Les séismes se manifestent par des vibrations horizontales et verticales du sol qui se propagent à 360° autour de l’épicentre. Ces vibrations sont des ondes sismiques. Ces ondes circulent à très grande vitesse et provoquent des déplacements de terrain et des dégâts matériels et humains. Les ondes sismiques peuvent être suivis quelques heures après par des secousses secondaires moins fortes appelées répliques.

L’étude et la perception humaine de ces dégâts en un lieu donné permettent de mesurer l’intensité du séisme sur une échelle de I à XII. L’épicentre du séisme est le lieu à la surface de la Terre où l’intensité est la plus forte. Les isoséistes, ou courbes de même intensité, permettent de voir que plus on s’éloigne de l’épicentre moins les dégâts sont importants. En effet, les ondes sismiques s’affaiblissent en s’éloignant de l’épicentre

Les ondes sismiques sont enregistrables par un sismographe (ou sismomètre). Cet enregistrement est appelé un sismogramme.

Le volcanisme correspond à l’arrivée en surface de magma (mélange de roche fondue et de gaz). Des fissures apparaissent dans le sol sous l'effet du bombement du volcan permettant au magma de s'échapper et entrainant ainsi l’éruption. L'accumulation des projections volcaniques forme l’édifice volcanique.

Il existe deux grands types d’éruptions volcaniques :

• Une éruption volcanique EFFUSIVE (= volcan rouge) se caractérise par l’émission d’une lave fluide (= qui coule facilement) qui va former des coulées et des fontaines. Lors de ces éruptions effusives, des gaz et de projections de roches sont également émis. Quand l'éruption est terminée, le cratère et la fissure se bouchent définitivement. Lors d'une prochaine arrivée de magma, ce dernier sortira bien souvent par une autre fissure.
• Une éruption volcanique EXPLOSIVE (= volcan gris) se manifeste par de violentes explosions qui projettent en altitude des panaches de cendres et de gaz. Ces éruptions sont également à l’origine de lourds nuages de gaz chauds chargés de débris, dévalant la pente du volcan à grande vitesse et appelées « nuées ardentes ». Au fond du cratère, la lave visqueuse ne s'écoule pas et reste prisonnière du cratère. Elle se solidifie, constitue un DÔME qui bouche le cratère. Le dôme mis en place explosera à la prochaine éruption. Un volcan explosif peut effectuer plusieurs éruptions par le même cratère contrairement à un volcan effusif pour lequel c'est très rare. 

Les roches du sous-sol subissent en permanence des contraintes (ou pressions), ainsi elles accumulent de l’énergie, se déforment et finissent par casser. Le point de rupture dans la roche est appelé le foyer. La rupture crée une faille le long de laquelle les terrains vont bouger. Cette rupture et le glissement sur la faille entraînent une libération énorme d’énergie. Cette énergie est mesurée par la magnitude du séisme. Cette énergie se propage à partir du foyer et dans toutes les directions sous forme d’ondes sismiques.

Les ondes sismiques provoquent des mouvements rapides (vibrations) horizontaux ou verticaux du sol, qui sont enregistrables par un sismographe (ou sismomètre). Ces ondes circulent à très grande vitesse. Les ondes s’affaiblissent en s’éloignant du foyer. L’épicentre est le point de la surface de la Terre situé à la verticale du foyer. Étant le point de la surface le plus proche du foyer, l’épicentre est celui qui subit le plus de dégâts. Comme les ondes sismiques se propagent dans toutes les directions à la surface de la Terre, elles sont enregistrées en permanence par un réseau mondial de sismographes (réseau Géoscope).

Le magma est constitué de roches fondues, de morceaux de roches non fondues et de gaz et se forme en profondeur par fusion partielle des roches. Le magma va s’accumuler dans le réservoir magmatique. Les gaz contenus dans le magma sont « sous pressions » et cherchent à s’échapper : ils remontent en surface entraînant avec eux le magma. Ce sont donc les « moteurs » des éruptions. Arrivés en surface, les gaz sont « expulsés » du magma. La lave correspond donc au magma dégazé.

Le type d’activité volcanique dépend de la viscosité du magma. Un magma peu visqueux est à l’origine d’éruptions effusives caractérisées par de coulées fluides et longues. Un magma très visqueux est à l’origine d’éruptions explosives caractérisées par des explosions et la formation d’un dôme de lave visqueuse.

