Un sismomètre dans chaque poche : cinq millions de téléphones portables ont reçu une alerte quelques secondes après le tremblement de terre d'Almería.

Pour la première fois, une alerte sismique a été envoyée à la population espagnole avant le séisme lui-même. Des millions de personnes l'ont reçue sur leurs téléphones Android à l'aube lundi dernier , provoquant une vive émotion qui s'est propagée sur les réseaux sociaux. La stupéfaction a été encore plus grande lorsqu'il a été révélé que ce sont leurs smartphones eux-mêmes qui avaient détecté le séisme et émis l'alerte, et non un réseau sophistiqué de sismomètres.

Avec des dégâts matériels mineurs et aucune victime, la cause principale du tremblement de terre au large d'Almería – d'une magnitude de 5,3 selon l'Institut géographique national (IGN) – est l'alerte précoce envoyée par Google sans données officielles ni attente d'approbation des autorités. Mais il ne s'agissait pas d'un test furtif ni d'un projet pilote. Ce jeudi, par coïncidence, le système utilisé depuis 2021 par le géant technologique américain dans le monde entier a reçu un soutien important de la communauté scientifique : la revue Science , vitrine de l'excellence scientifique mondiale, vient de publier une étude démontrant son efficacité pour anticiper les ondes sismiques destructrices et, ainsi, contribuer à atténuer leurs effets sur la population.

« Tremblement de terre à proximité. Prévoyez de légères secousses. » Il était 7 h 13 min 39 s lundi dernier lorsqu'une multitude de téléphones Android du sud-est de l'Espagne ont commencé à recevoir cette alerte sans précédent, estimant, avec une relative précision, la magnitude du séisme à 5,1. Selon les données fournies par Google à EL PAÍS, lorsque la première alerte a été émise, seulement 12,5 secondes s'étaient écoulées depuis le début du séisme, près de la côte d'Almería et à 3 kilomètres sous la mer Méditerranée. Au total, cinq millions de téléphones ont reçu une alerte dans les instants qui ont suivi, affirme l'entreprise technologique.

Comment cela a-t-il été possible ? Richard Allen, le père du système innovant d'alerte sismique qui utilise les capteurs des smartphones pour anticiper les secousses et les secousses, explique à ce journal : « Environ 5,5 secondes après l'origine estimée du séisme [que l'IGN situe à 7 h 13 min 27 s, heure locale], les premières ondes ont atteint les téléphones de la ville la plus proche », révèle ce sismologue, également auteur principal de l'étude publiée dans la revue Science . Dans cet article, il détaille que le système d'alerte sismique précoce exploite le fait que ces premières perturbations, les ondes P, se propagent beaucoup plus rapidement dans le sous-sol que les ondes S, responsables des secousses les plus fortes et ayant une plus grande capacité destructrice.

Il existe une marge, mais elle est étroite. Chaque seconde compte. « Environ 10 secondes après le début du séisme, les ondes S ont atteint la ville la plus proche. La première alerte a donc été lancée quelques secondes plus tard, mais avant que les ondes S n'atteignent des zones plus éloignées », explique Allen. Tous les smartphones sont des détecteurs de tremblements de terre potentiels, car ils sont équipés de capteurs de localisation, d'inclinaison et d'accélération qui détectent les perturbations sismiques et peuvent les communiquer instantanément grâce à leur connexion de données. Il y a dix ans, Allen et son équipe du Laboratoire de sismologie de l'Université de Californie à Berkeley (États-Unis) ont envisagé d'exploiter cette capacité innée des téléphones portables. Aujourd'hui, tous les nouveaux téléphones équipés d'Android, le système d'exploitation mobile développé par Google, ont la fonction d'alerte sismique activée par défaut. Et les serveurs de Google sont constamment à l'écoute : lorsqu'ils commencent à recevoir des signaux de perturbations sismiques potentielles, leurs algorithmes les traitent jusqu'à accumuler suffisamment de preuves pour déclencher une alerte.

Marc Stogaitis, ingénieur logiciel principal chez Android et co-auteur de l'étude, explique qu'attendre que davantage de capteurs de téléphones portables détectent le séisme pourrait améliorer la précision de l'estimation de la magnitude, mais aussi réduire le délai d'émission de l'alerte. « Il faut trouver le juste équilibre entre précision et délai ; c'est le défi de tout système d'alerte précoce aux tremblements de terre. De plus, notre système doit gérer les signaux de nombreux modèles de téléphones différents, avec des capteurs de qualité variable. »

Avertir avant les vagues destructrices

Le système d'alerte sismique Android a été déployé dans les premiers pays – la Grèce et la Nouvelle-Zélande – en avril 2021, puis étendu à 98 pays. Allen et Stogaitis ont publié une analyse scientifique des trois premières années de fonctionnement. En mars 2024, Google avait envoyé des alertes pour un total de 1 279 séismes suspectés – détectés avec une magnitude supérieure à 4,5 – et l'analyse montre que la précision de l'estimation de la magnitude s'est améliorée depuis les premiers tests. Ainsi, la détection mobile des tremblements de terre a réussi à égaler, voire à améliorer légèrement, la marge d'erreur des systèmes nationaux d'alerte précoce des États-Unis et du Japon, qui utilisent les vastes réseaux de sismomètres publics de ces pays. De plus, les chercheurs ont évalué l'utilité des alertes en menant des enquêtes de satisfaction auprès des personnes qui les ont reçues. Sur plus d'un million et demi de personnes interrogées, 36 % ont déclaré avoir reçu l'alerte avant le séisme, 28 % pendant et 23 % après.

