Les répliques d'un séisme sont attendues mais imprévisibles

Le séisme de magnitude 9 du 11 mars 2011 au Japon a libéré une énergie colossale en déplaçant les plaques tectoniques de plusieurs mètres. Ce mouvement, bien qu'il ait soulagé des contraintes accumulées, a créé de nouvelles tensions qui provoquent des répliques : des ruptures de failles plus petites causées par les déformations résiduelles des plaques.

Les sismologues disposent d'une règle empirique pour estimer le nombre de répliques : un séisme de magnitude M s'accompagne typiquement d'un séisme de magnitude M-1, dix de magnitude M-2, et cent de magnitude M-3, et ainsi de suite. Cependant, cette loi n'est pas déterministe. Bien que les statisticiens puissent calculer la probabilité d'occurrence d'une réplique (les sismologues japonais avaient estimé 70 % de chance d'un séisme de magnitude 7+ dans les trois jours suivant le 13 mars), aucun modèle ne permet de prévoir précisément le moment ou l'intensité d'une réplique donnée.

Le nombre de répliques suit une loi de puissance : elles sont nombreuses et violentes dans les jours suivant le séisme principal, puis s'espacent rapidement sans disparaître. Des répliques du séisme de Sumatra en 2004 étaient encore observables plusieurs années après l'événement.