Caractérisation des vulnérabilités aux catastrophes « naturelles » - Page 1 - test Tous nos livres sont imprimés dans les règles environnementales les plus strictes Il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement la présente publication sans autorisation du Centre Français d’exploitation du droit de Copie (CFC) – 20 rue des GrandsAugustins – 75006 PARIS – Tél. : 01 44 07 47 70 / Fax : 01 46 34 67 19. © Éditions Edilivre – Collection Universitaire – 2008 ISBN : 978-2-8121-0037-6 Dépôt légal : Septembre 2008 Tous droits de reproduction, d’adaptation et de traduction, intégrale ou partielle réservés pour tous pays. UNIVERSITE PAUL VALERY – MONTPELLIER III HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES (SECTION 23 : GEOGRAPHIE PHYSIQUE, HUMAINE, ECONOMIQUE ET REGIONALE) MEMOIRE Caractérisation des vulnérabilités aux catastrophes « naturelles » : contribution à une évaluation géographique multirisque (Mouvements de terrain, séismes, tsunamis, éruptions volcaniques, cyclones) Frédéric Leone Maître de conférences Département de Géographie-Aménagement & Laboratoire GESTER Université Paul Valéry – Montpellier III Composition du jury Maurice Burac Gilles Hubert David Lefèvre Jean-Claude Thouret Pierre Usselmann Yvette Veyret (Professeur, Université des Antilles et de la Guyane) (Professeur, Université Cergy-Pontoise) (Professeur, Université Paul Valéry – Montpellier III) (Professeur, Université Blaise Pascal – Clermont-Ferrand) (Directeur de recherche émérite, CNRS) (Professeur, Université Paris X – Nanterre) SOUTENUE LE 29 NOVEMBRE 2007 TABLE DES MATIERES AVANT-PROPOS............................................................................................................................... 3 INTRODUCTION : LA VULNERABILITE, DEFINITION D’UN CONCEPT CLE POUR L’EVALUATION DU RISQUE. 7 PARTIE 1 : DEMANDE SOCIALE ET DISPONIBILITE DES DIFFERENTES APPROCHES D’EVALUATION DES VULNERABILITES............................................................................................................................ 15 1.1. Demande sociale et recherche sur les risques naturels : quelle adéquation ? ... 16 1.1.1. Présentation ......................................................................................................... 16 1.1.2. L’analyse de la demande sociale ......................................................................... 16 1.1.3. Thèmes et interrogations scientifiques soulevés par la demande sociale ........... 17 1.1.4. Inventaire des grands programmes de recherche ............................................... 19 1.1.5. Analyse de la production scientifique relative au risque inondation..................... 20 1.1.6. Conclusion ............................................................................................................ 22 1.2. Un aperçu de la diversité des approches scientifiques sur les vulnérabilités ..... 24 1.2.1. Analyse de la production scientifique ................................................................... 24 1.2.2. Synthèse des approches d’évaluation des vulnérabilités..................................... 29 1.2.3. Disponibilité des approches ................................................................................. 32 1.3. Conclusion ........................................ 34 PARTIE 2 : APPORTS DES RETOURS D’EXPERIENCE ET DIAGNOSTICS DE RISQUE ............................... 37 2.1. Le retour d’expérience : diversité des approches et des apprentissages ............ 38 2.1.1. La demande de retour d’expérience..................................................................... 38 2.1.2. Les fondements de la démarche .......................................................................... 39 2.1.3. Différentes formes de retour d’expérience ........................................................... 40 2.1.4. Différentes pratiques du retour d’expérience ....................................................... 41 2.1.5. Bilan synthétique de nos retours d’expérience .................................................... 54 2.2. Le diagnostic de vulnérabilité : analyses de cas ........................................ 59 2.2.1. Le système vulnérable et ses facteurs ................................................................. 