ISTerre - Institut des Sciences de la Terre

Projet LIBRIS : Contribution à l'étude du risque sismique au Liban

Christophe VOISIN — 2025-09-05T13:50:36Z

Collaboration scientifique multidisciplinaire entre la France et le Liban, dont le but est de travailler sur les différents aspects du risque sismique.

Durée : 2010 - 2014

Coordinateur : C. Voisin

ANR RiskNat acceptée 2009.

Equipes ISterre impliquées :
– Cycle sismique et déformations transitoires
– Risques

Collaborations nationales :
– Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP)
– Centre d'Etudes Techniques de l'Environnement, CETE Meditérranée
– Environnements DYnamiques et TErritoires de Montagne (EDYTEM), Université Savoie Mont Blanc, Chambéry

Collaborations internationales :
– Centre de Recherches Géophysiques (CRG) du CNRS Libanais, Liban
– Université St Joseph, Beyrouth, Liban
– American University of Beirut, Liban

LIBRIS propose une collaboration scientifique multidisciplinaire
entre la France et le Liban, dont le but est de travailler sur les
différents aspects du risque sismique : Aléa (physique des
séismes, tomographie crustale, paléosismologie, géodésie,
évaluation des effets de site ; PSHA) ; Vulnérabilités (Interactions
site-structure et sol/structure/sol, perception du risque par la
population, politique publique, gestion de crise, urbanisme,
reconstruction). Le Liban est un petit pays du Moyen Orient dont
la tectonique active est gouvernée par la faille du Levant.
Cette dernière forme au Liban un coude transpressif et se scinde
en trois branches, toutes prêtes à rompre en un séisme
majeur:la faille de Roûm (1837), le décrochement de
Yammoûneh (1202), la faille de Rachaya-Serghaya (1759) à
terre, et le chevauchement Beyrouth-Tripoli
en mer (551).

Sismicité du Liban 2006-2008.

La carte est éditée par le Centre de Recherches en Géophysique.

L'histoire géologique riche et complexe du Liban rend difficile
l'identification des failles les plus actives, et où aura lieu le
prochain désastre. À titre d'exemple, deux crises récentes ont
eu lieu dans les régions de Tyr et de Damour, à 20 km au sud
de Beyrouth. Le risque sismique est peu connu au Liban, car des
séismes de magnitude 5 à 6 peuvent avoir lieu partout dans le
pays. Le risque sismique au Liban est probablement le plus
élevé de toute la zone Méditerranéenne. Par ailleurs, la
croissance de la population se concentre dans deux ou trois
centres urbains au développement soutenu. Parmi ces centres,
Beyrouth (plus de 2,5 millions d'habitants), Tripoli (500 000h) et
Tyr (100 000h) concentrent 70% de la population.

Ces centres à croissance rapide ont augmenté les enjeux et la
vulnérabilité humaine aux séismes. De plus l'absence de règles
parasismiques jusqu'à récemment, le manque systématique de
contrôles, les dommages causés par les guerres et les conflits,
les problèmes de corrosion, et les modifications structurelles des
bâtiments ont accru la vulnérabilité physique. Bien qu'il n'existe
aucun scénario sismique pour Beyrouth, les spécialistes
s'accordent sur l'occurrence d'une catastrophe nationale au
Liban, avec de nombreuses victimes et des dommages sévères
pour le pays.

– Source : Présentation ANR

– Pour en savoir plus : site web du projet

Environmental Seismology

Christophe VOISIN — 2016-01-25T14:12:43Z

My research on this topic is focused on non invasive seismic noise correlation techniques to retrieve the water table in a slow moving deep seated landslide (Utiku, NZ).

I have developed a robust measurement of the velocity variations at a local scale to track the changes of the water table. The measurements are validated by a Biot-Gassman modeling of the saturation changes (coll. Stéphane Garambois, UGA).

In parallel, we develop laboratory experiments at a decimetric scale to investigate the precise effect of saturation changes on the seismic velocities and on the noise correlation monitoring (coll. Daniel Brito, Valier Poydenot, Clarisse Bordes, UPPA).

