Nous nous proposons d'étudier les ondes sismiques des effondrements des tours jumelles, en particulier celui de la tour Nord, puisque nous, Frédéric Henry-Couannier et moi-même, en avons déjà fait l'analyse cinématique.

Suite à la parution de l'article de monsieur Rousseau [8], l'interprétation des signaux sismiques des effondrements fait débat. André Rousseau affirme qu'ils apportent la preuve de la démolition contrôlée parce qu'ils montreraient l'utilisation d'explosifs. Nous discutons ici de cette interprétation, et tentons d'esquisser les ondes sismiques qu'on aurait dû observer dans le cadre de l'hypothèse de l'effondrement gravitationnel du WTC.

Tout au long de l'article, nous supposons que l'effondrement du WTC est dû à la gravité.

I - Résumé cinématique

L'effondrement observé, est un effondrement de haut vers le bas, le modèle dit du pancake.

Le mécanisme est le suivant. A t=3s, ce sont 18 étages qui sont sur le toit du 92e étage qui tombent sur les étages inférieurs à la vitesse d'au plus 22m/s, plus précisémment, 11m/s, pour respecter les lois de la physique [1]. Cette masse tombe, sur chaque étage de la partie inférieure, d'étages en étage. Il est hors de question que des étages tombent avant que le bloc supérieur ne soit venu les faire tomber, par son énergie cinétique et son poids. Ainsi, les étages s'accumulent sous ce bloc supérieur, lui permettant de conserver l'impulsion du mouvement tout au long de l'effondrement. C'est un bloc qui grossit au fur et à mesure de l'effondrement, jusqu'à accumuler les 110 étages.

A la dernière étape de ce mécanisme, ce sont bien sûr 109 étages, qui tombent sur le plafond du 1er étage. Ces 109 étages représentent une masse compacte, qui correspond à l'accumulation de la masse de tous les étages pendant l'effondrement, soit donc la masse de 109 étages. Après impact avec le 1er étage, ce bloc est alors formé de 110 étages. Et ces 110 étages finissent par tomber au sol en un seul bloc.

Sur cette illustration, la tour est composée de 5 étages, l'étage le plus haut tombe sur son voisin du dessous, forment une pile de 2 étages, pour tomber sur l'étage juste en-dessous, pour former une pile de 3 étages etc... Les rectangles représentent les planchers, mais peuvent aussi bien représenter les étages compactés après impact. A la fin, nous avons un bloc qui est constitué de tous les étages qui tombent au sol tel une seule et même masse. Dans l'effondrement de la tour Nord par exemple, on peut prendre le même mécanisme. A t=3s, ce sont 18 étages qui tombent sur l'étage du dessous, etc, etc, jusqu'à former la pile finale de 110 étages.

II - Conditions sismiques

A la fin de l'étude cinématique, l'effondrement n'est pas totalement achevé. En effet, le WTC comprenant 6 étages en sous-sols [3], il n'y a aucune raison pour que le mécanisme d'effondrement ne continue pas jusqu'à compacter ces 6 étages supplémentaires, et ainsi former, une pile de 116 étages. Cette pile de 116 étages atteint finalement les fondations de la tour, à la vitesse d'au moins 50m/s [1] [2] [6].

La masse de la tour est estimée à 288 000 tonnes [5]. Cependant, au cours de l'effondrement, des débris ont été éjectés. La masse de débris correspond à environ 18% de la masse totale du WTC [6], ainsi, la pile finale est estimée à 236 000 tonnes. Cependant, la pile n'est pas compactée en totalité, comme on peut le voir sur ce schéma [7] :

La pile finale est entièrement compactée sur une hauteur de 92m.

On peut cependant estimer que c'est toujours une seule et même masse d'au moins 200 000 tonnes, tel un rocher, qui entre en collision avec les fondations de la tour, à la vitesse d'au moins 50m/s comme précisé précédemment. L'énergie cinétique de la pile finale, qui en résulte, à l'impact, est ainsi estimée de l'ordre de 2.5E11 Joules.

Il paraît normal de dire que l'intégralité de l'énergie cinétique n'a pas été transformée en énergie sismique. Cependant, la plupart des catastrophes étudiées en sismologie [12], et l'étude des impacts de chute de masse [11], montrent qu'au moins 10% de l'énergie cinétique aurait dû être transformée en ondes sismiques. Or, moins d'un dix millième de l'énergie cinétique a été converti en énergie sismique [9], soit donc à 3 voire 4 ordres de grandeur de ce à quoi on pouvait s'attendre au minimum.

III - Eléments de réponse
  • Rousseau : La pile finale ne pouvait pas générer d'ondes, puisqu'elle tombait sur un volume creux, le choc devait être amorti en quelque part.

