Séisme de 1870 dans Charlevoix

Contexte géologique

La région de Charlevoix, sur la rive nord du fleuve Saint-Laurent, dans la région administrative de la Capitale-Nationale, fait partie de la zone sismique de Charlevoix-Kamouraska, l'une des plus actives de l'est du Canada continental. Il s'agit d'une zone sismique intraplaque : les séismes s'y produisent à l'intérieur de la plaque nord-américaine, loin de toute frontière de plaques.

L'activité sismique y est généralement associée aux failles du système de rift du Saint-Laurent, des structures anciennes qui longent la vallée du fleuve et qui peuvent être réactivées par les contraintes actuelles s'exerçant sur la croûte. La région présente en outre une particularité : la structure d'impact de Charlevoix, un astroblème formé par la chute d'une météorite, se trouve au cœur de la zone sismique. L'impact a fracturé et affaibli les roches du secteur, ce qui pourrait contribuer à la concentration des séismes.

Les travaux de la Commission géologique du Canada consacrés aux tremblements de terre et aux failles de l'astroblème de Charlevoix décrivent cette superposition de structures. Les connaissances publiées ne permettent toutefois pas d'attribuer directement le séisme de 1870 à la structure d'impact elle-même ; l'événement est plutôt rattaché, de façon générale, à l'activité de la zone sismique de Charlevoix.

Déroulement et localisation

Le séisme s'est produit le 20 octobre 1870, vers 11 h 30, heure locale. Le catalogue des séismes historiques de la Commission géologique du Canada, diffusé par Séismes Canada (Ressources naturelles Canada), situe son centre macrosismique près de Baie-Saint-Paul, localité où les dommages rapportés ont été les plus importants.

Comme l'événement précède l'installation de sismographes dans la région, sa localisation repose sur l'analyse des témoignages écrits de l'époque : journaux, correspondances et rapports décrivant les secousses ressenties et les dégâts observés. Le centre macrosismique correspond ainsi au secteur où les effets ont été les plus intenses, plutôt qu'à un épicentre déterminé instrumentalement.

Le choc a été ressenti sur une très vaste superficie de l'est du Canada et du nord-est des États-Unis. Les estimations de cette superficie varient selon les sources et les méthodes employées :

• le catalogue historique de Séismes Canada mentionne une superficie de plus d'un million de milles carrés ;
• une synthèse géologique de la Commission géologique du Canada évoque environ trois millions de kilomètres carrés.

Cette étendue s'explique en partie par la faible atténuation des ondes sismiques dans la croûte ancienne et peu fracturée de l'est de l'Amérique du Nord, caractéristique qui fait en sorte que les séismes de la région sont ressentis beaucoup plus loin que des séismes de magnitude comparable dans l'ouest du continent.

Magnitude et intensité

La magnitude du séisme de 1870 demeure une estimation. En l'absence d'enregistrements instrumentaux, elle est déduite de la répartition géographique des intensités, c'est-à-dire des effets observés sur les personnes, les bâtiments et le terrain.

La valeur d'environ 6,5 est celle qui figure le plus souvent dans les publications canadiennes et dans les références générales sur la sismicité de Charlevoix. La réévaluation plus récente s'appuie sur une nouvelle analyse des témoignages et des dommages, et aboutit à une valeur plus modeste.

L'écart entre ces estimations illustre les incertitudes propres à la sismologie historique : la qualité et la densité des témoignages, la répartition inégale de la population en 1870, la vulnérabilité des constructions et les méthodes de conversion entre intensité et magnitude influent toutes sur le résultat. Quelle que soit la valeur retenue, le séisme de 1870 compte parmi les plus importants recensés dans la zone sismique de Charlevoix-Kamouraska.

Dommages et effets sur le terrain

Les récits historiques font état de dommages importants dans le secteur de Baie-Saint-Paul et des localités voisines de Charlevoix :

• effondrement de cheminées et de murs ;
• bâtiments endommagés ;
• ouverture de fissures dans le sol, accompagnées de projections d'eau et de sable.

Ces projections d'eau et de sable sont caractéristiques de la liquéfaction des sols : sous l'effet des secousses, des sédiments meubles saturés d'eau perdent temporairement leur cohésion et l'eau sous pression remonte en surface en entraînant du sable. Ce phénomène touche surtout les dépôts récents des vallées et des basses terres riveraines, comme ceux de la vallée de la rivière du Gouffre à Baie-Saint-Paul.

Les effets ne se sont pas limités à Charlevoix. Des dégâts aux cheminées ont été signalés dans la basse-ville de Québec, à une centaine de kilomètres au sud-ouest du centre macrosismique.

Les récits mentionnent également un glissement de terrain survenu plusieurs jours après le séisme. Les mouvements de terrain sont un risque reconnu dans Charlevoix, où les versants abrupts et les dépôts meubles favorisent les instabilités, que celles-ci soient déclenchées par un séisme ou par d'autres facteurs.

Victimes

Des recherches publiées dans le Bulletin of the Seismological Society of America concluent que deux enfants ont été tués pendant le séisme ou peu après, dans le secteur des Éboulements, municipalité aujourd'hui rattachée à la MRC de Charlevoix.

Ces travaux s'intéressent aux pertes de vies humaines directement causées par un tremblement de terre au Canada, un fait rare dans l'histoire sismique du pays. Ils distinguent les décès directement attribuables au choc de ceux qui sont associés à des événements ultérieurs. Les récits historiques évoquent notamment des morts liées au glissement de terrain survenu plusieurs jours après le séisme ; ces décès ne sont pas comptés parmi les victimes directes de la secousse.

Cette distinction fait du séisme de 1870 un cas de référence dans l'étude des pertes humaines attribuables aux séismes dans l'est du Canada, région où la faible densité de population et la rareté des séismes destructeurs expliquent le petit nombre de victimes recensées.

Documentation et étude scientifique

Le séisme de 1870 est connu essentiellement par des sources écrites contemporaines. La Commission géologique du Canada a rassemblé et publié les témoignages de perception (felt reports) de l'événement dans un dossier public, qui sert de base aux analyses macrosismiques. Ces documents recensent, localité par localité, la manière dont la secousse a été ressentie et les effets observés.

Le séisme figure aussi dans les compilations consacrées aux principaux séismes modérés à forts de l'est du Canada, dont une publication fédérale présentant l'information macrosismique de plusieurs grands séismes historiques. Il est en outre recensé par le ministère de la Sécurité publique du Québec parmi les séismes historiques ayant touché le territoire québécois.

L'étude de cet événement présente un intérêt pratique : la connaissance des séismes historiques de Charlevoix contribue à l'évaluation de l'aléa sismique de la région, qui est l'une des plus élevées de l'est du Canada. Ces évaluations servent notamment à l'établissement des exigences parasismiques du Code national du bâtiment et à la planification de la sécurité civile au Québec.

Place dans l'histoire sismique de Charlevoix

La zone sismique de Charlevoix-Kamouraska a connu plusieurs séismes importants depuis le début de la colonisation européenne. Le séisme de 1870 s'inscrit dans cette série d'événements, dont les plus connus sont :

Survenu dix ans presque jour pour jour après celui de 1860, le séisme de 1870 confirme le caractère récurrent des secousses importantes dans cette partie de la vallée du Saint-Laurent. Aujourd'hui, la zone fait l'objet d'une surveillance instrumentale continue par le Réseau national de sismographes du Canada, qui y enregistre chaque année de nombreux microséismes, pour la plupart imperceptibles par la population.