For more information, you might read
Voisin, C., Romero Guzman, M.A., Réfloch, A., Taruselli, M., Garambois, S. Groundwater monitoring with passive seismic interferometry. Journal of Water Resource and Protection. 2017.
Voisin, C., Garambois, S., Massey, C., Brossier R. Monitoring of the water-table in a deeply seated slow moving landslide. Interpretation, 2016.
Larose, E. Carrière, S., Voisin, C. et al. Environmental Seismology : What can we learn on Earth Surface processes with ambient noise ? Journal of Applied Geophysics 116, 62-74 (2015).
Or contact me.

Curriculum Vitae

Christophe VOISIN — 2012-10-03T09:30:13Z

Christophe Voisin

Bureau 118

+33 4 76 63 52 63

Parcours Professionnel

Depuis Octobre 2012 Chercheur CNRS à ISTerre

Octobre 2010 – Septembre 2012 Accueil IRD au Liban
Responsable du projet LIBRIS

Octobre 2002 – Octobre 2010 Chercheur CNRS
Laboratoire ISTerre

Octobre 2000 – Septembre 2002 Lecturer
San Diego State University

Septembre 1997 – Septembre 2000 Doctorant
Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique

Septembre 1993 – Août 1997 Élève-Professeur Normalien
ENS Lyon

Formation

Mai 2014 Habilitation à Diriger les Recherches "Ruptures" ; Université Grenoble-Alpes.

Septembre 1997 – Septembre 2000 Thèse de doctorat
Université Joseph Fourier, Grenoble

1997 DEA mécanique des milieux continus et géophysique de l'environnement
Université Joseph Fourier, Grenoble

1996 Agrégation des Sciences de la Vie et de la Terre
ENS Lyon

Septembre 1993 – Août 1997 Magistère de Sciences de la Terre
ENS Lyon

1990 - 1993 Classe Préparatoire aux Grandes Ecoles
Lycée Faidherbe, Lille

1990 Baccalauréat D
Lycée Corot, Douai

Imaging Ruptures with Elastography

Christophe VOISIN — 2012-10-03T09:29:18Z

Elastography is a technique based on ultrasonic waves propagating in a soft solid characterized by a large contrast between V_P and V_S, such as the human body or a gel of PVA.
The friction of the gel at its contact interface induces deformation and slip patterns (ruptures) that are captured by the rapid shooting of ultrasonic waves diffracted by the billions of cellulose particles inside the gel. The step by step correlation of the speckle allows the retrieval of the details of the rupture propagation and the wavefield inside the gel.

Earthquake Prediction (TEPCA)

Christophe VOISIN — 2012-10-03T09:28:26Z

TEPCA stands for "Towards Earthquake Prediction in the Central Apennines". The project relies on an innovative use of seismic noise correlations that allows to track the subtle changes of the underground induced by the crustal fluids. These fluids are supposedly at work in the nucleation stage of the large earthquakes of the Central Apennines (Colfiorito 1999 ; L'Aquila 2009 ; Amatrice and Norcia 2016).

TEPCA is currently under evaluation by the Agence Nationale de la Recherche.

LIBRIS Project (French)

Christophe VOISIN — 2012-10-02T09:25:21Z

Le Liban : un pays également divisé par les failles

Le Liban présente quelques particularités du point de vue du risque sismique. En effet, le pays est découpé par la faille du Levant qui, alors qu'elle pénètre sur le territoire libanais, se divise en trois branches majeures. La branche principale est répertoriée sous le nom de faille de Yammoûneh : elle découpe le Mont Liban du Nord au Sud ; A l'est se trouve le système de failles de Rachaya et Serghaya, qui elles découpent les contreforts de l'Anti Liban ; A l'ouest, un système de failles chevauchantes a été récemment découvert en mer : il se connecte à terre par deux rampes latérales décrochantes : la faille de Roum au sud, et la faille de Tripoli au nord. Toutes ces failles ont rompu lors du dernier millénaire, générant des séismes importants. Par ailleurs, la vulnérabilité de la société libanaise face aux séismes est accrue par un développement urbain extrêmement concentré le long de la bande littorale. Si la qualité des nouvelles constructions est acceptable, les anciennes habitations, souvent dégradées par les années de guerre civile, ont été construites selon des normes pour le moins inadéquates. C'est dans ce cadre que s'inscrit le projet LIBRIS, contribution à l'étude du risque sismique au Liban. Ce projet rassemble plusieurs laboratoires français et libanais dans un effort pluridisciplinaire pour estimer le risque sismique sur le sol libanais. Le projet se développe en 4 axes principaux : l'étude de la sismicité et des grandes structures profondes du Liban par les méthodes sismologiques ; l'étude de la déformation actuelle des grandes failles par les méthodes de la géodésie spatiale ; étude de la vulnérabilité physique et sociétale face aux séismes ; et enfin l'étude des grands séismes du passé par les méthodes de la paléosismologie et de la spéléosismologie.