Comme nous l'avons vu, le mécanisme d'effondrement ne s'arrête pas au niveau du sol, il se poursuit jusqu'à compacter les six étages du sous-sol. Cette affirmation est confirmée par l'étude de Bazant [7], ainsi que par les images de construction de la tour [4].

Les étages du sous-sol sont tout aussi libres et aériens que les 110 étages supérieurs.

Ainsi, il est plus que nécessaire d'appréhender la pile finale, comme étant formée de 116 étages, et impactant directement les fondations de la tour.

  • Rousseau : La pile finale n'est pas un solide indéformable, elle perd donc de l'énergie en se déformant elle-même.

Comme nous l'avons vu, nous avons pris en compte le fait que la pile n'était pas totalement compacte, estimant ainsi la masse finale d'au moins 200 000 tonnes, qui elle est totalement compactée [7], et qui entre directement en contact avec le sol, sans aucun obstacle intermédiaire.

  • Rousseau : La pile perd de l'énergie puisqu'elle frotte contre les parois du puits que forme les fondations, en compactant les six étages du sous-sol.

Les images de construction de la tour invitent à penser que les sous-sols étaient totalement libres des fondations [4], aucun obstacle latéral ne venant gêner la pile supérieure impactant chacun de ces étages.

  • Rousseau : Les fréquences observées ne peuvent être celles d'une percussion. Ce sont naturellement les fréquences d'explosions.

Tout d'abord, comparons le spectre des ondes de l'effondrement du WTC [9], avec ceux des deux explosions d'une usine chimique du Nevada [13] :

Les pics de fréquences sont de 0.8 Hz pour le WTC, contre plus de 4 Hz pour les explosions.
De plus, les fréquences sont encore distribuées jusqu'à 10 Hz pour les explosions,
contrairement au WTC où elles s'effondrent après 1 Hz, pour s'arrêter après 4 Hz.

On peut ainsi voir que les spectres des effondrements ne sont pas caractéristiques d'une explosion. De plus, il se créé des ondes aériennes, transmises par l'air à la vitesse du son, de même magnitude que le séisme de surface, lors des explosions, ce qui a pu être observé pour les explosions de l'usine chimique [13], même à des distances aussi lointaines que l'était la station PAL pour le WTC, mais qui n'a pas été observé pour l'effondrement des tours jumelles [9].

  • Rousseau : L'impact de la pile finale avec le sol n'aurait pas pu générer des ondes enregistrables à 34 km, puisque les fréquences d'une percussion sont au-delà de 10 Hz.

Contrairement à ce qu'a dit monsieur Rousseau [15], les sismomètres de Palissades n'étaient pas équipés de filtre passe-bas à 5 Hz, mais pouvaient enregistrer jusqu'à au moins 10 Hz. Seuls les sismogrammes ont étés coupés [9], probablement dû au manque d'intérêt ou de pertinence de la partie correspondante aux fréquences supérieures à 5 Hz, comme le suggère d'ailleurs le spectre des fréquences associé.

Il est utile de noter que les fréquences d'une explosion sont encore plus grandes que celles d'une percussion [11]. Ceci est tout naturel et logique, puisque l'énergie est supposée concentrée en un point lors d'une explosion, donc les ondes seront beaucoup plus brèves, contrairement à une percussion, où la source sismique est répartie sur une certaine surface. A fortiori donc, si les fréquences enregistrables ou enregistrées sont trop basses pour une percussion, elles le sont encore plus pour une explosion.

De plus, l'étude des impacts de chute de masse [11], et la relation entre la taille de la source sismique et les fréquences obtenues [10], montrent clairement que cet impact pouvait générer des fréquences suffisamment basses, pour être perceptibles par un sismomètre à 34 km de la source d'émission, le WTC.

IV - Conclusion

Les ondes sismiques enregistrées lors de l'effondrement du WTC correspondent très probablement à celles de débris tombant sur le sol, et non à des explosions. Ils ne révèlent pas l'utilisation d'explosifs, et en ce sens, n'apportent pas la preuve de la Démolition Contrôlée.

Cependant, la trop faible proportion d'énergie cinétique transformée en énergie sismique à la fin de l'effondrement, moins de 0.01%, invite à conclure que les tours, en particulier la pile finale de plus de 200 000 tonnes qui aurait dû impacter le sol, ont été pulvérisées avant même que le front d'effondrement n'ait atteint le sol, ce qui est absurde pour l'hypothèse de l'effondrement gravitationnel.

Les relevés sismiques apportent donc bien la preuve de la Démolition Contrôlée, car, même s'ils ne révèlent pas l'utilisation d'explosifs, leur trop faible amplitude indique que le modèle du pancake n'est tout simplement pas recevable, avec, entre autre, les hypothèses de Bazant.

Bibliographie
WTC : Analyses sismiques