo and Nishikawa, 2020; Wang and Mao, 2021).

6.5. Effets induits au niveau de la colline d’El Kherba

32

33Le séisme du 07/08/2020 de Mila, de magnitude relativement forte (4,9) par rapport à l’histoire sismique de la région (Tebbouche 2022), a eu localement des effets induits considérables (probablement phénomènes locaux d’amplification et vulnérabilité des sites), et donc présentant localement une intensité élevée (VIII à IX). Ces dégâts importants sont d’abord liés à la faible profondeur du séisme (6,3 km). Aussi, la lecture des documents photographiques (photographies aériennes 1972, images satellitales 2020) permet de déceler un linéament (faille) que nous pouvions considérer comme un tronçon de la faille active probable de Sidi Khlifa-Terrai Bainen) qui peut amplifier les ondes sismiques au niveau du flanc de la colline d’El Kherba (Fig.13). En outre, ces deux séismes interviennent trois semaines après une secousse tellurique de magnitude 4,6 et de 10 km de profondeur qui a été enregistrée au niveau d’El Kerba (Chang et al. 2021). Suite à cette secousse des lézardes ont été signalées dans plusieurs maisons dans les communes de Terai Bainen, Bouhatem et même à Oued Athmania.

Fig. 13 : Linéament d’orientation Sud-est/ Nord-ouest (tronçon de la faille active probable de Sidi Khlifa-Terrai Bainen).

34Ces mêmes documents nous permettent de reconstituer la paléo-morphologie (paléo-vallon) à l’origine de la fragilité actuelle des flancs de la colline d’El Kherba et particulièrement ceux d’orientation Ouest et Nord-Ouest (Fig.14).

Fig. 14 : a- Situation de la cité d’El Kherba au milieu du paléo-vallon, b- Image radar du site d’El Kherba avec réseau hydrographique et courbes de niveau permettant de délimiter le sous bassin et/ou le paléo-vallon.

35En effet, le traitement des images radar (DEM, résolution 30m), permet de montrer les paléo-vallons qui lacéraient autrefois les flancs de la colline, aujourd’hui comblés par des formations superficielles (argileuses) qui peuvent atteindre plusieurs mètres d’épaisseur (2 à 3 mètres par endroit) et drainés par un réseau hydrographique (volontairement exagéré sur l’image) qui n’arrive pas à dépasser le stade du ruissellement concentré (Fig.14 et 15).

Fig. 15 : Limites du paléo-vallon et de l’actuel sous bassin, a- sur image radar, b- sur plan topographique

Fig. 16 : Zone du sous bassin affectée par le séisme

36Il est indéniable que cet héritage morphologique (paléo-vallons) conditionne aujourd’hui la vulnérabilité de ces sites (Chang et al. 2021). La lecture de l’image radar permet de déceler une grande hétérogénéité dans la répartition de l’épaisseur (2 à 3 mètres) des formations superficielles. Ces dernières se caractérisent par une perméabilité suffisante pour empêcher toute concentration de ruissellement. Cette situation peut engendrer une saturation des sols durant la saison humide, d’où le risque de déclenchement de mouvements de masse. Cependant, il est établi que la surface de contact formation superficielles-roche en place sous-jacente constitue toujours une semelle de glissement potentielle. Aussi, la surface du paléo-vallon montre des zones perturbées soit par des mouvements de masse ou par des failles actives. Ainsi, ces paléo-vallons constituent un héritage morphologique très vulnérable. L’urbanisation rapide et massive de ces sites n’a fait qu’accentuer leur instabilité. Cet équilibre précaire a tété rompu lors du séisme du 07.08.2020.

37En effet, tous les cisaillements longitudinaux suivent les limites des paléo-vallons en se situant sur la ligne de partage des eaux du sous bassin. Les niches d’arrachements délimitant les paquets glissés (glissements en escalier), occupent le fond (centre) du paléo-vallon avec des déchirures souvent perpendiculaires à la pente de la surface.