Des sciences de la Terre à la psychologie cognitive

Le risque sismique intègre trois termes : l'aléa sismique ; la vulnérabilité ; la résilience. Les différentes disciplines des sciences de la Terre que sont la géodésie, la paléosismologie et la sismologie nous permettent d'estimer le taux de déformation actuel des failles principales, la récurrence des séismes passés, ainsi que le taux de sismicité actuel du Liban. La vulnérabilité se décline en plusieurs termes : physique (i.e. le bâti) elle est mesurée par les géographes via un inventaire exhaustif du bâti beyrouthin, complété par des mesures géophysiques sur les bâtiments ; Sociale, elle devient l'objet des sociologues qui analysent les réglementations ainsi que le jeu des différents acteurs ; Humaine, enfin, elle devient l'objet des psychologues qui vont chercher à déterminer le niveau de refoulement du risque sismique via des enquêtes cognitives ainsi que par des focus groups, c'est-à-dire une mise en situation d'un groupe d'étude. La résilience, définie comme la capacité de la société à faire face à la catastrophe, se situe au croisement de toutes les disciplines. L'ensemble des résultats attendus devra être intégré dans une approche probabiliste du risque sismique pour Beyrouth ; analyse elle-même à intégrer dans une approche régionale du risque sismique.

Le projet LIBRIS, qui s'attaque au problème du risque sismique, est donc par nature pluridisciplinaire. Il est coordonné par l'Institut des Sciences de la Terre à l'Université de Grenoble. Il associe du coté français : l'IPG de Paris, le laboratoire EDYTEM de Chambéry, le CETE Méditerranée, le cabinet Résonance SA ; et du coté libanais : le CNRS Liban, l'Université Saint-Joseph, l'Université Américaine de Beyrouth. Le projet a commencé en 2010 pour une durée de 48 mois. Il a bénéficié d'une aide de l'ANR Risk-Nat de 700 k€ pour un coût demandé de 820 k€. Le projet LIBRIS est également soutenu par l'IRD via son programme de Mission Longue Durée et d'Expatriation.

Les avancées du projet

Nous savons aujourd'hui que le Liban se déforme à une vitesse de 3-4 mm/an. Les principales failles ont rompu plus de 14 fois en 1200 ans, soit un séisme tous les 8 siècles. L'utilisation des spéléothèmes de façon statistique permet d'estimer les magnitudes associées à ces séismes. Nous savons désormais que la ville de Beyrouth est soumise à des effets de site liés à sa géologie particulière. Le déploiement de stations sismologiques permet la révision de la carte de sismicité du pays. L'inventaire du bâti se poursuit : la chute récente d'un bâtiment de Beyrouth souligne cruellement la nécessité de cette tâche longue et difficile. La réalisation des focus groups a révélé une situation de déni de la population face au risque sismique, accroissant ainsi la vulnérabilité de la société libanaise.

Production scientifique et brevets issus du projet

Nehme, Voisin, Mariscal et al. Speleogenesis of the Kanaan Cave (Lebanon) revisited by passive seismological imaging, International Journal of Speleology, 2013.

Corinne Lacave, Benjamin Sadier, Jean-Jacques Delannoy, Juan-José Egozcue, Contribution à la Caractérisation de l'Aléa Sismique du Liban par l'Etude des Spéléothèmes, Congrès de l'AFPS, 2011.

Michel, S., C. Cornou, E. Pathier, G. Ménard, M. Collombet, U. Kniess, P.-Y. Bard, B. Fruneau, 2010. May Subsidence Rate Serve as Proxy for Site Effects ? 2010 Annual Meeting of Seismological Society of America, Seismological Research Letters, 81, 2.

