1. – Qu'est-ce qu'une faille?
     Une faille est une rupture des couches géologiques. Celles-ci sont alors séparées en deux parties qui glissent l'une contre l'autre. Le plan de cassure a des inclinaisons variées. Il peut être vertical à un endroit et incliné presque jusqu'à l'horizontale un peu plus loin ou conserver la même attitude subverticale sur plusieurs kilomètres en profondeur.
     La faille est matérialisée à la surface du sol par une zone mettant en contact des ensembles de roches différentes. Sur les cartes géologiques, elle est figurée par un trait épais.
     La cassure est soulignée par le broyage des roches et leur striation (rayures) en raison du frottement des deux lèvres de la faille. Lorsque les stries sont verticales, on parle de faille (fig. 1A), lorsqu'elles sont horizontales, il s'agit d'un décrochement (fig. 1B). Un déplacement par faille peut évoluer au cours des temps géologiques en un décrochement, comme cela se passe dans le couloir faillé d'Aix-en-Provence – la Durance démontrant par là que cette grande cassure géologique a une longue histoire.

Fig. 1A – Faille: le plan de rupture porte des stries verticales. Le banc repère permet de mesurer le décalage vertical.

Fig. 1B – Décrochement: le plan de rupture porte des stries horizontales.

     3. – L'enregistrement des vibrations
    Les vibrations qui se produisent à la suite d'une rupture des roches se propagent sous forme d'ondes qui irradient à partir du point où s'est produit la rupture. Ce point est appelé “foyer” du séisme.
     L'enregistrement des ondes par les sismographes dépend évidemment de l'énergie libérée lors du choc (la magnitude du séisme) et de la distance entre le sismographe et le foyer du séisme. Plus la largeur de la zone broyée jalonnant une faille est grande, plus forte est l'énergie nécessaire au broyage, donc plus importante est la magnitude du séisme.
     Certaines failles de Provence montrent des couches géologiques pulvérisées sur une largeur de 10 à 30 mètres. Les séismes associés à ces broyages ont certainement atteint une magnitude élevée. Ces zones broyées affectent principalement les terrains crétacés et oligocènes.

     4. – La surveillance des failles
     Les failles de Provence sont relativement bien surveillées depuis une dizaine d'années parce qu'un centre de recherche nucléaire, sur lequel s'est greffée une usine à haut risque (fabrication de MOX : mélange de plutonium et d'uranium), a été implanté à Cadarache, précisément sur le tracé du grand couloir de failles actives d'Aix-en-Provence - la Durance.
     Huit sismographes du Réseau Local Provence de l'INSU   auxquels s'ajoutent ceux du Réseau National de Surveillance Sismique (ReNaSS), ceux du Laboratoire de Détection Géophysique (LGD-CEA) et ceux du SismAlp (Grenoble) enregistrent les pulsations tectoniques du Sud Est de la France et de la Provence en particulier (Fourno U-P. et al., 1993 – IPSN, 1997).
     Les sismogrammes de ces dernières années mettent en évidence des crises sismiques, c'est-à-dire des séries de secousses de faible magnitude qui se produisent le long des quatre zones faillées décrochantes actives du SE de la France (fig. 2), celle d'Aix-en-Provence – la Durance (4), celle de Nîmes (3), celle des Cévennes (2) et celle du Sillon houiller (1) qui traverse le Massif Central. Ils permettent aussi de détecter les chocs isolés localisés sur les autres failles Est-Ouest. 

Fig. 2 A – Répartition des séismes le long des failles des Cévennes (2), de Nîmes (3) et d'Aix-en-Provence – la Durance (4) pendant la période 1992-1995. Le Centre Nucléaire de Cadarache est situé sur le couloir faillé le plus actif du SE de la France.

Fig. 2 B – Les quatre grandes failles du SE et les très nombreuses failles transverses (dont les failles inverses) montrent la complexité du réseau faillé et expliquent l'instabilité particulière du sous-sol de la Provence.

     5. – La caractérisation des séismes
     Le traitement des données sismographiques par le calcul permet de localiser le foyer de chaque séisme, d'en connaître la magnitude et même de déterminer la direction des contraintes consécutives aux mouvements de l'écorce terrestre.
     La magnitude d'un séisme est une mesure représentative de l'énergie libérée par la cassure. C'est une donnée physique. Elle est calculée à partir de l'enregistrement des amplitudes maximales de trains d'ondes sismiques particuliers à une ou plusieurs stations d'observation. L'échelle des magnitudes, appelée “échelle de Richter” est indépendante de l'observateur et du lieu d'observation. Elle est exprimée par un chiffre de 0 à 9. La plus forte magnitude enregistrée jusqu'à maintenant sur la terre est de 8,8 au Chili en 1960 (Tazieff, 1962).

