Un système prédictif pour limiter le risque de retrait-gonflement des sols argileux

En France, le phénomène de retrait-gonflement des sols argileux (RGA) représente la deuxième cause d’indemnisation de la part des assureurs au titre des catastrophes naturelles, après les inondations. Il provoque des dommages sur les constructions, en particulier sur les maisons individuelles de type pavillonnaire. En cause : des variations de la teneur en eau des sols qui se gonflent en période humide et se rétractent lors d’épisodes de sécheresse, à l’image d’une éponge. Une famille de minéraux argileux est particulièrement sensible à ce phénomène, celle des smectites. Avec le réchauffement climatique, les dommages provoqués par le RGA risquent de fortement augmenter dans les années à venir. En 2015, une étude prospective réalisée par la caisse centrale de réassurance a estimé qu’ils devraient progresser, selon les secteurs, de 20 à 200 % à l’horizon 2030, et de 50 à 300 % à l’horizon 2050. D’ici à la fin du siècle, ils pourraient même être multipliés par un facteur compris entre 3 et 6, en fonction des scénarios de hausse des températures retenues.

La région Occitanie est particulièrement touchée par ce phénomène, puisqu’elle supporte 25 % du coût national lié au RGA, estimé en France à environ 350 millions d’euros chaque année. Un projet baptisé ViSéGéo¹ a pour objectif de développer un système prédictif du risque de RGA et d’alerte en direction des populations. Piloté par Predict Services, une entreprise spécialisée dans l’aide à la gestion des risques hydroclimatiques, il regroupe également le BRGM (Bureau de recherches géologiques et minières) et Geosec, une entreprise qui développe une solution de remédiation pour réduire la vulnérabilité du bâti exposé au RGA.

Le BRGM a développé un modèle algorithmique de prédiction du phénomène, qui intègre deux types de variables entrantes. Tout d’abord, des données spatiales provenant de cartes établies depuis 2015 sur les risques d’aléas liés au RGA en fonction des caractéristiques géotechniques des sols sur l’ensemble du territoire français. Ensuite, des données relatives aux variations de la teneur en eau des sols, obtenues à partir d’un modèle développé par Météo France au travers du schéma d’analyse SAFRAN. Celui-ci calcule tous les mois, en tout point du territoire, un indice d’humidité du sol, à l’échelle d’une maille de 8 km sur 8.

« Nous avons fait tourner ce modèle sur la région Occitanie en le confrontant aux catastrophes naturelles liées au RGA et enregistrées sur la période 2000 à 2010, explique Bastien Colas, ingénieur géotechnicien au BRGM. Environ 20 000 sinistres ont été répertoriés sur cette décennie. Nous avons ensuite validé ce modèle en réalisant une rétro-analyse sur des périodes de sécheresse récentes. Grâce à lui, nous pouvons à présent hiérarchiser zone par zone, et mois après mois, les secteurs risquant d’être plus ou moins touchés par le RGA. »

Des messages d’alerte envoyés aux communes

Pour finaliser ce projet, un système pour informer les populations sur les risques encourus par leurs habitations doit à présent être mis en place. Ce travail va être réalisé par l’entreprise Predict Services, et ce seront les communes qui recevront des messages d’alertes, charge à elles ensuite de relayer l’information auprès de leurs administrés. Plusieurs niveaux de vigilance seront établis. Des messages seront dans un premier temps destinés à sensibiliser les habitants à leur exposition, puis en fonction du risque lié à une variation importante de la teneur en eau du sol, d’autres leur seront envoyés pour les inciter à se mobiliser.

« Sur le même principe que pour les inondations, nous allons proposer aux populations de rentrer dans une stratégie pour limiter les risques, même si dans le cas du RGA, la catastrophe naturelle a beaucoup plus d’inertie et les habitants ont plus de temps pour réagir, déclare Bastien Colas. Face à l’imminence d’une crise, nous allons leur proposer un catalogue de mesures pour limiter les dommages, car nous ne prétendons pas parvenir à les éliminer totalement. »

Le catalogue de mesures est actuellement en cours de finalisation. Par exemple, les habitants seront incités dans un premier temps à élaguer leurs arbres situés proches de leurs maisons. La végétation peut en effet amplifier le RGA, car en période de sécheresse, les racines des arbres assèchent les sols en profondeur, à une distance pouvant aller jusqu’à 1 à 1,5 fois leur hauteur. Une mesure, un peu plus lourde à mettre en œuvre, pourra consister à poser un écran anti-racinaire autour des fondations de la maison, après avoir creusé une tranchée d’environ deux mètres de profondeur. Une autre pourra consister à rendre étanche le sol à l’aide d’une géomembrane autour des fondations afin de limiter l’évapotranspiration.

« En cas de risque très élevé, une solution de prévention et de protection active pourra aussi être mise en œuvre, ajoute Bastien Colas. Nous proposerons d’utiliser le procédé développé par l’entreprise Geosec qui consiste à injecter des résines spéciales dans le sol afin de mitiger les conséquences du phénomène de retrait gonflement des argiles. En réduisant la teneur en eau dans le sol, ce procédé de consolidation et de stabilisation du sol est en mesure de limiter les risques et de réduire les désordres affectant tout bâtiment dus au phénomène de sécheresse ».

D’ici à la fin de l’année, ce nouveau système de prédiction de risque de RGA et d’alerte doit être mis en place en Occitanie. Si les résultats sont concluants, il pourrait à terme être déployé sur l’ensemble du territoire national. En matière de prévention, ce système prédictif pourrait venir compléter une mesure déjà active depuis 2020. La loi ELAN (Évolution du logement, de l’aménagement et du numérique) oblige en effet le vendeur d’un terrain constructible ou un propriétaire souhaitant construire une maison individuelle à réaliser une étude de sol lorsqu’il se trouve dans une zone à risques de RGA. La carte détaillée de ces zones est disponible sur le site internet Géorisques du Ministère de la Transition Ecologique.

(1) Le projet ViSéGéo est soutenu financièrement par la région Occitanie et le Feder (fonds européen de développement régional)