Milo
Crac ! La ficelle empoignée par Wladimir Sarlin a cassé. Mais l’expérience a réussi. Son geste, consistant à tirer rapidement sur une corde, a bien ouvert le volet d’un silo et libéré une haute colonne de petites billes de silice, qui ont glissé dans l’eau et causé… un tsunami (miniature). Ce doctorant en fin de thèse au laboratoire FAST de l’université Paris-Saclay reproduit là l’une des multiples expériences qu’il a menées avec ses deux directeurs, Cyprien Morize et Philippe Gondret (université Paris-Saclay), ainsi qu’Alban Sauret (professeur à l’université de Californie, à Santa Barbara), pour résoudre un mystère de la géophysique.
Peut-on prédire la hauteur d’une vague causée par un glissement de terrain, comme l’effondrement d’une falaise, ou l’effritement d’une pente de volcan ? Inversement, à partir de l’analyse des terres immergées après une catastrophe, est-il possible d’estimer la hauteur de la vague engendrée ? A ces deux questions, l’équipe a répondu par l’affirmative le 13 septembre dans Physical Review Fluids. Leur formule, mélange de géométrie, de mécanique des fluides et de physique des milieux granulaires secs, relie l’amplitude d’une vague à la hauteur d’eau, et à la hauteur et la largeur du terrain qui va s’effondrer. Les propriétés de la roche comptent finalement peu.
Comparaison avec des cas historiques
Ce résultat est le fruit d’une dizaine d’années de recherches qui ont commencé à Marseille, lorsque Alban Sauret et Sylvain Viroulet (non cosignataire de l’article), se demandent, en regardant la célèbre falaise du cap Canaille, à Cassis, ce qu’il se passerait si une partie tombait dans l’eau. Le problème a finalement été simplifié en transformant la falaise en colonne de billes d’une cinquantaine de centimètres de haut et la Mediterranée en un bassin d’environ deux mètres de long et vingt centimètres de profondeur.
Les vagues « piston » sont observées en eau peu profonde : la terre pousse l’eau. En eaux plus profondes, la terre « tombe » verticalement dans l’eau, dans un grand « splash »
Un premier résultat en 2021 relie l’amplitude de la vague à la vitesse des grains et à celle d’une vague se propageant dans un bassin de faible profondeur. Un autre, la même année, compare leurs résultats expérimentaux à des cas historiques de tsunamis liés à des effondrements, en estimant les volumes de terre impliqués, comme celui de la baie de Lituya en Alaska, en 1958, et sa vague qui a submergé une colline jusqu’à 500 mètres de haut, ou celui du fjord de Taan qui a connu, en 2015, un tsunami de 100 mètres de haut.
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