A Washington, le Conseil de sécurité nationale de la Maison Blanche a condamné les "provocations" du régime nord-coréen, auxquelles les Etats-Unis répondront "de façon appropriée".
Mais Washington n'était pas en mesure de "confirmer dans l'immédiat" l'essai nord-coréen ni de dire s'il concernait une bombe H, que Pyongyang affirme être parvenu à "miniaturiser".
Principale alliée de la Corée du Nord, en dépit d'une relation dégradée ces dernières années, la Chine a fait part de sa "ferme opposition" à l'essai nucléaire, mais sur un ton mesuré.
Pékin a ainsi "exhorté instamment" Pyongyang "à tenir son engagement de dénucléarisation, et à s'abstenir de toute action qui aggraverait la situation", selon la porte-parole du ministère des Affaires étrangères, Mme Hua Chunying.
L'ambassadeur nord-coréen à Pékin va se voir convoqué pour une "protestation solennelle", a-t-elle ajouté, précisant que les autorités allaient mesurer les radiations à la frontière "pour assurer la santé de la population".
A New York, le Conseil de sécurité de l'ONU devait tenir une réunion d'urgence mercredi, ont indiqué des diplomates.
La réunion "a été demandée par les Etats-Unis et le Japon" et elle prendra la forme de consultations à huis clos entre les 15 pays membres, a précisé la porte-parole de la mission américaine auprès de l'ONU, Hagar Chemali.
Moscou, pour sa part, a dénoncé une "violation flagrante" du droit international, le ministère des Affaires étrangères appelant toutes les parties à "s'abstenir d'actions qui pourraient mener à une aggravation incontrôlée des tensions".
- Grave menace -
Quelques instants après l'annonce de Pyongyang -- intervenue à deux jours de l'anniversaire du leader nord-coréen Kim Jong-Un --, le Premier ministre japonais Shinzo Abe a qualifié l'essai nucléaire de "grave menace pour la sécurité" du Japon.
"Nous ne pouvons absolument pas tolérer cela", a-t-il ajouté.
Tokyo, a-t-il prévenu, va prendre des "mesures résolues" contre Pyongyang et "coordonner (ses) efforts avec les Etats-Unis, la Corée du Sud, la Chine et la Russie" pour contrer ce "grave défi" aux efforts menés pour enrayer la prolifération de l'armement nucléaire.
La Corée du Sud a aussi "vivement" condamné ce quatrième essai nucléaire nord-coréen réalisé "en dépit des avertissements de notre part et de ceux de la communauté internationale".
La présidente Park Geun-Hye a convoqué une réunion d'urgence du Conseil de sécurité nationale et Séoul "prendra toutes les mesures nécessaires" pour que Pyongyang "paie le prix de cet essai nucléaire".
Pour sa part, le ministre britannique des Affaires étrangères, Philip Hammond, a déclaré dans un tweet : "Si les rapports sur un essai de bombe H nord-coréenne sont vrais, il s'agit d'une violation grave des résolutions du Conseil de sécurité de l'ONU et d'une provocation que je condamne sans réserve".
La France "condamne" l'essai réalisé par la Corée du Nord, une "violation inacceptable des résolutions du Conseil de sécurité" de l'ONU, et "appelle une réaction forte de la communauté internationale", a annoncé la présidence.
Pour l'Allemagne, cet essai constitue "une menace sérieuse pour la paix et la stabilité sur la péninsule coréenne".
Le ministre néerlandais des Affaires étrangères Bert Koenders dénonçait "une nouvelle provocation dangereuse" et une mesure "complètement irresponsable".
L'Italie a aussi estimé que le test, s'il était confirmé, constituerait "une grave menace pour la paix et la sécurité régionales".
- 'Violation inacceptable' -
Pour l'Otan, l'essai nucléaire "sape la sécurité régionale et internationale". "Je condamne le développement continu d'armes nucléaires et de programmes de missiles balistiques par la Corée du Nord, ainsi que sa rhétorique enflammée et menaçante", a déclaré son secrétaire général Jens Stoltenberg.
L'Union européenne a dénoncé "une violation inacceptable" et une "menace" envers la sécurité de l'Asie du Nord-est, selon la chef de la diplomatie européenne, Federica Mogherini.
S'il est confirmé que la Corée du Nord a effectué un essai de bombe à hydrogène, il s'agira d'une "violation évidente" des résolutions de l'ONU et d'un acte "profondément regrettable", selon Yukiya Amano, le patron de l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA), basée à Vienne.
De même, l'Inde "évalue les informations disponibles", notamment sur la nature thermonucléaire du test, tout en se déclarant "profondément inquiète", selon un porte-parole officiel.
La chef de la diplomatie australienne, Julie Bishop, a "condamné dans les termes les plus vifs" l'essai nucléaire qui confirme aux yeux de Canberra "le statut d'Etat-voyou" de la Corée du Nord.
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