Cours Stage - Activité interne et tectonique des plaques

Exercice - La catastrophe de Fukushima

L'énoncé

Le 11 mars 2011, un séisme à l'Est du Japon a provoqué un tsunami menant à la destruction de la centrale nucléaire de Fukushima et à la plus grosse catastrophe nucléaire depuis Tchernobyl. Le Japon est le pays au monde qui compte le plus de séismes en moyenne par an.

A l'aide des documents et de vos connaissances, déterminer pourquoi.

Document 1 : Les plaques lithosphériques et le relief du Japon

 

Source : Archipel des Sciences.

 

Document 2 : Les volcans du Japon

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Document 3 : Le mouvement des plaques du Japon

 

 

Document 4 : l'épicentre du séisme du 11 mars 2011

Source : Futura Sciences.

 

Document 5 : le tsunami heurtant la ville de Fukushima le 11 mars 2011

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Source : Reuters.


Question 1

D'après le document 1 et le document 2, faire une hypothèse qui explique le relief du Japon et la présence de nombreux volcans dans l'archipel.

On remarque dans le document 1 que le Japon possède un relief très montagneux dès que l'on quitte le littoral, avec des montagnes allant jusqu'à 2 000 mètres d'altitude.

Le document 2 nous informe également de la très forte présence de volcans dans l'archipel nippon. Ces volcans semblent approximativement alignés entre-eux. On remarque par ailleurs que les volcans ne sont pas uniquement dans l'île, mais forment également une droite dans l'Océan Pacifique, au Sud du mont Fuji. 

Or, si l'on superpose mentalement la carte du document 1 et du document 2, on remarque que cette "droite" de volcans au Sud de l'île se situe à la frontière entre deux plaques lithosphériques : la plaque pacifique et la plaque philippine.

On remarque plus généralement que le Japon se trouve à la jonction de quatre plaques : la plaque pacifique, la plaque philippine, la plaque nord-américaine et la plaque eurasienne.

Ainsi, pour expliquer la présence de montagnes et de nombreux volcans au Japon, on conjecture que plusieurs de ces plaques convergent entre-elles, ce qui explique la formation du relief et l'apparition des volcans. On fait alors l'hypothèse que le Japon se situe précisément à l'endroit d'une marge active.

Le document 1 donne des indications sur le relief (le niveau d'altitude) du territoire japonais. Que peut-on en conclure ?


Quel lien peut-on faire entre chaîne montagneuse, volcans et plaques lithosphériques ?


Pour une réponse complète, on attend les termes : "montagnes" - "volcans" - "plaques lithosphériques" - "convergence" - "marge active".

Question 2

D'après les documents 3 et 4, que peut-on dire sur le lieu de l'épicentre du séisme à l'origine de la catastrophe de Fukushima ? Cela valide-t-il l'hypothèse faite à la question 1 ?

On remarque dans le document 4 que l'épicentre du séisme se situe précisément sur la ligne de contact entre la plaque pacifique et la plaque nord-américaine. La plaque pacifique converge en effet vers la plaque nord-américaine.

De plus, le document 3 représente la subduction de la plaque pacifique sous la plaque nord-américaine (la plaque pacifique passe sous la plaque nord-américaine). Cette subduction provoque donc des frictions importantes entre les plaques, et produit alors une activité sismique régulière, dont notamment le séisme du 11 mars 2011.

Le Japon est donc bien situé sur une marge active, l'hypothèse faite précédemment est validée.

 

L'épicentre est le lieu duquel part les ondes sismiques.

Question 3

Exposer, étape par étape, les événements naturels du 11 mars 2011 amenant à la catastrophe nucléaire et leurs causes.

Le 11 mars 2011, du fait de la subduction de la plaque pacifique sous la plaque nord-américaine (document 3), un séisme important se déclenche (document 4) dans l'Océan Pacifique.

L'épicentre du séisme était en effet situé précisément au point de rencontre entre les deux plaques, à environ 200 km à l'Est des côtes japonaises, le séisme provoque un tsunami (dont le document 5 en donne une image). Le tsunami frappe ensuite la ville de Fukushima et ses alentours, dont la centrale nucléaire. La centrale est alors gravement endommagée, provoquant par conséquent la plus grave catastrophe nucléaire depuis Tchernobyl.

On rappelle qu'un tsunami est le déplacement d'un grand volume d'eau, généralement dû à un séisme en milieu aquatique, qui se transforme en vagues géantes à proximité des côtes.