Le risque résulte de l’association d’un aléa (évènement) non maîtrisé et de l’existence d’un enjeu (personnes, biens ou environnement).

Le risque dépend donc :

- d’un événement ou phénomène soudain, provenant soit d’une activité technique humaine, soit d’un événement ou phénomène naturel aléatoire (non prévisible)

- de l’existence d’enjeux c’est-à-dire l’ensemble des personnes, des biens ou l’environnement pouvant être touchés par cet événement ou ce phénomène : plus les enjeux sont vulnérables, plus les dommages causés sont importants.

L’aléa sismique et volcanique n’est pas le même partout : certaines régions du globe sont plus propices aux séismes et aux éruptions volcaniques. Pour un séisme de même magnitude, le risque sismique sera plus élevé dans une région peuplée que dans une région non peuplée. Malgré les risques, de nombreuses régions restent peuplées pour des raisons économiques, environnementales ou culturelles.

Malgré les moyens mis en place, la prévision d’un séisme reste aujourd’hui difficile : on ne peut déterminer précisément quand il aura lieu. Cependant l’étude historique des séismes ainsi que la surveillance des mouvements de failles, permettent une prédiction de l’arrivée d’un séisme. Cette prédiction entraine la mise en place de mesures d’aménagements (Plan de prévention des risques, normes parasismiques) et de recommandations permettant la protection des personnes (affiches, exercices).

          Une prévention volcanique efficace résultant d’une prévision des éruptions basées sur la connaissance des activités de chaque volcan. En effet, il existe des signes précurseurs (petits séismes, déformations du volcans…) qui alertent les vulcanologues sur la remontée du magma vers la surface et donc l’imminence d’une éruption. Cette prévision entraine la mise en place de mesures d’aménagements (Plan de prévention des risques) et de recommandations permettant la protection des personnes (affiches, exercices, évacuation).

Pompéi (Pompeii en latin, Pompei en italien) est une ville de l'Empire romain, fondée au VIème siècle av. J.-C. et détruite lors de l'éruption du Vésuve du 24 août 79. Cette ville a été brutalement recouverte d’environ six mètres de cendres volcaniques au point de surprendre les habitants et de figer leur corps. En effet, l’éruption précédente avait eu lieu en 3500 avant notre ère et n’avait laissé aucune trace dans la mémoire populaire. Les romains ignoraient qu’ils habitaient sur un volcan. Une alerte avait eu lieu en 62, mais le tremblement de terre de cette époque n’avait pas effrayé les habitants qui reconstruisirent leur ville, ignorant  la signification de ce séisme. Ce jour-là, en quelques heures, le Vésuve entraîna la mort de milliers de personnes, asphyxiées par les débris volcaniques retombant. La ville fut entièrement ensevelie et, ainsi préservée des intempéries et des pillages, tomba dans l'oubli pendant quinze siècles.

La chaleur dégagée par les volcans peut être utilisée pour produire de l’électricité dans des centrales appelée “centrales géothermiques” comme celle présentée sur le schéma ci-dessous

Un tsunami, mot qui signifie en japonais « vague du port », est une série d’ondes se propageant à travers un milieu aquatique (océan, mer ou lac), issues du brusque mouvement d’un grand volume d’eau, provoqué généralement par un séisme, un glissement de terrain sous-marin ou une explosion volcanique, et pouvant se transformer, en atteignant les côtes, en vagues destructrices déferlantes de très grande hauteur. Le phénomène est d’autant plus étrange qu’avant l’arrivée de la vague destructrice, les habitants des côtes observent un phénomène de retrait de la mer comme indiqué sur le schéma ci-contre. Il correspond à un appel d’eau en profondeur permettant de former la vague en hauteur. Les vagues correspondent au passage des ondes sismiques.

Les tsunamis font partie des catastrophes les plus destructrices de l’histoire. Sur les quatre derniers millénaires, ils totalisent plus de 600 000 victimes, à travers au moins 279 événements répertoriés. Le tsunami de 2 004 dans l’Océan Indien est la catastrophe la plus meurtrière des 30 dernières années, avec plus de 250 000 victimes.

C’est un(e) spécialiste en sismologie qui étudie la propagation des ondes sismiques. Il (elle) peut travailler dans l’enseignement, les domaines d’activité de recherche de pétrole, l’environnement ou encore la recherche.