59 2.2.2. Vulnérabilité des populations exposées aux lahars: le cas du Pinatubo ............. 62 2.2.3. Diagnostic de vulnérabilité humaine et territoriale : le cas de la Martinique ........ 65 2.3. Conclusion ........................................ 99 1 PARTIE 3 : L’INTEGRATION DE LA VULNERABILITE DANS LA MESURE DU RISQUE : APPROCHE QUANTITATIVE ............................................................................................................................. 101 3.1. Essai de formalisation analytique de la mesure du risque................................... 102 3.1.1. Le risque au sens commun ................................................................................ 102 3.1.2. Risque spécifique et risque global...................................................................... 103 3.1.3. La mesure de l’endommagement : indicateur de vulnérabilité........................... 106 3.1.4. Risque et décision .............................................................................................. 109 3.2. Contribution à la modélisation prédictive des dommages multi-phénomènes.. 110 3.2.1. Les composantes d’un scénario de pertes spatialisé......................................... 110 3.2.2. Processus d’endommagement, critères et échelles de magnitude.................... 111 3.2.3. Classes de vulnérabilité et indicateurs de valeurs des éléments exposés ........ 127 3.2.4. Modalités d’endommagement structurel et échelles d’intensité......................... 135 3.2.5. Disponibilité des matrices et courbes d’endommagement................................. 145 3.3. Conclusion ...................................... 156 PARTIE 4 : INDICATEURS GEOGRAPHIQUES DU RISQUE : APPROCHES MULTI-SCALAIRES ................. 157 4.1. Utilité et disponibilité des indicateurs de risques ...................................... 158 4.1.1. La notion d’indicateur et son utilité ..................................................................... 158 4.1.2. Disponibilité internationale des indicateurs de risque naturel ............................ 159 4.2. Spatialisation des dommages potentiels : applications en Martinique............... 162 4.2.1. La mesure du risque........................................................................................... 162 4.2.3. D’indispensables approximations....................................................................... 165 4.2.4. Une cartographie fine mais perfectible du risque de dommages ....................... 167 4.3. Diversité des indicateurs de risques : illustrations en Méditerranée .................. 168 4.3.1. Présentation ....................................................................................................... 168 4.3.2. Disponibilité et validation des données du SIG RINAMED ................................ 168 4.3.3. Choix des données et des zonages de référence.............................................. 175 4.3.4. Construction des indicateurs géographiques ..................................................... 178 4.3.4. Perspectives et outils d’appropriation des indicateurs de risque ....................... 193 4.4. Conclusion ...................................... 196 CONCLUSION : BILAN ET PERSPECTIVES DE RECHERCHE ............................................................... 197 REFERENCES .............................................................................................................................. 205 REMERCIEMENTS......................................................................................................................... 235 LISTE DES FIGURES...................................................................................................................... 237 LISTE DES TABLEAUX................................................................................................................... 241 LISTE DES ANNEXES .................................................................................................................... 243 ANNEXES .................................................................................................................................... 