     6. – Le couloir faillé NNE-SSW d'Aix-en-Provence – la Durance
     On l'appelle parfois “faille de la Moyenne Durance” comme s'il s'agissait d'une seule faille limitée à ce tronçon de la vallée (Rousset, 1978). En réalité, c'est un couloir faillé de 5 à 10 km de large groupant deux faisceaux de plusieurs failles presque parallèles entre elles, de direction NNE-SSW (Muller & Nury, 2001). Ce couloir faillé se suit sur 200 km au moins entre le Golfe du Lion et les Alpes au delà de Gap (fig. 3).

Fig.3 – Le couloir faillé d'Aix-en-Provence – la Durance avec localisation des séismes historiques. Le volcan de Beaulieu, dont la lave provient du manteau terrestre, se situe à l'intersection des failles E-W et NNW-SSE. Ceci démontre que ces failles recoupent toute l'écorce terrestre.

     Le faisceau occidental longe le versant ouest de la vallée de la Moyenne Durance entre Château-Arnoux, Peyruis, Volx, Manosque, Ste-Tulle, Beaumont et Mirabeau. Il passe alors en pleine montagne vers Meyrargues, Aix-en-Provence, Bouc-Bel-Air, l'Estaque et se poursuit dans le Golfe du Lion.
     Le faisceau oriental longe le cours de la Durance entre Oraison et St-Paul-lez-Durance. Il intercepte le domaine du CEA de Cadarache et se prolonge vers le Sud en passant par Jouques, Le Tholonet-Beaurecueil et Gardanne. D'après la carte géologique de France, il paraît s'estomper dans le Massif de l'Étoile au NE de Marseille, mais la présence de fractures dans les calcaires de ce massif signifie qu'il se prolonge encore plus au Sud. 

     7. – Les failles inverses Est-Ouest les plus dangereuses de Provence
     Les failles de cette direction sont nombreuses non seulement en Provence mais aussi de l'autre côté du Rhône, en Ardèche et dans le Gard. Ce sont des failles inverses (fig. 4). La forte inclinaison du plan de cassure entraîne la superposition d'un bloc sur l'autre. Lorsque ce plan est proche de l'horizontale, on parle de chevauchement (fig. 4). L'énergie nécessaire pour réaliser une telle superposition est gigantesque en comparaison de celle mise en œuvre dans le cas d'un décrochement. Il faut bien se rendre compte qu'il s'agit là de masses énormes de roches qui passent l'une sur l'autre. Ceci est confirmé par la différence d'intensité des séismes engendrés par ces deux types de failles.

Fig. 4 -  Chevauchement : le glissement du bloc supérieur entraîne la striation du plan de chevauchement. Ces stries indiquent très précisément la direction du déplacement.

     Le séisme de Lambesc de 1909, localisé sur une faille inverse, a atteint l'intensité IX MSK alors que les séismes répertoriés depuis dix siècles le long du couloir faillé d'Aix-en-Provence - la Durance n'ont pas dépassé l'intensité VIII.

Fig. 5 :  Carte géologique simplifiée de la région de Cadarache, établie à partir des cartes géologiques à 1/50 000 de Pertuis et Tavernes, montrant les chevauchements et les failles inverses qui encadrent le site nucléaire.

     Pourquoi le CEA a-t-il passé sous silence l'existence de ces cinq failles si proche du centre nucléaire? Méconnaissance de la géologie provençale?

     8. - Le recours à la sismologie est-il une aide?
  La répartition des séismes historiques permet de mieux connaître le modèle tectonique de la Provence et la localisation des failles actives, mais n'est d'aucun secours dans la réponse aux questions ci-dessus.
  La localisation des séismes actuels, l'étude de leurs caractéristiques physiques, et en particulier de leur magnitude même si celle-ci est faible, attestent l'activité quasi permanente de certaines failles comme celles d'Aix - la Durance, de Nîmes, des Cévennes et du Sillon houiller. Ces données mettent en évidence des crises sismiques telles que celles qui se sont produites entre 1992 et 1995 (Fig. 2A), mais en aucun cas ne permettent de prévoir l'imminence d'une secousse de forte magnitude. 