38Ces arrachements peuvent changer d’ampleur et d’orientation avec le type et la densité des constructions. Par ailleurs, il est fort probable que la dissymétrie des paléo-vallons peut influencer aussi le type et l’ampleur des dégâts. Aussi, les images radar des flancs de la colline, montrent une juxtaposition de plusieurs paléo-vallons qui n’ont pas subi les effets induits enregistrés au niveau du paléo-vallon de la cité d’El Kherba (Fig.15).

39Enfin, ce séisme aurait pu survenir en période humide, après saturation du sol. Dans ces conditions les mouvements de masse pourraient se généraliser sur tout le flanc de la colline.

7. DISCUSSIONS

40La non disponibilité des données relatives à l’activité sismique effective dans le bassin de Mila reste l’handicap majeur de ce travail. La série lacunaire (1970-2021) du site IRIS utilisée, montre essentiellement les secousses, de magnitude égale ou supérieure à 1.7, (3.1 pour la période avant 2000) survenues pendant le fonctionnement des stations. Les données des stations locales (sismographes liés au projet de Béni Haroun), sensibles aux magnitudes les plus faibles, restent inaccessibles.

41Le séisme du 07/08/2020 et sa première réplique de magnitudes respectivement de 4.9 et 4.5 se localisent sur la rive droite mais leurs dégâts se situent plutôt sur la rive gauche, à 18 km (El Kherba et Retba) à vol d’oiseau de la zone épicentrale. Cette situation ne confirme pas la relation amplitude du mouvement du sol enregistrée par des instruments sismologiques-intensité habituellement admise d’où l’intérêt de la démarche adoptée dans ce travail. En effet, l’évolution morpho-structurale récente et actuelle de la zone d’étude (bassin de Mila) et son héritage morphologique ont largement conditionné la répartition des effets induits.

42Or, il est établi qu’à partir des paramètres de mouvements du sol, il est possible de prédire des intensités (des dégâts) et donc de dresser des cartes utilisables pour la mise en place des secours et des mesures d’atténuation (Wald et al., 1999a ; 1999b). En effet, ce paramètre est souvent considéré comme étant le plus adapté à rendre compte du potentiel destructeur d’un séisme. Seulement, dans cette zone d’étude, l’ampleur et la répartition des dégâts constatés (intensité), ne reflètent pas les mesures instrumentales du mouvement du sol (Jukim et Petrovski, 980).

43Les destructions et les effets induits (glissements de terrain, fissuration du sol, cisaillements, décollements en masse, ou autres types de déformations,) engendrés par le séisme, sont dus aux propriétés évoquées des formations géologiques et à l’héritage morphologique du site. Ainsi, les relations entre la secousse et ses effets induits sont souvent très complexes et difficilement prévisibles en se basant sur un seul paramètre (Kárník et Algermíssen, 1980) (Petrovski, 1980).

44Dans ce cas, l’intensité nous informe sur la force du séisme et surtout elle nous indique le degré de vulnérabilité des différentes unités morphologiques (sites) constituant la zone d’étude. (UNESCO, 1980). Il n’est pas exclu que ces effets induits (glissements et longs cisaillements) sont aussi le produit de la contribution du mouvement du tronçon de la faille active Sidi khlifa-Bainan (Petroiski, 1980).

45Par ailleurs, la sismicité induite provoquée par la fuite d’un volume d’eau important de la conduite assurant le transfert entre le barrage de Béni Haroun et le barrage réservoir de l’Oued Kaîm, est probablement le premier cas observé en Algérie. Le nombre important de secousses (1200 secousses) et la faible magnitude qui caractérisent ces séismes correspondent à la description de la sismicité induite observée à travers le monde (Gough 1980 ; Rothé, 1970, 1973).

46Cette situation s’est probablement reproduite lors de la mise en eau du barrage de Béni Haroun, d’autant plus que le substrat de la retenue du barrage est constitué en partie par des roches calcaires fracturées qui ont subi une imperméabilisation par injection de milliers de mètres linéaires de béton.

