Les aléas naturels

Mouvements de terrain en montagne (Alpes) - écroulement de versant, lave torrentielle, cône de déjection… - Morignone (28/07/1987) - Alta Valtellina (Sandrio - Lombardie) - au premier plan, merlon de protection de la vallée

Chute de météorite - Meteor crater – Coon Butte (Arizona) – d ~ 1 200 m – p ~ 150 m – ~ 25 000 B.P.

Les tempêtes, les cyclones tropicaux, les crues et les inondations, les canicules, les éruptions volcaniques, les séismes, les tsunamis, les mouvements de terrain, les chutes de météorites, les raz de marée (sous l'action de la Lune), etc., sont des phénomènes naturels qui participent à l’évolution incessante de la Terre : depuis l’origine, des reliefs se créent et se détruisent à sa surface, et l’eau s’évapore de l’océan, circule dans l’atmosphère, tombe sur les continents pour retourner à l’océan par les cours d’eau. À l’échelle du temps de la Terre, cette évolution est à peu près continue et monotone, mais elle ne l’est pas à terme humain, car ses événements, de très courte durée, ne sont sensibles qu’à partir d’un certain seuil d’intensité qui dépend à la fois de la nature du phénomène considéré, des observations et des instruments de mesure.

Aujourd'hui, on parle d'aléa pour désigner le phénomène naturel source de danger, caractérisé par une intensité de "référence" associée à la probabilité que cette intensité soit dépassée. Cette notion de probabilité est souvent associée à une période de retour. Ainsi un phénomène qui a une probabilité d'un sur dix d'être dépassé chaque année, sera qualifié d’événement décennal (période de retour moyenne de dix ans). Le terme moyenne est ici important, car il signifie que ce n'est que sur une période de plusieurs fois dix ans que cette fréquence pourra être effectivement dépassée^[2].

Le cours de n’importe quel phénomène naturel ne peut pas arrêter, ni même le modifier durablement ; les effets de certains de ses événements peuvent être observés : ce cours est continu, mais dans un certain intervalle de n’importe quelle échelle de temps, il est apparemment désordonné voire incohérent ; modélisé comme un système dynamique instable, sa fonction intensité/temps est successivement plate, croissante ou décroissante avec des minimums et des maximums relatifs plus ou moins individualisés et parfois des paroxysmes. Le temps historique humain est court et la géologie historique est imprécise ; cette évolution montre aussi des tendances à la hausse, à la baisse ou une stase durant des périodes plus ou moins longues et plus ou moins espacées mais jamais cycliques.

Les événements naturels intempestifs voire paroxystiques sont uniques, contingents, mais normaux et généralement explicables ; ce sont des péripéties et non des anomalies du cours normal, compliqué mais intelligible, du phénomène : il n’arrive jamais n’importe quoi, n’importe où, n’importe quand, n’importe comment ; la plupart de ces événements sont plus ou moins localisés et, en dehors des séismes, aucun n’est quasi instantané ; la montée en puissance de l’intensité d’un phénomène naturel dans un bassin de risque est généralement progressive jusqu’à atteindre ou non une valeur paroxystique, car heureusement, la tendance à l’accroissement se renverse souvent. De longues séries homogènes d’observations en permettent l’étude statistique et proposent sans certitude, des temps de retour annuel, décennal, centennal, d’événements dangereux, les aléas. Il est en général très délicat de caractériser les aléas exceptionnels avec une grande certitude, puis que cela demanderait de disposer d'observation sur des temps très longs : plusieurs siècles pour l’événement centennal ou plusieurs millénaires pour l’événement millénal^[2]!

Catalogue français

Éruption volcanique – Éruption du Vésuve en 1631 – Réfugiés arrivant à Naples par le ponte della Madallena.

