A l’occasion du tremblement de terre qui s’est produit dans le nord du Finistère, hier soir (11 décembre 2016 à 22:27 locales), je me rends compte qu’il n’est pas facile de s’y retrouver parmi les différents réseaux d’observation de la sismicité en France métropolitaine. Il existe en réalité, deux réseaux principaux de stations – du moins pour ce qui est de la surveillance des séismes en temps réel :

Réseau RéNaSS (2016)

1. Le Réseau National de Surveillance Sismique (RéNaSS). Il se compose de 73 stations courte période, réparties sur l’ensemble du territoire métropolitain avec, en principe, une densification dans les régions sismiquement actives. Le site central du RéNaSS est situé à l’Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre de l’Université de Strasbourg. Le centre est en charge de la localisation quotidienne (jours ouvrés) de la sismicité enregistrée, ainsi que la gestion des données associées. L’évolution du RéNaSS, notamment pour la partie instrumentale, s’insère dans la Très Grande Infrastructure de Recherche RESIF (Réseau Sismologique et géodésique Français). Sur le site Web de RESIF, les événements les plus récents datent d’il y a 3 semaines.Il n’est donc pas pertinent pour le temps réel. En France métropolitaine, le réseau RESIF est composé de 79 stations dont une quarantaine de stations courte période du réseau RéNaSS. Le RESIF ne dispose que de deux stations dans le grand ouest : Camaret (CAMF – Le capteur se trouve dans un blockhaus au musée mémorial de la Pointe de Pen Hir), et Rennes (RENF). La station de Lopérec (BST) ne semble plus opérationnelle.

Réseau du CEA

2. Le réseau du Laboratoire de Détection et de Géophysique (LDG) du Commissariat à l’Energie Atomique (CEA). Il se compose d’une quarantaine de stations transmettant leurs données en temps réel. Seules trois de ces stations sont implantées en Bretagne : Rostrenen (ROSF), Quistinic (QUIF) et Saint-Gilles-du-Mené (SGMF). A travers son laboratoire de Surveillance Géophysique Opérationnelle (LSGO) créé en 2013, le CEA/LDG a officiellement, et entre autres, la responsabilité de la surveillance de la sismicité en France métropolitaine, et notamment des alertes.

Grâce à leurs réseaux respectifs, le RéNaSS et le CEA/LDG mettent à disposition sur le Web les données de séismes calculées automatiquement. Pour un séisme donné, les positions peuvent être éloignées les unes des autres. En général, la presse fait écho du lieu indiqué en automatique par le CEA : Pencran pour le séisme de magnitude 3,2 du 8 décembre, Le Drennec pour celui de magnitude 4,0 du 11 décembre. Ces positions sont peu précises en raison de la faible densité de stations d’observation dans notre région (voir ci-dessus).

Carte des séismes des 28 novembre,
8 et 11 décembre 2016 (source RéNaSS)

Quelques heures (ou quelques jours) plus tard les calculs sont affinés par des sismologues. C’est ainsi que sur le site du RéNaSS, on peut voir aujourd’hui que les deux derniers séismes se sont produits à peu près au même endroit, à environ 4/5 km au large de Portsall. Le point orange, un peu plus au sud, correspond au séisme de magnitude 2,2 du 28 novembre. On notera que le séisme, de magnitude 2,9 de vendredi (9 décembre) près du Folgoët, rapporté par les médias, n’a semble-t-il pas été pris en compte par le RéNaSS alors qu’il figure sur le site du CEA/LDG (affaire à suivre).

Des informations sont également reprises sur le site du Bureau Central Sismologique Français (BCSF). Celui-ci, organisme de tutelle du RESIF, a pour mission de collecter les observations sismologiques relatives à la France et de faciliter leur diffusion. Les internautes sont invités à témoigner de leurs ressentis lors d’un séisme, sur le site du BCSF. Le BCSF publie régulièrement un catalogue de sismicité basé sur les données du RéNaSS et du CEA-LDG.

Au niveau Européen, les informations sismiques sont collectées par le Centre Sismologique Euro-Méditerranéen (EMSC), créé en 1975 et hébergé actuellement au CEA/LDG. Au moment où j’écris ces lignes, les données du séisme de dimanche ne semblent pas à jour sur le site de l’EMSC.