245 2 AVANT-PROPOS Ce mémoire présente à la fois un état des lieux de la recherche scientifique sur le sujet, en réponse à une certaine demande sociale, une synthèse de notre propre activité, et un positionnement scientifique dans le champ de la géographie des risques. Il est alimenté par des réflexions théoriques et méthodologiques plus ou moins abouties, mais illustrées par des résultats concrets issus de nos recherches. Il laisse le champ à des questionnements scientifiques à portée opérationnelle et à des perspectives de recherche visant à mieux caractériser les systèmes de vulnérabilité aux catastrophes naturelles et faciliter ainsi les modes d’évaluation intégrée et spatialisée des risques naturels. Evaluation Intégrée, car la vulnérabilité y est appréhendée selon des approches multi-critères propres à caractériser les multiples facettes et facteurs qui la déterminent. Evaluation spatialisée, car le risque est mis en carte, de différentes façons et à différentes échelles, toujours selon une démarche intégrée où se combinent, critères de vulnérabilité, enjeux et aléas. L’introduction pose les définitions des concepts clés inhérents à la science des risques et de leur évaluation. Ainsi sont posées les définitions générales et communément admises du risque, de la catastrophe, de la vulnérabilité, de la résilience et du territoire. La vulnérabilité, ou propension à l’endommagement, y est définie comme un système complexe faisant l’objet de plus en plus de préoccupations de la part des géographes travaillant sur le risque. Elle est composée d’une multitude de facteurs en interactions et demeure très liée à la notion d’acceptabilité du risque. Elle apparaît comme une problématique de recherche à part entière mais dont les approches et méthodes d’évaluations ne sont pas encore très bien formalisées ni structurées. Notre recherche s’est efforcée de développer ces approches et de les illustrer pour différents aléas naturels et en différents lieux, dans le cadre d’une Géographie qui se veut appliquée et selon des protocoles méthodologiques transposables. La première partie est consacrée à une analyse comparée entre l’offre scientifique et la demande sociale en matière d’évaluation des risques depuis une dizaine d’année. Ce questionnement permet, à travers le cas des inondations, de justifier et d’orienter la recherche scientifique sur les risques pour les années à venir. Ensuite nous développons un bilan des méthodes d’évaluation des vulnérabilités aux catastrophes naturelles telles qu’elles sont pratiquées depuis une dizaine d’année dans le Monde. Sans prétendre à l’exhaustivité, cette analyse permet de déboucher sur une synthèse des différentes approches d’évaluation des vulnérabilités et d’esquisser le niveau de disponibilité des méthodes afférentes. Cette synthèse permet de positionner nos propres apports méthodologiques dans un champ de recherche en pleine émergence et de dégager par défaut des lacunes. Cette partie fait office de positionnement scientifique de notre propre recherche pour la discipline et de justification de cette recherche au regard d’une certaine demande sociale et institutionnelle sur la question des risques d’origine naturelle. Elle est basée en partie sur des travaux menés dernièrement pour le compte de différents ministères (Environnement et Equipement) en réponse ou en préparation de programmes de soutien à la recherche sur les risques naturels (programmes RIO, EPR et RDT). 3 La seconde partie rentre précisément dans une des approches de l’évaluation des vulnérabilités, celle rétrospective, avec le retour d’expérience. Après une présentation des différentes pratiques du retour d’expérience, on présente plusieurs exemples pour différentes catastrophes d’origine sismique (Colombie, Martinique, Maroc), mouvement de terrain (Equateur), volcanique (Philippines), cyclonique (Antilles) et tsunami (Indonésie). Ces analyses viennent éclairer plusieurs aspects de la vulnérabilité, considérée sous des acceptions diverses : physique (technique), humaine, organisationnelle et territoriale. Les enseignements portent aussi bien sur les modalités pratiques, spatiales, temporelles et méthodologiques de mise en œuvre de ces retours d’expérience, que sur les résultats qui en sont tirés pour forger la capacité d’expertise du chercheur. Il s’en suit un essai de synthèse, à portée opérationnelle, des