Des technologies pour mieux rebondir après une catastrophe naturelle
Les catastrophes naturelles sont de plus en plus nombreuses. Qu'il s'agisse de tremblements de terre, d'inondations, d'éruptions volcaniques, d'ouragans ou de feux de forêt, ces évènements sont devenus la manifestation la plus tangible du changement climatique et jusqu'à présent, l'humanité n'a pas trouvé de meilleure réponse que de payer la facture des dégâts. De 1991 à 2010, selon les chiffres des Nations Unies, les sommes consacrées à la réponse aux catastrophes ont été plus de cinq fois supérieures à celles consacrées à la réduction des risques de catastrophe. Les conséquences de cette absence de planification sont souvent tragiques: en 2005, aux États-Unis, l'ouragan Katrina a frappé les côtes du golfe du Mexique. Il a provoqué des brèches dans le système de protection contre les inondations de la Nouvelle Orléans, ce qui a provoqué des dommages structurels importants aux résidences se trouvant à proximité. Environ les trois quarts de la ville ont été inondés. Des ponts ont été endommagés par la montée des eaux et des installations industrielles comme les ports et les usines pétrochimiques ont également été durement touchées. «L'état d'urgence sans précédent provoqué par Katrina a mis en évidence la nécessité de se protéger des catastrophes naturelles, et pas uniquement des risques anthropiques», déclare le professeur Gian Paolo Cimellaro, professeur associé au Département d'ingénierie structurelle, géotechnique et de la construction de l'Université polytechnique de Turin, et coordinateur du projet IRUSAT (Improving Resilience of Urban Societies through Advanced Technologies). La communauté scientifique a en particulier commencé à étudier le concept de résilience. «Plusieurs stratégies d'atténuation existent déjà pour améliorer les performances des infrastructures. Elles peuvent se baser, par exemple, sur des technologies innovantes comme l'isolement bas pour les ponts, combiné à l'utilisation de systèmes passifs comme des amortisseurs hydrauliques ou hystérétiques, etc.», poursuit le professeur Cimellaro. «Mais si ces technologies sont susceptibles d'atténuer les dégâts physiques provoqués par les catastrophes naturelles, les évènements récents ont montré qu'il est le plus souvent impossible de les éviter. C'est ici que la résilience, c'est-à-dire la capacité de rebondir après une crise, s'avère nécessaire.» Prévoir l'impact financier des catastrophes Trouver une stratégie de résilience appropriée n'est pas une tâche facile. Nos sociétés reposent sur des systèmes de plus en plus interdépendants, et les stratégies de résilience doivent d'abord tenir compte du risque d'un effet domino. Pour chaque communauté locale ou régionale, il faut identifier et protéger les points faibles du système économique, de manière à renforcer la résilience économique en cas de catastrophes naturelles. IRUSAT propose précisément un modèle pour accomplir cette tâche, comme l'explique le professeur Cimellaro. «Notre modèle, qui a été appliqué à la région de San Francisco, décrit les effets économiques et les caractéristiques qui devraient être pris en compte pour prévoir l'impact financier des catastrophes naturelles. Ce modèle met en particulier l'accent sur les interdépendances économiques entre les industries et les services vitaux.» Le modèle utilise plusieurs sources: des données économiques réelles fournies par des études sur des catastrophes naturelles spécifiques, des données sur les dommages physiques contenues dans la base de données HAZUS, ainsi que l'index de résilience économique fourni par le cadre PEOPLES. Une analyse de sensibilité est réalisée pour chaque secteur économique à prendre en compte, et on obtient au final un index global de résilience économique. L'un des principaux résultats du modèle réside dans ce qu'on appelle les «courbes d'autonomie»: «Nous avons obtenu ces dernières à partir des probabilités de fermeture évaluées grâce à des enquêtes sur les entreprises, et de simulations concernant notre zone d'étude», précise le professeur Cimellaro. Grâce à ce travail, l'équipe est maintenant en mesure de proposer IDEALCITY, un modèle de ville virtuelle qui simule les principales interdépendances des infrastructures au cours d'une crise provoquée par un évènement extrême. Ce modèle devrait aider les décideurs à définir des stratégies pour renforcer les systèmes locaux et régionaux. L'attention devrait se porter vers des stratégies de restauration, afin d'accélérer la reprise et réduire le temps d'arrêt des infrastructures. Il faudra pour cela non seulement se concentrer sur la réduction des dommages structurels et non structurels, mais également améliorer les services d'intervention d'urgence comme les pompiers, la police ou la protection civile. Des technologies pour mieux faire face aux urgences Une contribution essentielle d'IRUSAT dans ce domaine consiste en un appareil porté au poignet et un système personnalisé de «Surveillance de l'état de la structure» destinés à gérer les urgences. Complètement indépendant des réseaux électriques et de communication externes, ce système permet une géolocalisation à l'intérieur des bâtiments. Il peut s'avérer très utile, par exemple, pour permettre aux pompiers de s'orienter à l'intérieur de bâtiments en feu. «Nous prévoyons de tester cette technologie sur des personnes portant le dispositif et positionnées sur une table vibrante. Nous pourrons ainsi évaluer la capacité du dispositif à collecter et transférer par radio les informations pendant les secousses», explique le professeur Cimellaro. «Nous avons également prévu des simulations à grande échelle pour tester les capacités du système dans un environnement étendu avec un grand nombre d'utilisateurs, et nous demanderons à des pompiers de la région du Piémont en Italie d'y participer.» En plus de la commercialisation de cet appareil, l'équipe espère pouvoir créer une ville virtuelle que les équipes de secours pourront utiliser pour évaluer et améliorer leurs performances. «Sur le long terme, cet outil sera utilisé en temps réel par les décideurs, afin de vérifier les effets de leurs décisions pendant une urgence, dans un système aussi complexe qu'une collectivité», conclut le professeur Cimellaro.
Mots‑clés
IRUSAT, catastrophe naturelle, rétablissement, appareil intelligent, séisme, inondation, éruption, feux de forêt, ouragan, urgence, Katrina, résilience, infrastructures, HAZUS, cadre PEOPLES, IDEALCITY, dommages structurels, ville virtuelle