Importance relative des sources d’énergie d’un athlète en fonction de la durée de l’effort (source : SporTech)

Jeux olympiques obligent, intéressons-nous un peu à l’énergie dépensée par les athlètes dans leurs performances. Les physiologistes distinguent trois sources d’énergie :

• une source anaérobie alactique (pour moins de 30 secondes d’effort) ;
• une source anaérobie lactique (pour moins de 3 minutes d’effort) et
• une source aérobie (pour plus de 3 minutes d’effort).

Comme le montre le schéma ci-dessus, les trois sources fonctionnent en parallèle à des degrés divers.

Comme tous les animaux, les êtres humains trouvent l’énergie nécessaire à la vie, dans la nourriture. Celle-ci est stockée sous forme de sucres. Les aliments sont notre carburant, l’oxygène que nous respirons sert de comburant (cf. Les explorateurs de l’énergie).

L’énergie produite par le corps humain sert, au minimum, à maintenir la température du corps à environ 37°C et à faire fonctionner les organes essentiels à la vie (cœur, reins, cerveau…). C’est le métabolisme de base.

L’article de la Wikipedia sur le sujet nous donne des formules dont celles de Black et al. (1996), qui font référence pour calculer le métabolisme de base  :

• Femmes : MB = 0,963.P^0,48.T^0,50.A^-0,13
• Hommes : MB = 1,063.P^0,48.T^0,50.A^-0,13

Où : MB est le métabolisme de base en mégajoules (MJ), P est la masse en kilogrammes, T est la taille en mètres et A est l’âge en années

Ainsi, le métabolisme de base d’un homme de 60 ans, mesurant 1,76 m et pesant 85 kg s’élève à 7175 kJ/jour. Celui d’une femme de 35 ans, mesurant 1,66 m et pesant 70 kg s’élève à 6000 kJ/jour. Ces valeurs correspondent respectivement à des puissances moyennes de 83,0 et 69,4 watts. A comparer avec une ampoule électrique à incandescence.

Au delà du métabolisme de base, tout effort effectué grâce aux contractions musculaires, nécessite aussi de l’énergie.

Usain Bolt lors des championnats du monde d’athlétisme à Berlin en 2009
Photo Erik van Leeuwen (GDFL)

Une étude intéressante, réalisée à l’Université de Mexico en 2013, a montré que Usain Bolt avait produit une force horizontale constante de 815,8 N (proche de son poids), lors de son record du monde en 2009 à Berlin (en 9,58 secondes).

Cette force lui est nécessaire pour accélérer dans les premiers mètres (l’énergie cinétique augmente), ainsi que pour lutter contre le frottement avec le sol et résistance de l’air, tout au long de la course. Le frottement avec est proportionnel à la vitesse de l’athlète. En l’absence de vent, la résistance de l’air est proportionnelle au carré de sa vitesse.

L’athlète a donc produit une énergie totale égale à 81,58 kJ, soit une puissance moyenne de 81580/9,58 = 8516 watts pendant les 9,58 secondes. L’étude a montré d’autre part que 7,8% seulement de cette énergie ont été consacrés à son déplacement. Le reste (92,2%) s’est dissipé en frottements (sol et air). Quel gâchis !

Enfin, l’étude a montré aussi que la puissance nécessaire pour lutter contre la résistance de l’air représentait environ 11% de la puissance nécessaire pour lutter contre tous les frottements, une fois la vitesse de l’athlète stabilisée (12,15 m/s).

Il va de soit que la majeure partie de la source d’énergie d’Usain Bolt lors des 100 m, est de nature anaérobie alactique.

Dans un prochain article, nous nous intéresserons aux cyclistes.

