L'IA peut-elle prédire les séismes et les tsunamis?

Des systèmes d'intelligence artificielle visant à prédire les séismes et les tsunamis sont en cours de développement ou déjà opérationnels. Mais la question se pose de savoir s'ils peuvent le faire de manière fiable.

Dans la nuit du 29 au 30 juillet, un violent séisme a frappé au large de la péninsule russe du Kamtchatcka. D'une magnitude de 8,8, il a provoqué des tsunamis en Russie ainsi qu'au Japon. Alors que des alertes ont été émises puis recensées dans le Pacifique, la question se pose de savoir si l'intelligence artificielle peut prédire les séismes et les tsunamis. Et surtout, si elle peut le faire de façon fiable.

Des prédictions exactes...

Des systèmes basés sur l'intelligence artificielle ont déjà été conçus pour détecter les tremblements de terre et alerter les personnes concernées. Des chercheurs de l'université du Texas ont par exemple développé un algorithme d'IA qui a fait l'objet d'un test de sept mois en Chine. En août 2024, ils ont révélé que leur système avait correctement prédit 70% des séismes une semaine avant qu'ils n'arrivent.

Ayant discerné les signes d'un tremblement de terrre imminent parmi les grondements de la Terre, il est parvenu à prédire 14 séismes. Il a aussi été capable de prédire la force d'un tremblement de terre "avec une précision quasi parfaite". En revanche, il en a manqué un et a donné huit fausses alertes.

... mais pas toujours

Google propose aussi son propre système depuis 2020. Baptisé Android Earthquake Alerts (AEA), il peut les détecter plus tôt que les personnes sur place grâce à des algorithmes et des capteurs sismiques.

Fin octobre 2022, ce système a permis d'avertir, avec succès, les Californiens propriétaires d'un smartphone Android qu'un séisme de magnitude 4,8 puis rehaussée à 5,1 était imminent. Mais l'AEA n'est pas fiable à 100% et il a déjà commis des erreurs. Le 27 juillet, Google a admis que son système d'alerte avait échoué en février 2023, lorsque la Turquie a été frappée par deux séismes.

Il dispose de plusieurs niveaux d'alerte, dont "Take Action" qui est le plus élevé. Une telle alerte est envoyée lorsque les secousses sont susceptibles de menacer la vie humaine. Lors du premier tremblement de terre, 10 millions de personnes auraient dû en recevoir une. L'AEA n'en a pourtant envoyé que 469. De même, il n'a envoyé qu'un demi-million d'alertes "Be Aware", conçue pour les "secousses légères".

Comme Google l'a expliqué, son système a sous-estimé l'intensité des deux séismes à cause de "limitations des algorithmes de détection". Après avoir procédé à des modifications et simulé à nouveau le premier tremblement de terre, l'AEA a envoyé 10 millions d'alertes "Take Action" et 67 millions d'alertes "Be Aware".

Prédire les tsunamis

D'après le géant américain, le problème rencontré par son système n'est pas spécifique à lui. "Tous les systèmes d'alerte précoce aux tremblements de terre sont confrontés au même défi: optimiser les algorithmes pour les événements de grande magnitude", a-t-il fait savoir.

La prédiction de tsunamis à l'aide de l'IA est, elle, moins avancée, étant encore au stade de la recherche. Depuis quelques années, l'université de Cardiff, au Pays de Galles, travaille par exemple sur un projet de longue date dont l'objectif est d'"améliorer les systèmes d'alertes aux catastrophes naturelles à travers le monde",

Dans le cadre de celui-ci, elle a développé, en 2023, un système d'alerte précoce capable de déterminer le risque de tsunami à partir de séismes. Concrètement, il analyse "les ondes acoustiques de gravité, qui se propagent dans l'eau beaucoup plus rapidement que les vagues de tsunami, ce qui permet d'évacuer les lieux plus rapidement avant leur arrivée sur terre", a expliqué le chef de projet Usama Kadri dans un communiqué.

En juin dernier, ils ont cependant dévoilé un nouvel outil capable d'évaluer le niveau de danger d'un tsunami en temps réel, en partie à l'aide de modèles d'IA. "Notre travail montre que nous pouvons utiliser les ondes sonores dans l'océan pour évaluer les tsunamis rapidement et à l'échelle mondiale, au moment où ils se produisent et non après que la vague a déjà touché la terre", a assuré Usama Kadri.

D'après lui, cela "permettra d’émettre des alertes plus précoces et plus fiables qui pourraient potentiellement sauver des vies dans les communautés à risque à travers le monde". Mais ce nouvel outil doit encore faire l'objet de tests.

Kesso Diallo