principaux facteurs et critères de vulnérabilité pouvant être pris en considération dans le cadre de diagnostics de risque, c’est-à -dire en situation pré-crise selon une approche prospective. De tels diagnostics de vulnérabilité humaine et territoriale relèvent d’approches socio-géographiques classiques multi-critères. Ils sont développés et illustrés principalement sur la Martinique, petit territoire insulaire faisant office de laboratoire d’étude sur les risques naturels, et plus modestement sur les flancs du volcan Pinatubo aux Philippines. Ces approches permettent en particulier de mieux qualifier, voir quantifier, les différents degrés et déterminants de la représentation collective des risques naturels et d’attirer l’attention des décideurs sur certaines carences du système de prévention. Elles ont nécessité, au même titre que les retours d’expérience, de développer et valider des questionnaires d’enquêtes dont les perspectives d’applications sur d’autres sites sont nombreuses. En Martinique, le diagnostic territorial a été complété par une proposition officielle de zonage réglementaire du risque volcanique. Il est le résultat d’un compromis entre la recherche d’un certain niveau de protection collectivement acceptable et la nécessité de développer des secteurs à haute valeur touristique et environnementale. La troisième partie pose le cadre d’un essai de formalisation analytique du risque en vue de sa quantification et de sa spatialisation au moyen d’indices de pertes potentielles combinant dans le meilleur des cas l’aléa, les enjeux et leurs vulnérabilités. La vulnérabilité y est traitée en tant qu’expression d’un endommagement potentiel dont les valeurs sont données par des matrices, des courbes ou des fonctions d’endommagement. Cette approche a priori de la vulnérabilité entre dans la notion de scénario de risque et de modélisation des pertes potentielles. Elle trouve son origine dans les nombreux travaux menés pour les séismes ces dernières décennies. Cette démarche quantitative suppose de définir au préalable les processus d’endommagement spécifiques à chaque phénomène, les critères physiques de leur magnitude et les modes et niveaux d’endommagement d’une série d’éléments exposés. Cette réflexion est menée pour les principaux aléas majeurs connus mais avec une analyse plus poussée pour les mouvements de terrain et les tsunamis. Elle conduit à proposer des échelles de magnitude, des typologies des éléments vulnérables et des échelles d’intensité des dommages adaptées à une évaluation quantitative, locale et spatiale du risque encouru. La quatrième partie met en application les considérations théoriques et méthodologiques précédentes sur le territoire de la Martinique, pour les risques sismique, mouvements de terrain et volcanique. On y développe des expérimentations cartographiques qui sont basées sur le calcul d’indices de risque intégrant une modulation des dommages potentiels en fonction du niveau d’aléa et de la nature des enjeux présents (bâti). Ces applications cartographiques, largement perfectibles, posent les limites de la démarche mais laissent entrevoir des perspectives d’aide à la décision en offrant une évaluation spatialisée assez fine des pertes potentielles. Les évolutions futures de ces cartographies automatisées du risque vont dépendre du niveau de renseignement et de précision spatiale des systèmes d’information géographique 4 qu’elles utilisent. Un tel système d’information sur les risques naturels est en cours de constitution sur la Méditerranée (SIG RINAMED). Il est le fruit d’un important travail de collecte, de validation et d’harmonisation de plusieurs sources de données sur les aléas, les enjeux et les témoignages de catastrophes. La disponibilité de ces multiples jeux de données et une certaine demande institutionnelle permettent d’élargir la réflexion sur la notion d’indicateur géographique du risque appliqué au diagnostic territorial. On définit trois types d’indicateurs (simples, synthétiques et composites) appartenant à 7 grandes familles. La construction de ces indicateurs fait appel à différents protocoles méthodologiques en fonction des données utilisées et des échelles spatiales de l’affichage. Plusieurs exemples sont ainsi proposés sur la Méditerranée, à différentes échelles : maille géométrique uniforme, ville, découpage NUTS3, Etats. Cette nouvelle information géographique, a priori pertinente pour l’identification et la comparaison des territoires à risques, pose aussi la question des moyens de sa communication. C’est dans cet objectif qu’est développée une application cartographique en ligne, support du futur Atlas interactif sur les Risques Naturels en Méditerranée. 