Un rapport, publié le 1^er septembre par le World Wildlife Fund (WWF), nous éclaire sur les avancements de la transition énergétique. Celle-ci est devenue une réalité mais certains refusent encore d’y croire. Le rapport salue les efforts des États du G20 dont les dirigeants se réunissent à Hangzhou en Chine à ce dimanche et lundi. Il développe 15 signaux importants. Parmi ceux-ci, j’ai noté :

• Chiffres de l’Agence Internationale de l’Énergie (AEI – IEA en anglais) à l’appui, la part des énergies renouvelables dans la nouvelle génération d’électricité mondiale est passée de 50% en 2014 à 90% en 2015 dans le monde. Les 10% restants engloberaient-ils la mise en œuvre de quelques centrales nucléaires (à vérifier) ? On notera, au passage, une promesse du G20, en 2009, ne ne plus subventionner les énergies fossiles. Promesse rappelée ces jours-ci par Climate Transparency.
• Le coût des technologies solaires a baissé de plus de 80% au cours des 6 dernières années et cette tendance se poursuit. D’ici 2015, le solaire photovoltaïque sera le mode de génération d’électricité le moins coûteux qu’il soit.
• Les investissements mondiaux dans les énergies renouvelables ont atteint un nouveau record en 2015. Ils représentent plus du double de ceux consacrés aux nouvelles capacité du charbon et du gaz naturel (gaz de schiste, par exemple).
• Nouveau record aussi en 2015, dans le nombre d’emplois créés dans le secteur des renouvelables : plus de 8 millions d’emplois dans le monde.
• En Chine, les investissements dans les énergies renouvelables augmentent de 17% par an. Avec 103 milliards de dollars investis en 2015, le pays est le leader mondial dans ce domaine. Le Danemark, l’Allemagne, la Suède, l’Espagne, le Portugal représentent cependant le top 5 des pays producteurs d’électricité renouvelable rapportée au nombre d’habitants.
• Selon des statistiques officielles chinoises, la Chine aurait atteint son pic de consommation de charbon en 2013 (à vérifier au cours des prochaines années).
• De manière générale, l’industrie charbonnière se contracte dans le monde. Les prix du charbon sont en chute libre depuis janvier 2011. Le premier groupe charbonnier mondial, l’américain Pearbody Energy, a déposé son bilan. Je trouve cela assez paradoxal : une baisse du coût de l’énergie primaire ne devrait-elle pas entraîner de plus gros profits pour les transformateurs ?
• Selon l’AEI, les émissions mondiales de CO2 se sont maintenues à hauteur de 32 milliards de tonnes pour la seconde année consécutive en 2015… malgré la croissance économique.
• Le déploiement mondial des énergies renouvelables est plus rapide que ce qu’avaient prévu de nombreuses organisations internationales dont l’AEI, il y a quelques années. Ces organisations sont obligées d’ajuster régulièrement leurs chiffres en fonction de la réalité. Voilà quelque chose de très encourageant.

Pour en savoir plus, lire l’intégralité du rapport du WWF

Principales sources du rapport :

• Agence Internationale de l’Énergie (AEI)
• Agence Internationale des énergies renouvelables (IRENA)
• Agora Energiewende
• Bloomberg New Energy Finance (BNEF)
• Renewable Energy Policy Network for the 21st Century (REN21)

Commentaires personnels sur le rapport :

• A la page 11 du rapport, il est écrit en sous-titre : « Le 8 mai 2016, les renouvelables ont fourni la quasi-totalité de la demande électrique en Allemagne« . Plus loin, il est écrit : « Le 8 mai 2016, celles-ci ont fourni 87,6% de la consommation d’électricité domestique (55,95 GW)« . On a l’impression qu’il s’agit d’une moyenne sur la journée alors que cette performance n’a eu lieu qu’à un instant donné, aux alentours de 11h00 comme le montre le graphe ci-dessous (obtenu sur le site d’Agora Energiewende). A cet instant, la production totale d’électricité renouvelable s’élevait à 55,945 GW. En supposant que le pourcentage donné par le rapport soit exact, la consommation d’électricité domestique s’élevait donc à 63,864 GW. Le site d’Agora Energiewende indique qu’à 11h00, la consommation totale d’électricité du pays s’élevait à 66,286 GW. Doit-on en conclure que la différence (2,422 GW) concerne l’électricité consommée par l’industrie et les transports ?  C’est probable : le 8 mai était un dimanche.