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Les récentes avancées dans la simulation des séismes pourraient bien transformer notre façon d’aborder la construction d’infrastructures résistantes aux tremblements de terre. Grâce à la puissance des superordinateurs, des scientifiques sont désormais capables de prévoir l’évolution d’un séisme et l’ampleur des dégâts qu’il pourrait causer. Ce projet ambitieux est dirigé par David McCallen, chercheur émérite, en collaboration avec des équipes des laboratoires nationaux de Lawrence Berkeley et Oak Ridge. Ces modélisations innovantes offrent de nouvelles informations sur l’impact des conditions géologiques sur l’intensité des séismes et sur la manière dont les infrastructures peuvent être affectées.
Naissance de l’EQSIM
Les simulations sismiques traditionnelles se basaient souvent sur des données approximatives en raison du manque de puissance de calcul pour créer des modèles précis. Grâce au projet Exascale Computing Project (ECP), McCallen et son équipe ont développé l’EQSIM (Earthquake Simulation Coder). Cet outil révolutionnaire montre comment les ondes sismiques interagissent avec les sols, les montagnes et les vallées, amplifiant ou atténuant l’énergie des séismes. Ces simulations révèlent comment les bâtiments et les infrastructures critiques, telles que les systèmes d’eau et d’énergie, peuvent réagir ou céder durant les tremblements de terre.
Des découvertes surprenantes
David McCallen a également mis en lumière que des séismes de moindre magnitude peuvent parfois causer plus de dégâts que des tremblements de terre plus puissants. Tout dépend des conditions géologiques sous-jacentes. Pour comprendre ce phénomène, il est crucial d’étudier comment les mouvements du sol, c’est-à-dire les secousses intenses lors d’un séisme, se produisent. Ces mouvements sont définis par trois facteurs géologiques : le type de faille, la composition du sol et la topographie de la surface. L’EQSIM est actuellement utilisé pour modéliser l’activité sismique dans trois grandes zones de faille aux États-Unis : la région de la baie de San Francisco, le bassin de Los Angeles et la région de New Madrid dans le Midwest.
Soutien du superordinateur Frontier
L’équipe EQSIM en Californie utilise le célèbre superordinateur Frontier à Oak Ridge, Tennessee, pour ses simulations. Le Frontier, qui offre deux exaflops par seconde, soit environ 1 000 fois plus rapide que les anciens systèmes péta-échelle, est alimenté par des GPUs AMD. Ses modèles couvrent des centaines de kilomètres et utilisent jusqu’à 500 milliards de points de grille pour capturer la géologie et les infrastructures avec une précision remarquable.
« La puissance de calcul incroyable des simulations nous permet de voir les points chauds des ondes sismiques et où l’énergie est dirigée à travers les différentes couches de roche et de sol », a déclaré McCallen.
https://eds.fr/2025/08/06/nous-avons-cree-un-cerveau-de-deux-milliards-un-superordinateur-neuronal-qui-repousse-les-limites-de-lintelligence-artificielle/
Ces informations sont cruciales pour comprendre comment et où les ondes peuvent s’accumuler, et comment ces mouvements du sol se traduisent par des risques et des dommages pour les bâtiments.
Interprétation des résultats
Chaque simulation couvre environ 90 secondes de temps physique et produit environ 3 pétaoctets de données, soit l’équivalent de 750 000 films de long métrage ou 1,5 trillion de pages de texte.
« Le meilleur aspect de ces simulations est que nous n’avons pas besoin d’attendre le prochain « Big One » pour comprendre son impact potentiel », a affirmé McCallen.
Cette capacité à fournir des données détaillées sur un séisme de magnitude 7,5 dans des zones critiques est un atout majeur pour la préparation et la résilience des infrastructures.
Les efforts déployés par l’équipe de McCallen, soutenus par le Bureau de la cybersécurité, de la sécurité énergétique et de la réponse d’urgence du DOE, soulignent l’importance de la recherche pour renforcer la résilience des infrastructures énergétiques face à toutes les menaces. Alors que ces simulations continuent de révéler des informations précieuses, comment ces avancées technologiques influenceront-elles la manière dont nous planifions et construisons nos villes pour résister aux séismes à l’avenir ?