5 INTRODUCTION LA VULNERABILITE, DEFINITION D’UN CONCEPT CLE POUR L’EVALUATION DU RISQUE Le risque se définit au sens commun comme « un péril dans lequel entre l’idée de hasard » (Littré). De cette situation virtuelle, peut naître l’endommagement, expression concrète du risque pouvant conduire à la catastrophe. Cette dernière résulte donc de l’impact, humain, socio-économique, environnemental, psychologique, etc., de phénomènes naturels ou autres, sur les sociétés et leurs territoires. C’est une notion très relative en fonction du lieu d’où est perçu l’événement jugé catastrophique, une construction psychosociale dont la cause « naturelle » est souvent à rechercher bien loin des effets constatés (Gaillard, 2001). Pour les spécialistes de l’approche systémique, la catastrophe se définit comme la « rupture dans une trajectoire, dans la reproduction d'un système (...) suivie par l'émergence ou la bifurcation d'une nouvelle trajectoire et la mise en place d'un nouveau système » (Brunet et al., 1993). On conçoit dès lors que cette notion est très liée à la notion de seuil d’endommagement et que le franchissement ou non de ces seuils est largement conditionné par la capacité de réponse et de relèvement des sociétés concernées, autrement dit leur résilience (Tobin, 1999 ; Klein et al., 2003 ; Walker et al., 2004), ou par opposition, leur vulnérabilité. Les bilans socio-économiques et les nombreux retours d’expérience menés ces dernières années, nous enseignent que les catastrophes sont de véritables révélateurs de vulnérabilités humaines et territoriales au sein des communautés et sociétés frappées. En analysant par exemple la distribution socio-géographique des victimes mondiales de catastrophes naturelles sur la période 1973-2002 (Thouret & Leone, 2003), il apparaît des différences très significatives suivant l’état de pauvreté des pays touchés. Les pays les moins développés et les plus pauvres, présentant un Indice de Développement Humain (IDH) inférieur à 0,8 (= Mexique), ont enregistré sur cette période de 30 ans 96 % des décès imputables à des phénomènes naturels, ce qui fait indiscutablement de la pauvreté la première cause profonde de vulnérabilité. Près de 97% des individus ayant perdu la vie au cours de désastres en 2005 proviennent d'Asie, d'Océanie, d'Amérique Latine, de la Caraïbe et d'Afrique. Rapporté à la population totale des pays concernés, le nombre de personnes affectées (blessés, sans-abri ou ayant perdu leurs moyens de subsistance) et décédées est considérable. En Afrique et en Asie, entre 1974 et 2003, on recense souvent plus de 5000 individus ayant été victimes d'un désastre pour 100 000 habitants. L'impact économique des catastrophes rapporté aux ressources des états concernés est également beaucoup plus sévère au Sud qu'au Nord. Abramovitz (2001) note ainsi que le total des pertes économiques des pays du Sud pour la période 1999 et 2001 dépasse 13% du Produit Intérieur Brut des Etats concernés contre seulement 2% pour les pays du Nord. 7 Mais les dégâts du cyclone Katrina sur les Etats-Unis ont montré que le développement technologique et la richesse, s’ils permettaient de réduire l’exposition de nos sociétés aux risques majeurs, ne mettent pas à l’abri de catastrophes de grande ampleur. La vulnérabilité n’est donc pas la stricte fonction inverse du degré de développement économique et ses racines sont à rechercher également dans d’autres causes, directes ou indirectes, structurelles ou héritées, locales ou globales, collectives ou individuelles… A l’échelle mondiale, la densification des enjeux dans les zones de danger apparaît comme un autre grand catalyseur de vulnérabilités. Il s’agit d’un processus très rarement réversible dont les causes premières sont à rechercher dans une attirance pour certains territoires fertiles ou stratégiques, mais