Les catastrophes peuvent survenir n’importe où.
Certains endroits sont plus sujets à des risques tels que les tremblements de terre, les inondations et les ouragans, mais nulle part le risque n’est nul. La bonne nouvelle est que les humains peuvent prendre de bonnes décisions pour réduire les risques que de tels dangers se transforment en catastrophes. La technologie peut aider à déterminer où investir pour sauver le plus grand nombre de vies.
La terrible dévastation causée par un séisme de magnitude 6,8 au Maroc le 8 septembre 2023 est le résultat de la présence de bâtiments historiques vieux de plusieurs siècles et de l’utilisation continue d’anciennes méthodes de construction telles que les briques en terre cuite et la maçonnerie non armée. Ces matériaux de construction sont répandus à travers le monde entier, particulièrement dans les états en développement.
Les ingénieurs comme moi ont tendance à se concentrer sur des décisions concrètes liées à la manière dont les bâtiments sont construits – par exemple, la quantité et l’emplacement des armatures en acier. Au cours des dernières années, j’ai mené les plus grands tests de table vibrante au monde, plaçant un immeuble d’habitation grandeur nature sur une plate-forme qui simule l’activité sismique, et j’ai dirigé des équipes d’experts pour enquêter sur les tremblements de terre, les ouragans, les tornades et les inondations. mais je ne me suis jamais habitué à la dévastation comme celle que l’on voit actuellement au Maroc.
Comme chaque catastrophe nous le rappelle, des mesures d’atténuation sont nécessaires pour rendre nos maisons, nos bureaux et nos écoles plus sûrs et plus résistants aux tremblements de terre. La rénovation des bâtiments coûte cher – et ce coût représente un défi de taille pour les états en développement comme le Maroc et la Syrie, de même que pour les états développés comme la Turquie – qui ont tous trois été dévastés récemment par des tremblements de terre majeurs.
Et pourtant, je suis optimiste car je sais que des milliers d’ingénieurs à travers le monde travaillent et collaborent pour rendre les tremblements de terre moins meurtriers.
Le séisme au Maroc a endommagé des milliers de maisons et de bâtiments, y compris de nombreux monuments historiques de longue date du pays. Wang Dongzhen/Agence de presse Xinhua via Getty Images
Comment les tremblements de terre dévastent les bâtiments
Avant de pouvoir discuter de la manière d’améliorer la sécurité des personnes lors des tremblements de terre, il est utile de saisir les forces à l’œuvre pendant ces événements destructeurs.
L’étendue des dégâts causés par un séisme est déterminée par plusieurs facteurs, notamment la magnitude (ou la quantité d’énergie que le séisme libère de la faille), la profondeur de la faille et la distance entre le bâtiment et l’épicentre du séisme.
Un épicentre est l’emplacement à la surface de la Terre au-dessus de la faille. Il s’agit essentiellement du point zéro du séisme, où les secousses sont les plus intenses et où les bâtiments sont les plus susceptibles de s’effondrer.
Si les colonnes et les murs d’un bâtiment à plusieurs étages ne sont pas suffisamment rigides et solides pour résister aux forces d’un séisme, la gravité prend le dessus. Le bâtiment s’effondre généralement au niveau du rez-de-chaussée, provoquant le suivi des étages supérieurs. Toute personne à l’intérieur peut être piégée ou écrasée par la chute de débris. Pour y mettre fin, il faut des codes de conception modernes, des investissements importants et l’application de ces codes de conception. Il y a toujours des défis à relever – mais cela ne veut pas dire qu’il n’y a pas eu de réussites.
La Californie prévoit d’avancer
Prenons la ville de San Francisco. Il y a plus de dix ans, cette ville densément peuplée du nord de la Californie a réalisé qu’elle comptait des milliers d’immeubles d’appartements avec parking au rez-de-chaussée. Ceux-ci sont connus sous le nom de bâtiments à « étages souples » et sont plus susceptibles de s’effondrer car ils n’ont pas la résistance et la rigidité des armatures au niveau du sol. Beaucoup d’entre eux risquent de s’effondrer lors d’un séisme modéré à majeur, tandis que beaucoup d’autres nécessiteraient des mois pour être réparés.
Grâce à une auto-étude réalisée en 2010, San Francisco a admis que même si personne n’était tué ou blessé lors d’un séisme, les dommages causés à ces immeubles résidentiels à logements multiples entraîneraient la perte de leur logement et le départ d’un nombre important de personnes, modifiant ainsi la situation. son caractère pour toujours. En 2013, la ville a lancé un programme de rénovation obligatoire. Jusqu’à présent, plus de 700 bâtiments à étages ont été rénovés. Les subventions fédérales pouvant atteindre 13 000 $ US, devenues disponibles début 2023, devraient accélérer ces progrès.