En France, selon l’article L 125-1 du Code des assurances « ...Sont considérés comme les effets des catastrophes naturelles (CATNAT), .//., les dommages matériels directs « non assurables » ayant eu pour cause déterminante l’intensité anormale d’un agent naturel, lorsque les mesures habituelles à prendre pour prévenir ces dommages n’ont pu empêcher leur survenance ou n’ont pu être prises... » ; les aléas naturels relevant de la loi, susceptibles d’avoir des effets catastrophiques, pris en compte dans les Plans de prévention des risques naturels prévisibles (PPR) sont précisés dans la circulaire ministérielle du 19/05/1998, par ordre de fréquence et de gravité :

• Inondations et coulées de boue : inondations de plaine - inondations par crues torrentielles - inondations par ruissellement en secteur urbain, coulées de boue ;
• Inondations consécutives aux remontées des nappes phréatiques ;
• Phénomènes liés à l’action de la mer : submersions marines - recul du trait de côte par érosion marine ;
• Mouvements de terrain : effondrements et affaissements - chutes de pierres et de blocs - éboulements en masse - glissements et coulées boueuses associées - laves torrentielles - mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols ;
• Avalanches ;
• Séismes.

Les aléas climatiques et atmosphériques – cyclones, tempêtes, neiges, grêles…, les incendies, les risques biologiques et l’activité humaine – agriculture, mines, travaux du BTP, pollutions… – ne figurent pas dans ce catalogue, car les « dommages matériels directs » dont ils seraient les « causes déterminantes » ne sont pas « non assurables » (sont assurables) ; les éruptions volcaniques propres aux Antilles et à la Réunion ont des réglementations spécifiques – le risque volcanique en métropole est négligé, car la chaîne des Puys parait actuellement inactive ; les chutes de grosses météorites destructrices, très rares, sont aussi négligées.

Divers organismes publics ou privés (BRGM, Ministère de l'Intérieur, de l'Écologie, de l'Agriculture...) diffusent des catalogues à peu près analogues, plus ou moins détaillés, notamment pour les éruptions volcaniques, les feux de forêts et les phénomènes atmosphériques^[3].

En France comme partout dans le monde, les aléas les plus fréquents et les plus destructeurs sont les crues^[4] ; leurs causes initiales sont toujours météorologiques - moussons, cyclones, tempêtes… ; leurs effets sont les inondations et les mouvements de terrain – écroulements, éboulements, glissements… Leurs effets peuvent être aggravées par l'activité humaine : réductions voire suppressions de zones inondables, forestières, agricoles..., extensions de zones d’aménagement, de construction…, non-respect de règles de prévention…

Caractères généraux

Scientifiquement étudiés, la plupart des aléas naturels dangereux sont maintenant bien connus et localisés : les réponses aux questions essentielles, où ?, comment ?, avec quelle intensité ? un risque naturel peut se réaliser, conduisent à la prévention et à la protection qui pourraient en limiter plus ou moins les effets dommageables ; par contre, il n’y a pas de réponse à la question capitale, quand ?, qui autoriserait la prédiction voire l’annonce, et permettrait d’éviter les accidents et les catastrophes.

Augmentation actuelle ?

Évolution d’un phénomène naturel.

Quand la réalisation d’un risque entraîne une catastrophe, l’intensité de l’aléa en cause est souvent considéré comme un excès paroxystique, jamais observé. Or, quel que soit l’aléa, aucune série statistique fondée sur des données sures, nombreuses et homogènes ne montre une augmentation actuelle de son intensité et de sa fréquence ; les images de satellites, les vidéos et photos terrestres diffusées par Internet et autres média montrent en temps réel leurs effets à l’autre bout du monde, et les aménagements de plus en plus nombreux, complexes, surpeuplés… accroissent sans cesse les risques et les ravages que leurs réalisations provoquent : ce n’est pas le cours du phénomène naturel en cause qui est changé, ce n’est pas toujours l’intensité et la fréquence de l’aléa qui ont accru, ce sont aussi ceux qui y sont exposés, leur vulnérabilité, les imprudences, les informations... qui augmentent sans cesse^[5]. D'une certaine façon, on peut dire que les origines des risques "naturels" sont de moins en moins "naturelles"^[2].

Les enjeux

Matsushima (Japon) - Après le tsunami du 11/03/2011

Les aléas, événements paroxystiques des phénomènes naturels, ne sont dangereux et éventuellement dommageables que là où il y a des enjeux humains, un aménagement, un ouvrage, une présence, une activité… ; pas d’enjeu, pas de risque : les phénomènes sont naturels ; les risques sont humains. Les expressions consacrées risque naturel, catastrophe naturelle sont des non-sens ; l’anglais dit Geological Hazards.