à risque élevé, tels que les volcans, les littoraux, les deltas, les vallées, les cônes de déjection et parfois même les replats de glissements de terrain anciens. La croissance démographique, souvent couplée à un exode rural massif et encore actif dans certains pays en développement, a contribué à urbaniser de plus en plus ces sites à risque. A titre d’exemple, on estime actuellement à 402 millions le nombre de personnes vivant à moins de 50 km des 1521 volcans actifs émergés du globe (figure I.1). De nombreuses agglomérations multimillionnaires, comme Arequipa, Quito, Managua, Kagoshima ou Naples, se situent à moins de 25 km de volcans en activité (Chester et al, 2001). Depuis une dizaine d’années, les géographes ont définitivement investi le champ des risques naturels. Cela s’est traduit par l’émergence de cette question dans les programmes des concours de l’enseignement secondaire et sa percolation progressive dans les manuels scolaires. Pourtant la visibilité du concept de risque dans la bibliographie géographique et dans la société en général s’accompagne d’un double mouvement. D’un côté, le succès de termes comme risque, vulnérabilité, résilience est tel qu’ils sont parfois galvaudés et entendus dans un sens large qui sape toute tentative de clarification sémantique. De l’autre, des concepts jadis flous (vulnérabilité) font l’objet de définitions de plus en plus claires et intégrées. Ainsi s’élabore lentement mais sûrement un corpus théorique, terminologique et méthodologique propre à la géographie du risque où les concepts ont un sens bien précis (Dauphiné, 2001 ; Veyret, 2004 ; Pigeon, 2005). Si le terme d’aléa est réservé aux phénomènes naturels, les géographes français, dans la foulée des géographes américains de l’école de Chicago (cf. Barrows, 1923 ; White, 1973, 1974 ; White & Haas, 1975) se sont appropriés celui de vulnérabilité pour le développer et lui donner une dimension plus large que la simple vulnérabilité physique qui prévalait jusque-là (Veyret & Reghezza, 2007). En revanche, il convient de bien distinguer les enjeux de leur vulnérabilité alors qu’une tendance à la confusion englobait tout ce qui ne relevait pas de l’aléa sous le vocable « les vulnérabilités ». De même, exposition et vulnérabilités, parfois confondues, sont théoriquement indépendantes. L’exposition est la coïncidence spatiale entre les enjeux et l’aléa d’où la notion de zone à risque. Mais un bien, une usine par exemple peut être vulnérable aux inondations sans y être exposée si la route qui l’alimente en pièces détachées ou en matières premières est coupée par le débordement d’un cours d’eau. L’exposition peut être entendue au sens temporel notamment pour les phénomènes saisonniers comme les cyclones. Les enjeux sont exposés aux aléas cycloniques lors d’une certaine période de l’année variable selon les lieux. La vulnérabilité ne se limite donc pas aux zones exposées. L’analyse de la vulnérabilité ne doit donc pas s’arrêter aux espaces directement touchés par l’aléa. L’exemple de l’usine située hors zone inondable mais affectée par l’inondation démontre l’intérêt d’une approche territorialisée du risque où le territoire vulnérable ne se confond pas avec l’espace touché par l’aléa. 8 ACTIVITE HISTORIQUE N° Nom 1 TANGKUBANPARAHU 2 GUNTUR 3 MERBABU 4 MERAPI 5 ARJUNO-WELIRANG 6 SLAMET 7 KELUT 8 SALAK 9 PAPANDAYAN 10 CEREME 11 GEDE 12 TAAL 13 KIARABERES-GAGAK 14 TENGGER CALDERA 15 SUNDORO 16 SUMBING 17 GALUNGGUNG 18 DIENG VOLC COMPLEX 19 SEMERU 20 LAMONGAN 21 VESUVIUS 22 ACATENANGO 23 FUEGO 24 POPOCATEPETL 25 CAMPI FLEGREI Région JAVA JAVA JAVA JAVA JAVA JAVA JAVA JAVA JAVA JAVA JAVA LUZON JAVA JAVA JAVA JAVA JAVA JAVA JAVA JAVA ITALY GUATEMALA GUATEMALA MEXICO ITALY Population 10 023 837 9 946 824 9 834 798 9 700 776 9 332 406 8 900 686 8 552 821 8 184 412 8 054 074 7 864 358 7 317 388 7 054 311 6 790 660 6 449 717 6 277 370 5 978 543 5 897 153 5 839 196 5 729 806 5 103 267 5 083 773 4 718 634 4 631 502 4 584 788 4 560 408 Figure I.1. Localisation des 402 millions de personnes vivant à moins de 50 km d’un des 1521 volcans actifs émergés du globe (activité au cours de l’Holocène) (54 % au pied de volcans ayant eu une période d’activité historique)
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