47En raison de leurs foyers, situés à moins de 7 kilomètres de profondeur, le séisme du 7/8/2020 et sa réplique, respectivement de 4.9 et 4.5 ont causé des dégâts importants (Gough, 1980). Plusieurs travaux mentionnent la recrudescence de l’activité sismique à la suite du remplissage des grands barrages (Rothé, 1970, 73). Seulement, on ignore à partir de quelles dimensions minimales, un barrage peut provoquer des séismes. Rothé (1970) pense que la hauteur de la colonne d’eau derrière la digue a plus d’importance que le volume de la retenue et que l’activité sismique est la plus nette lorsque la profondeur de la retenue dépasse 100 mètres. D’autres recherches signalent, dans cet ordre d’idée, qu’un grand lac-réservoir (100 m de profondeur et 1 km3 de volume) risque de provoquer des séismes.

48Néanmoins, les travaux récents insistent sur le fait que les barrages ne sont pas à l’origine des contraintes tectoniques qui générèrent les séismes, mais augmentent la contrainte verticale (contrainte additionnelle) sur des failles normales. Aussi, sous la pression de l'eau du barrage la perméabilité en grand (fissurale) est grandement facilitée (Gough, 1980). Cependant, le rythme du remplissage du barrage peut déclencher ou accentuer l’activité sismique, notamment lors de l’atteinte du niveau maximum.

49En effet, la recrudescence de l’activité sismique lors des phases de remplissage du barrage de Béni Haroun et notamment durant la phase terminale n’est, à notre avis, pas une simple coïncidence (Rothé, 1970, 1973). Aussi, la période d’accalmie (8 ans) après la fin du remplissage (2012-2020) est une deuxième coïncidence qu’il ne faut négliger. (Adams et Ahmed, 1969).

50Par ailleurs, la reprise de l’activité sismique à partir de 2020, se caractérise par des séismes (3 séismes) de magnitudes supérieures à 4.5 jamais enregistrés, avant la mise en eau du barrage, dans le bassin de Mila. Est-ce une nouvelle configuration de contraintes, engendrée par le poids du volume d’eau emmagasiné (960 hm3), et qui a nécessité un nouvel équilibre de la croute (microplaques) dans le bassin de Mila ?

51Dans ce travail, nous considérons que le bassin de Constantine (unité structurale), présentant des conditions morpho-structurales homogènes, comme unité sismogènique issue d’une évolution mio-plio-quaternaire où la néotectonique a joué un rôle non négligeable dans la configuration actuelle du bassin (Kárník et Algermíssen, 1980). Ainsi, la réalisation d’une étude similaire (activité sismique et effets induits) dans la partie extrême Est du bassin de Constantine, qui n’a pas accueilli d’infrastructures hydrauliques importantes, permettra de confirmer ou d’infirmer le rôle des grands aménagements hydrauliques dans l’accroissement de la fréquence et des magnitudes des séismes dans la région.

8. Conclusion

52Cette contribution à la connaissance de l’aléa sismique et à la réduction du risque sismique dans le bassin de Mila montre l’indispensable intégration de l’aléa sismique dans la dynamique des versants. L’évolution morpho-tectonique des versants est devenue une réalité. Ainsi, la prise en compte de ce géorisque dans les différentes opérations d’aménagement est devenue une évidence. La crise sismique qui a affecté la zone du djebel Lakhel est venue s’ajouter à l’activité sismique considérée comme naturelle. En effet, cette crise a confirmé l’existence du phénomène de sismicité induite (généré par l’activité humaine) dans le bassin de Mila. Néanmoins, l’activité sismique est probablement en partie aussi induite par la mise en eau du barrage de Béni Haroun. La magnitude enregistrée (4.9) reste parmi les plus fortes enregistrées dans le bassin de Mila. Faute d’études néotectonique et géomorphologique détaillées, l’interprétation de la répartition des séismes et des dégâts observés manquera d’arguments incontestables. Néanmoins, l’héritage morphologique reste l’élément fondamental qui conditionne la vulnérabilité du site et par conséquent la dynamique actuelle (mouvements de masse) et l’effet induits des séismes. Ainsi, et selon l’activité sismique enregistrée ces dernières années, le risque sismique reste élevé à très élevé particulièrement pour les flancs Nord, Ouest et Nord-ouest de la colline d’El Kherba.

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Pour citer cet article

A propos de : Ahmed Bougherara

A propos de : Ramdane Marmi

A propos de : Moussa Boulaarak

A propos de : Kamel Boufaa