Il n’y a pas forcément de relation directe entre l’intensité d’un aléa et la gravité de ses effets dommageables qui est toujours le fruit de la vulnérabilité des enjeux, conséquence de faits certains - légèreté, inconscience, attitudes et/ou décisions irréfléchies, voire aberrantes^[7]... Dans la plupart des régions du monde, c'est très souvent par une augmentation continue de la vulnérabilité des sociétés humaines que le risque naturel augmente.

La vulnérabilité des aménagements, des ouvrages et des personnes résulte d’implantations défectueuses, d’inadaptations aux caractères naturels des sites, de vices de conception et/ou de construction, et se concrétise en dérives économiques, dysfonctionnements, dommages, accidents, ruines, catastrophes. Après un événement destructeur dans un même bassin de risque, ce sont toujours des ouvrages analogues voisins qui sont plus ou moins endommagés parce que plus ou moins bien implantés et/ou construits et d’autres en partie ou en totalité ruinés parce que mal implantés et mal construits ; et c’est dans les plus affectés que se trouvent le plus de victimes.

Or, les effets dommageables d’un aléa dangereux peuvent être en grande partie prévenus : la vulnérabilité des ouvrages peut être atténuée en respectant des règles spécifiques d’implantation et de construction souvent définies et imposées par l’autorité publique ; leurs dommages peuvent être plus ou moins évités ou au moins limités et ainsi les personnes peuvent être protégées ; nous pouvons souvent partir quand un événement est susceptible de se produire, se protéger ou s’en accommoder par des aménagements, des constructions et des dispositifs de crises adaptés aux risques courus dans les sites occupés, à condition que le phénomène naturel en cause, son bassin de risque, les aménagements et ouvrages qui s’y trouvent aient été correctement étudiés scientifiquement et techniquement.

Les acteurs de l’étude et de la gestion

Les risques naturels sont pratiquement tous connus à peu près partout, au moins par tradition et/ou expérience pour certains occupants des aménagements menacés, sans qu’ils en comprennent toujours les mécanismes. Ceux dont la réalisation est susceptible d’être catastrophique, n’intéressent que quelques spécialistes, pour la plupart scientifiques, jusqu’à ce qu’une réalisation spectaculaire active ou réactive l’intérêt général.

Particulièrement complexe, un risque spécifique doit être étudié et géré^[8] par de nombreux acteurs de formation, de métier et de fonction divers, extrêmement différents, qui n’agissent en concertation qu’en période de crise, sans toujours y parvenir efficacement. En amont, pour les études de bassins de risques, ce sont des spécialistes de nombreuses disciplines, d’une part des sciences de la Terre, volcanologues, sismologues, géotechniciens, hydrologues, météorologues… pour l’aléa et d’autre part, de l’aménagement et de la construction, architectes, ingénieurs… pour la vulnérabilité et la prévention. Ces études sont généralement commandées et financées par des organismes publics, communes, départements, État, sous l’autorité des maires, des préfets et des ministres ; ces derniers utilisent ensuite ces études pour établir et appliquer spécifiquement la réglementation générale (PER…), en établissant les documents fixant les règles locales d’aménagement, d’information et de prévention ; ce sont eux qui doivent enfin gérer une crise et éventuellement organiser les secours, confiés à des équipes spécialisées de protection civile (pompiers…) qui font le plus qu’ils peuvent avec les moyens dont ils disposent, pour limiter les victimes et les dégâts, généralement secondés par des occupants par chance peu ou pas affectés et par des voisins bénévoles.

Dans les pays développés, les simples dommages localisés et fréquents, généralement aux ouvrages, sont connus des victimes, des experts, des assureurs et éventuellement des magistrats ; les études correspondantes sont réalisées par les experts et financées par les assureurs, toujours a posteriori ; les victimes des catastrophes sont indemnisées sur des fonds spéciaux publics, en France après reconnaissance administrative d'un état de catastrophe naturelle. Ailleurs^[9], ce sont principalement les pays développés et les ONG qui assument les secours puis les aides matérielles aux populations démunies sinistrées.