     9. – La Provence prise en tenailles entre l'Europe et l'Afrique
     Pour bien comprendre la dangerosité des failles E-W de la Provence, il faut faire appel aux connaissances actuelles sur la cinématique de la zone méditerranéenne, c'est-à-dire sur les mouvements qui s'y produisent depuis plusieurs millions d'années.
     Une carte à plus grande échelle, qui englobe la Méditerranée et la partie nord de l'Afrique (fig. 6), montre que la plaque africano-méditerranéenne et la plaque européenne.
     Le mécanisme est maintenant connu dans ses grandes lignes. En simplifiant, on peut dire qu'il est lié au déplacement de la plaque africaine qui depuis 80 millions d'années n'a pratiquement pas cessé de migrer vers le Nord, vers l'Europe. Ce déplacement a donné naissance, par manque de place d'abord à la chaîne des Pyrénées, puis à celle des Alpes, celle du Jura et encore d'autres montagnes bordières de la Méditerranée. Dans ce déplacement vers le Nord, la plaque africaine (et le soubassement de la Méditerranée) exerce, à la vitesse actuelle de 1 cm par an environ (soit un mètre par siècle, ce qui peut paraître énorme), des contraintes fantastiques sur les failles sud-européennes, et notamment sur les deux failles les plus méridionales, celle de Gênes et celle d'Aix-en-Provence - la Durance. On peut dire, d'une façon imagée, que ces deux failles constituent les “premiers remparts” de l'Europe vis-à-vis de la pression africaine. C'est pour cette raison que les séismes sont si constants et si bien répartis le long de ces deux premières failles. Les trois suivantes, celle de Nîmes, celle des Cévennes et celle du Sillon houiller constituent les “seconds remparts” et, de ce fait, les séismes y sont un peu plus dispersés (fig. 2A), mais pas forcément moins destructeurs.
     L'énergie produite par le déplacement de l'Afrique vers le Nord s'accumule non seulement le long de ces deux remparts mais aussi sur toutes les autres failles. Les séismes qui se produisent sur ces remparts annoncent ceux qui se situeront sur les autres failles (failles inverses).
     A cette confrontation Afrique-Europe se superpose encore un autre mouvement induit par la migration de l'Arabie vers le Nord, à raison de 0,6 cm par année et l'expulsion consécutive de la Turquie qui dérape vers l'Ouest le long de la faille Nord-Anatolienne (fig. 6). 

Fig. 6 - Schéma simplifié des zones d'affrontement entre les plaques Afrique-Arabie et Eurasie. L'Afrique migre vers le Nord depuis 80 millions d'années. L'éjection de la Turquie et son dérapage vers l'Ouest se répercute jusque dans le SE de la France. Cette région est ainsi prise en tenailles entre ces deux énormes masses continentales. La masse de la plaque africaine est sept fois plus grande que celle de la Méditerranée et de l'Europe méridionale confondue.

     Les séismes récents de Turquie, puis de Grèce et, probablement dans un futur plus ou moins proche, ceux qui se produiront dans les Balkans, dans les Alpes et finalement avec un contre-coup en Provence, confirment cette dérive permanente venant de l'Est.
     L'occurrence d'un tremblement de terre en Provence n'est donc pas due au hasard, dès lors que l'on réalise que cette région est prise en tenailles entre deux masses énormes en mouvement, venant à la fois de l'Est et du Sud.