Los Angeles a emboîté le pas en 2015, en adoptant une loi exigeant la rénovation des bâtiments à ossature de bois à étages souples et des bâtiments en béton plus anciens susceptibles de s’effondrer. En 2023, 69 % des bâtiments à étages doux de Los Angeles avaient été rénovés. Les progrès sur les structures en béton ont été plus lents mais progressent.
La rénovation des plus grands immeubles d’habitation à logements multiples à San Francisco et à Los Angeles coûte entre 60 000 et 130 000 dollars – mais l’investissement pour une maison unifamiliale typique aux États-Unis commence à seulement 3 000 dollars.
Les communautés en dehors des États-Unis se sont par ailleurs mieux reconstruites suite aux tremblements de terre.
En 2005, Kobe, au Japon, a été secouée par un séisme majeur qui a provoqué plus de 5 000 morts et 200 milliards de dollars de dégâts. Tandis que la ville se reconstruisait, les autorités ont profité de l’occasion pour améliorer leur code du bâtiment en utilisant des techniques de renforcement et de rigidification actualisées.
Christchurch, en Nouvelle-Zélande, a été dévastée en 2011 par deux tremblements de terre qui ont détruit une partie importante du centre-ville. Même si de nombreux bâtiments ne se sont pas effondrés – signe que le code du bâtiment fonctionnait jusqu’à un certain point – beaucoup ont été gravement impactés. Leur destruction représentait l’occasion de se concentrer sur une construction résiliente.
À Amizmiz, au Maroc, des équipes de recherche et de sauvetage recherchent des survivants coincés sous les décombres. Davide Bonaldo/SOPA Images/LightRocket via Getty Images
Concentrer les efforts
Alors, comment les citoyens et les gouvernements peuvent-ils déterminer où investir au mieux pour réduire notre exposition aux risques naturels ?
Le centre que je codirige rassemble des spécialistes de 14 universités pour déterminer comment mesurer la résilience d’une communauté aux risques naturels afin de lui permettre de planifier, d’absorber et de s’en remettre rapidement. Une directive politique de l’administration Obama a permis de concentrer les fonds sur l’amélioration de la résilience à travers les États-Unis.
Pour améliorer la résilience, nous devons être en capacité de la quantifier et de la mesurer. Pour ce faire, nous avons développé un modèle informatique appelé IN-CORE que les communautés peuvent employer pour mesurer les effets à court et de manière durable de scénarios « et si » sur leurs ménages, leurs institutions sociales, leurs infrastructures physiques et l’économie locale. Chaque algorithme interactif qui compose le modèle est basé sur des recherches scientifiquement rigoureuses documentées dans près de 200 publications évaluées par des pairs au cours des huit dernières années. Notre système permet aux parties prenantes de prendre des décisions éclairées par la résilience et de mesurer les impacts sur les populations vulnérables. Par exemple, nous savons qu’il est vital que les institutions sociales telles que les écoles et les hôpitaux restent intactes après un aléa.
Un exemple d’utilisation d’IN-CORE est l’engagement du centre avec le comté de Salt Lake, dans l’Utah. Le comté se prépare à un séisme majeur – un événement inévitable ont rapporté les experts de l’US Geological Survey. Il est essentiel de saisir où l’investissement aura le plus grand impact, car le temps et l’argent sont limités. Notre système aidera le comté de Salt Lake à déterminer quelles rénovations de bâtiments offriront le meilleur retour sur investissement en fonction des services physiques, des services sociaux et de la stabilité économique et démographique.
L’un des objectifs du projet IN-CORE est d’aider les communautés récemment identifiées par l’Agence fédérale de gestion des urgences comme zones communautaires de résilience aux catastrophes, ou zones des États-Unis les plus exposées aux effets des risques naturels et du changement climatique.
Plus largement, nous prévoyons de collaborer avec les communautés et les régions du monde entier, en gardant toujours à l’esprit la garantie de solutions socialement équitables. Par exemple, comme le montre le séisme au Maroc, il est important de considérer non seulement les centres urbains, mais aussi les communautés rurales – comme celles des montagnes de l’Atlas qui ont subi tant de pertes.
John van de Lindt reçoit un financement du National Institute of Standards and Technology pour codiriger le développement d’IN-CORE mentionné dans l’article.