L'algorithme de Google pour détecter l'arrivée des tremblements de terre n'est pas infaillible : il a déjà envoyé trois fausses alertes, attribuées, selon les chercheurs, à deux tempêtes et à l'envoi massif d'une notification faisant vibrer plusieurs téléphones simultanément. L'étude de ces événements les a amenés à affiner le système afin d'éviter qu'un tel événement ne déclenche à nouveau une alerte. Allen et Stogaitis présentent un exemple de réussite : un violent tremblement de terre de magnitude 6,7 survenu au sud des Philippines le 17 novembre 2023. « Près de 2,5 millions de personnes ont reçu une alerte. Parmi elles, plus de 100 000 ont reçu un avertissement leur demandant de prendre des mesures de protection, généralement arrivé quelques secondes avant les ondes S et le pic d'intensité maximale des secousses », précisent les chercheurs dans leur article scientifique. Ces alertes de protection de haut niveau sont bien plus que de simples notifications – comme celles de lundi dernier à Almería – elles contournent les paramètres silencieux ou « Ne pas déranger » du téléphone, remplissent tout l'écran et émettent un son distinctif et puissant.

Contrairement au succès des Philippines, le double séisme dévastateur survenu en Turquie et en Syrie le 6 février 2023 a révélé l'un des points faibles de ce système, qui sous-estimait largement la magnitude des séismes. « C'est un problème physique auquel tout système d'alerte précoce est confronté face à un séisme très intense, même ceux basés sur des sismomètres de haute précision », explique le sismologue Juan Vicente Cantavella, non participant à l'étude et directeur du Réseau sismique national de l'IGN en Espagne. Cet expert considère les résultats du système d'alerte sismique Android comme une avancée très positive, « malgré cela et d'autres limitations soulignées par les chercheurs dans leur article ». Les smartphones ne peuvent pas détecter les séismes qui se produisent au milieu de l'océan, car la faible sensibilité de leurs capteurs limite leur portée à une distance comprise entre 100 et 200 kilomètres des côtes. Le système développé par Berkeley et mis en œuvre par Google n’est pas non plus efficace dans les zones peu peuplées, où il n’y a pas assez de téléphones portables pour une détection précise.

Vers un système d'alerte publique

Cantavella s'inquiète du fait que ces alertes sismiques innovantes soient envoyées par une entreprise privée : « Qui est responsable si ces alertes donnent de fausses alertes ou si elles n'atteignent pas certains utilisateurs ? » Elisa Buforn, professeure de sismologie récemment retraitée de l'Université Complutense de Madrid, fait partie des utilisateurs d'Android qui n'ont pas reçu l'alerte lundi dernier, alors qu'elle se trouvait « dans une zone où d'autres personnes l'ont reçue ». Malgré cela, Buforn salue le travail d'Allen, Stogaitis et de leurs équipes et considère comme une bonne nouvelle qu'ils aient réussi à démontrer que « les smartphones peuvent contribuer à la diffusion précoce d'alertes sismiques ».

Chez Google, Marc Stogaitis affirme que son système est « un outil complémentaire à l'infrastructure existante ; il n'a pas vocation à remplacer les systèmes officiels de détection ou d'alerte sismique ». Il le propose uniquement comme alternative aux pays disposant de moins de ressources et dépourvus de réseaux sismiques nationaux. L'Espagne en possède un, rappelle Cantavella, qui en est responsable, et précise que la mise en place d'un système public d'alerte précoce aux tremblements de terre est à l'étude. « La priorité serait de se concentrer sur l'alerte en cas de tremblements de terre se produisant dans la même zone de l'Atlantique où s'est produit le grand tremblement de terre qui a dévasté Lisbonne en 1755. » Tôt ou tard, un autre tremblement de terre majeur se produira inévitablement.

Buforn partage cette priorité et rappelle que son laboratoire a développé «  deux systèmes d'alerte sismique précoce différents – pour l'instant, uniquement destinés à un usage scientifique – et a démontré leur viabilité pour anticiper les secousses générées dans la zone au sud de la péninsule », du cap Saint-Vincent aux deux rives du détroit de Gibraltar. Cette sismologue chevronnée, qui a consacré une grande partie de sa carrière à l'étude et à la promotion des alertes sismiques précoces, se félicite que l'initiative de Google puisse « servir à faire connaître l'existence de ces systèmes capables d'atténuer les effets de certains tremblements de terre. En réalité, pour que nous disposions de ces alertes officielles en Espagne, il suffit que la société les exige. Nous en avons les moyens. » Cependant, malgré son optimisme quant à cette technologie récente – pour l'instant principalement mise en œuvre dans les pays riches à haut risque sismique –, elle en rappelle les limites : « Face à un tremblement de terre comme celui de Lorca en 2011, si peu profond et situé juste sous la ville, aucun système d'alerte n'aurait été d'aucune utilité. »