Le paradoxe du risque « naturel »

Sur Terre, il n’y a pas n’importe quoi n’importe où, il ne se passe pas n’importe quoi n’importe où, n’importe quand et n’importe comment. Les aléas sont donc étroitement localisés et, assez paradoxalement, en grande partie déterminés ; si, à un certain endroit et dans certaines circonstances, la réalisation d’un aléa paraît possible, elle adviendra sans doute dans un délai que l’on peut en principe estimer par son temps de retour, mais par ailleurs, parmi toutes les situations imaginables, sa probabilité d’occurrence sera quasi nulle dans un grand nombre de cas.

Le risque « naturel » nous paraît donc à peu près déterminé à très long terme et pratiquement indéterminé à court terme ; ce paradoxe peut être atténué en considérant d’abord que l’évolution du bassin de risque est modélisable de façon autonome si on lui attribue des conditions aux limites acceptables, ensuite, si l’on admettait, ce qui est probable mais pour le moment indémontrable, que le temps caractéristique de son évolution est très petit à l’échelle humaine mais très grand à l’échelle géologique ; cela voudrait dire que ce qui peut paraître plus ou moins déterminé à l’échelle géologique, ne l’est pas à l’échelle humaine. Et en fait, on sait où et comment se manifeste n’importe quel événement naturel, mais on ne sait pas quand il atteindra telle intensité éventuellement génératrice d’accident, qui n’est pas une anomalie dans le cours du phénomène. Cela explique que l’on puisse clairement caractériser un risque naturel sans que l’on sache le localiser précisément et en prédire l’occurrence ; structurellement, la prévision nous est plus ou moins accessible ; la prédiction ne l’est pas.

Étude rationnelle de l’aléa

Crue torrentielle – Lance (affluent du haut Verdon) - 05/11/1994 – gendarmerie de Colmars-les-Alpes (Alpes-de-Haute-Provence)

Dans un bassin de risque, l’étude rationnelle d’un aléa consiste à le caractériser, établir et analyser le cours du phénomène naturel dont il est une péripétie, établir sa probabilité d’occurrence, en prévoir les conséquences pour s’en prémunir, le réduire et gérer sa réalisation éventuelle, car il ne se maîtrise pas.

C’est une opération structurée qui consiste à mettre en œuvre de façon cohérente et rationnelle, certaines théories et techniques des sciences de la Terre : géologie – géomorphologie, géodynamique, géophysique, géomécanique... synthétisées et mises en œuvre par la géotechnique, hydrologie marine et continentale, climatologie, météorologie…, certaines techniques du bâtiment et du génie civil, pour caractériser le bassin, le décrire et le schématiser ; cela conduit à en bâtir un modèle de forme généralement représenté par des cartes, des profils... Son évolution peut alors être analysée en étudiant les phénomènes naturels ou induits qui l’affectent ou l’affecteront et ainsi, lui adapter les aménagements existants et les ouvrages qui y seront implantés, afin de les rendre aussi peu vulnérables que possible.

La démarche scientifique des probabilités est la seule qui convienne à cette étude, car l’irrationnel – hasard, fatalité…, est inacceptable et le déterminisme n’est pas adapté à l’étude des phénomènes naturels, trop complexes ; ils sont efficacement modélisés comme des systèmes dynamiques complexes ayant des comportements critiques auto-organisés flous, dont l’étude ressortit à la théorie du chaos.

Schéma général d’étude d’un risque

Érosion de rivage marin (Manche) – Sainte-Marguerite-sur-mer (Seine-Maritime) – Chute d’un blockhaus.

Les actions et moyens disponibles pour atténuer les effets néfastes de n’importe quel événement naturel dangereux, sont nombreux et variés ; dans chaque cas clairement caractérisé, il est scientifiquement possible de bien les définir, afin d’en décider en toute connaissance de cause et de les mettre en œuvre à bon escient ; il est par contre très difficile de prévoir l’occurrence d’un aléa menaçant et pratiquement impossible de la prédire.