   10. – La réglementation parasismique des installations nucléaires
     L'intensité du plus fort séisme historique recensé dans la région où est implantée une installation nucléaire est utilisée comme référence dans la Règle Fondamentale de Sécurité (RFS) édictée par la Direction de la Sûreté des Installations Nucléaires (DSIN). Cette intensité est définie comme étant le SMHV : séisme maximum historiquement vraisemblable .
     Pour les installations nucléaires de Cadarache, le SMHV de référence est donc celui de Lambesc de 1909 avec une intensité IX, et non pas VIII, comme le minimise délibérément le CEA en tenant compte de la distance entre Cadarache et Lambesc, comme si l'épicentre du prochain tremblement de terre devait se situer obligatoirement à Lambesc. Personne ne peut exclure qu'il soit localisé à Cadarache même, sur l'une des cinq failles “négligées” par le CEA.
     La réglementation actuelle intègre bien les incertitudes relatives aux quatre questions posées plus haut. Elle prend donc de la distance en stipulant que les installations sensibles doivent pouvoir résister à un séisme dont l'intensité est de 1 degré supérieur au SMHV. En ce qui concerne Cadarache, la prévision doit tenir compte d'un séisme majoré de sécurité (SMS) d'intensité X.
     Une telle marge n'a rien de superflu. En effet, jusqu'en 1909, aucun des séismes historiques recensés en Provence depuis 1 000 ans n'avaient dépassé l'intensité VIII (Lambert et al., 1996). Mais, ce 11 juin 1909, les données de référence se modifient brutalement. Quatre villages sont pratiquement rayés de la carte. L'intensité épicentrale atteint le chiffre IX. Rien ne peut donc exclure que le prochain séisme sur les failles inverses ne puisse encore monter en puissance et atteindre l'intensité X..
     Il paraît totalement insensé d'avoir placé sur une   zone sismo-tectonique active plusieurs installations nucléaires manipulant du plutonium. En voici la liste donnée par Davis (1997):
     1) l'Atelier de Technologie du Plutonium dont la dénomination correspond en réalité à une chaîne de fabrication industrielle de MOX destiné essentiellement aux électriciens nucléaires allemands,
     2) le Laboratoire de Purification Chimique chargé du contrôle qualité de cette production et du traitement des déchets, 

     11. – Un état dans l'État ?
     L'usine MOX, qui a été construite en 1961, n'est vraisemblablement pas conforme aux règles de construction parasismiques actuelles. Elle n'est certainement pas conçue pour résister à un séisme d'intensité IX, et encore moins au SMS d'intensité X dont il faudrait tenir compte, comme nous le demandons avec insistance.
     La DSIN a demandé le 27 janvier 1995 à la COGEMA “  de proposer un schéma pour le futur de l'ATPu comprenant une date de fermeture définitive et non renégociable de l'installation peu après l'an 2000  ” (WISE, 2000).
     Cette demande est motivée “  par des doutes sur la tenue sismique de l'installation après les évaluations menées par l'Institut de Protection et de Sûreté Nucléaire (IPSN) sur le risque sismique particulier à la zone de Cadarache ” (WISE, 2000).
     En l'absence de réponse, le Directeur de la DSIN relance la COGEMA pendant trois années consécutives, en juin 1995, en juin 1996, puis le 22 octobre 1997 en s'adressant alors directement au Directeur du CEA de Cadarache (WISE, 2000). Il lui aura donc fallu pratiquement attendre trois ans pour obtenir enfin une réponse du CEA et de la COGEMA le 11 décembre 1997!
     Dans leur réponse, ces deux organismes prétendent réaliser une superstructure entièrement nouvelle qui garantirait le confinement des matières nucléaires en cas de SMS d'intensité IX sur l'échelle MSK. Cette solution “empreinte d'incertitudes " ne reçoit pas l'agrément de Mr A.-C Lacoste, directeur de la DSIN ”compte tenu des faiblesses de cette installation vis-à-vis du risque sismique ” (lettre DSIN du 23 février 1998, in WISE, 2000). Il réitère sa demande de fermeture de l'ATPu peu après 2000 en “ menaçant de mettre en œuvre les mesures nécessaires pour remédier à cette situation”. Dans son rapport 1999 déposé en mars 2000, la DSIN indique “qu'à ce jour l'exploitant n'a toujours pas fait connaître sa réponse” (WISE, 2000).
     Six ans après la lettre comminatoire de la DSIN, l'atelier ATPu tourne toujours à Cadarache. Bien mieux, sa production a plus que doublé entre 1996 et 2000. La Direction de Sûreté des Installations Nucléaires est un organisme d'État chargé, comme son nom l'indique, de la sécurité des populations vis-à-vis du risque nucléaire. Si cet organisme n'arrive pas à faire entendre raison au CEA, quelle instance nationale peut y arriver? Dans quel délai? Le temps presse…
     En effet, nous sommes en 2001, le séisme de Lambesc s'est produit il y a déjà 92 ans. Si la périodicité empirique des secousses majeures, communément admise par les scientifiques, est d'une centaine d'années, on s'achemine vers une période de turbulence sismique.

     Nous appuyons sans réserve la décision de fermeture de l'usine MOX par la DSIN et demandons qu'elle soit suivie d'effet en 2001. En appliquant déjà en 1995 le principe de précaution, cet organisme était bien conscient de sa responsabilité face au danger nucléaire.