Brax M., M. Causse C., F. Cotton, P.-Y. Bard and A.-M. Duval (2010) “Prediction of the ground motion in
Lebanon by the empirical Green functions techniques and the ground motion prediction equations.”,
présentation orale à ESC 32nd General Assembly, Montpellier, France, sept. 6-10, 2010.

Beck E., Colbeau-Justin L., Cartier S., Saikali M., 2011 : Comportements de mobilité en cas de crise sismique à Beyrouth (Liban). 8ème Colloque National de l'AFPS, 6-8 novembre 2011, Paris.

Beck E., Colbeau-Justin L., Cartier S., Saikali M., 2011 : Risk perception, individual behaviours and social vulnerability to earthquakes in Beirut (Lebanon), UGI 2011, Regional Geographic Conference, 14th-18th November 2011, Santiago de Chili, Chili.

Zaarour R., Adjizian-Gérard J., Badaro-Saliba N., Voiron-Canicio C., Harb J., Gérard P.C., 2011 : Urban morphodynamics and seismic vulnerability of Beirut (Lebanon). UGI 2011, Regional Geographic Conference, 14th-18th November 2011, Santiago de Chili, Chili.

Cartier S. 2010 : « Sectorisation urbaine des vulnérabilités sismiques en Algérie et au Liban :
un paysage sinistre ou inquiétant ? » Colloque Ville et paysage au Maghreb, de la réflexion au projet, Hammamet , déc 2010, Actes en préparation, 20p.

LIBRIS project : Contribution to seismic hazard assessment in Lebanon

Anaïs SCHNEIDER, Christophe VOISIN — 2010-11-08T12:48:00Z

Multidisciplinary scientific collaboration between France and Lebanon, whose aim is to work on the different aspects of seismic risk.

[(

Duration : 2010 - 2014
Coordinator : C. Voisin
ISTerre teams involved :
– Seismic cycles and transient deformations
– Risks and Environmental Geophysics
National collaborations :
– Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP)
– Centre d'Etudes Techniques de l'Environnement, CETE Meditérranée
– Environnements DYnamiques et TErritoires de Montagne (EDYTEM), Université Savoie Mont Blanc, Chambéry
Collaborations internationales :

Centre de Recherches Géophysiques (CRG) du CNRS Libanais, Liban
Université St Joseph, Beyrouth, Liban
American University of Beirut, Liban

LIBRIS proposes a multidisciplinary scientific collaboration between France and Lebanon, the aim of which is to work on the different aspects of seismic risk : Alea (earthquake physics, crustal tomography, paleoseismology, geodesy, site effects assessment ; PSHA) ; Vulnerabilities (site-structure and soil/structure/soil interactions, public perception of risk by the population, public policy, crisis management, urban planning, reconstruction). Lebanon is a small country in the Middle East whose active tectonics are governed by the Levant Fault.
The latter forms a transpressive elbow in Lebanon and is divided into three branches, all ready to break into a major earthquake : the Roûm fault (1837), the Yammoûneh drop (1202), the Rachaya-Serghaya fault (1759) on land, and the Beirut-Tripoli overlap at sea (551).

Sismicité du Liban 2006-2008.

La carte est éditée par le Centre de Recherches en Géophysique.

Lebanon's rich and complex geological history makes it difficult to identify the most active faults, and where the next disaster will occur. For example, two recent crises have occurred in the Tyre and Damour regions, 20 km to the south
from Beirut. The seismic risk is not well known in Lebanon, as earthquakes of magnitude 5 to 6 can occur anywhere in the country. The seismic risk in Lebanon is probably the highest in the entire Mediterranean region. In addition, the
population growth is concentrated in two or three urban centres with sustained development. Among these centres, Beirut (more than 2.5 million inhabitants), Tripoli (500,000h) and Tyre (100,000h) account for 70% of the population.

These fast-growing centres have increased the stakes and human vulnerability to earthquakes. In addition, the absence of seismic rules until recently, the systematic lack of controls, damage caused by wars and conflicts, corrosion problems, and structural changes in the
buildings have increased physical vulnerability. Although there is no seismic scenario for Beirut, specialists agree on the occurrence of a national disaster in Lebanon, with many victims and severe damage to the country.

– Source->http://www.agence-nationale-recherche.fr/fileadmin/user_upload/documents/aap/2009/finance/risknat-financement-2009.pdf]

– To know more : project website