Quel que soit le risque en cause, la méthode de son étude particulière repose sur un schéma général en trois étapes, spécification du risque, estimation du danger, définition des actions propres à le supprimer ou à réduire les effets de sa réalisation éventuelle. Pour ce faire, l’approche probabiliste est la seule qui soit efficace.

Spécification du risque

Avalanche – Chamonix-Mont-Blanc (Haute-Savoie) – 09/02/1999 – Le couloir et le monument aux morts.

Il importe d’abord de s’assurer de la réalité du risque appréhendé. Certains événements dangereux, là fréquents et redoutables, peuvent être considérés ici comme inexistants sans qu’il soit besoin d’entreprendre une lourde étude pour s’en assurer : la morphologie, le comportement, l’histoire... d’un lieu à risque éventuel sont déterminants. Chaque cas est particulier, son étude est affaire de spécialistes qui peuvent toujours s’appuyer sur quelques principes généraux, mais l’expérience et la rigueur sont nécessaires pour recueillir, critiquer et exploiter des données qui peuvent être incomplètes, difficilement interprétables, contestables, erronées... L’utilisation parallèle de méthodes différentes, permet d’obtenir des données analogues par des voies distinctes et de multiplier les recoupements par redondance.

Dans le cas d’un ouvrage nouveau, c’est l’expérience des constructeurs et l’application de règles techniques éprouvées qui permettent d’imaginer d’éventuels accidents de chantier et des dommages à l’ouvrage ; or, la majeure partie des dommages et accidents de BTP résulte de l’imprudence et de la légèreté avec lesquelles sont négligés les risques nombreux et variés, courus durant la construction et la vie d’un ouvrage, dont pourtant la typologie est connue.

La spécification du risque redouté est terminée avec la mise au point de modèles analytiques et synthétiques de forme et de comportement fiables, qui caractérisent précisément ce danger. Il n’est jamais sûr d’y être parvenu, car les modèles ne font qu’extrapoler des évolutions connues ; ils ne sont efficaces que si des événements analogues se sont effectivement produits dans le passé et se reproduiront dans l’avenir.

Bibliographie

: document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

• Peut-on prévoir les catastrophes naturelles ? (1970)- Marcel Roubault - PUF, Paris.
• Geological Hazards (1975) - BOLT et autres - Springer Verlag, NY.
• La Terre en colère - les cataclysmes naturels (1980) - BOOTH B. et FITCH F. - Seuil, Paris.
• La prévention des risques naturels (1997) – BOURRELIER P.-H. et autres - La Documentation française, Paris.
• Des catastrophes naturelles? (2006) - François Ramade - Dunod, Paris.
• Idées reçues - Les catastrophes naturelles (2008), Gérard Brugnot, Editions le Cavalier Bleu, 126 p., (ISBN 978-2-84670-228-7)
• Global Assessment Report on Disaster Risk Reduction (GAR) / 4^e édition du bilan mondial sur la réduction des risques de catastrophes, 2015, United Nations, 316 pages ; (ISBN 978-92-1-132042-8)
• Global volcanic hazards and risk: Technical background paper for the Global Assessment Report on Disaster Risk Reduction 2015. Global Volcano Model and IAVCEI. Brown, S.K., Loughlin, S.C., Sparks, R.S.J., Vye-Brown, C. et al. (2015), 233 page

Articles connexes

• Catastrophe naturelle
• Liste des pays les plus exposés aux catastrophes naturelles
• Dispositif mondial pour la réduction des risques de catastrophes
• Géodynamique
• Géotechnique
• Gestion des risques
• Gestion des risques sociétaux
• Risque de catastrophe planétaire
• Risques d'effondrements environnementaux et sociétaux

Liens externes

• Observatoire permanent des catastrophes naturelles et des risques naturels
• Vigicrues : Service d'information sur le risque de crues des principaux cours d'eau en France
• Cartes de vigilance météo publiées par Météo-France
• Bulletins de prévision du risque d’avalanches édités par Météo-France
• Dossiers scientifiques en ligne sur le site Irstea: Risque avalanche et aménagement durable du territoire (2017), Risque inondation : la recherche relève le niveau (2015) et Incendies de forêt : la recherche sous le feu de l’action ! (2016)