Article de référence | Réf : P4230 v1

Techniques d'évaluation des risques
Techniques d'évaluation des risques côtiers liés aux tempêtes

Auteur(s) : Paolo CIAVOLA, Quentin LEQUEUX

Date de publication : 10 mars 2012

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RÉSUMÉ

Le principal objectif du présent article est de décrire quelques techniques pour évaluer les risques côtiers induits par les tempêtes extrêmes et les surcotes marines. Nous examinons principalement les impacts physiques des tempêtes sur les systèmes littoraux. Le premier paragraphe définit brièvement la notion de risque. Le second paragraphe décrit quelques techniques appliquées pour évaluer la vulnérabilité côtière et les risques liés aux tempêtes. Le troisième paragraphe décrit des moyens mis en œuvre afin de réduire les risques auxquels sont exposées les régions et les populations côtières. Enfin, la conclusion tente de synthétiser les principaux outils et les principales techniques utilisés pour évaluer ou réduire les risques côtiers.

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Auteur(s)

  • Paolo CIAVOLA : Professeur (Ph.D.) en géographie physique, géomorphologie et dynamique côtière - Département des sciences de la Terre, Faculté d'ingénierie, université de Ferrare (Italie)

  • Quentin LEQUEUX : Assistant de recherche - Département des sciences de la Terre, Faculté d'ingénierie, université de Ferrare (Italie)

INTRODUCTION

Comme pour nombre de phénomènes naturels tels que les tremblements de terre, les sécheresses ou les inondations, les tempêtes sont des phénomènes naturels relativement imprévisibles. En effet, ces phénomènes varient considérablement par exemple en durée et en intensité, et surviennent généralement de manière très irrégulière dans l'espace et dans le temps. Pourtant, grâce à des méthodes statistiques et de modélisation, ou encore grâce à l'utilisation d'instruments de mesure et d'outils d'observation, il est possible de prévoir relativement précisément où et quand aura lieu un phénomène donné, ainsi que de déterminer quelques-unes de ses caractéristiques. En tenant compte de la survenue des tempêtes côtières et de ses caractéristiques, en estimant le degré d'exposition des sites côtiers, ainsi que la vulnérabilité des biens économiques, naturels et humains qui les caractérisent, il est alors possible d'évaluer les risques encourus.

La tempête Xynthia qui a sévi en Europe en 2010, et qui fut notamment à l'origine de nombreuses ruptures de digues dans les zones côtières, nous a rappelé l'importance de se prémunir contre la survenue d'événements extrêmes et la nécessité de développer une culture du risque afin d'éviter de graves catastrophes. Le vent a une influence prépondérante sur les risques d'érosion et, dans les cas les plus extrêmes, d'inondation des zones littorales, particulièrement parce que ses caractéristiques influencent directement l'état de la mer et, plus précisément, la hauteur des vagues qui constitue l'un des principaux facteurs d'érosion des côtes. En effet, la hauteur des vagues au large dépend à la fois de la vitesse du vent, de sa durée d'action, ainsi que de la distance sur laquelle il souffle (fetch). Néanmoins, à proximité de la côte, d'autres facteurs – tels que la largeur et la pente de la plate-forme de basse mer – ont également des effets importants sur la hauteur des vagues. La prise en compte des caractéristiques des vagues venant du large et de la géomorphologie locale est donc nécessaire pour déterminer le comportement de la houle se propageant vers la côte et l'impact des vagues déferlant sur le rivage. L'étude géomorphologique de la plage et de son évolution requiert la prise en considération des aspects hydro- et morphodynamiques. En plus de la formation des vagues en partie responsables de l'érosion de la côte, les tempêtes peuvent également être à l'origine d'une surélévation du niveau de la mer : il s'agit du phénomène de surcote marine. Celui-ci est défini comme étant l'écart positif de hauteur d'eau entre la marée observée et la marée prédite astronomiquement, et consiste en une élévation temporaire et locale du niveau de la mer généralement liée aux basses pressions atmosphériques et à l'action des vents. Associé à des coefficients de marée élevés, cet effet constitue un risque important d'érosion, voire de submersion marine des zones côtières.

Par ailleurs, ces risques côtiers sont susceptibles d'être aggravés par les changements climatiques. En effet, selon le rapport du GIEC (Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Évolution du Climat) sur le « Bilan 2001 des changements climatiques », l'évolution du climat, se traduisant notamment par une montée du niveau de la mer, aura comme conséquence une amplification des inondations côtières due aux tempêtes et à l'érosion des côtes. En effet, sans véritable consensus quant à l'ampleur du phénomène et aux régions affectées, un certain nombre d'études ont pu identifier des régions du globe qui, selon les scénarios climatiques, sont soumises à une augmentation de l'ampleur des ondes de tempête. La prise en compte de différents scénarios de réchauffement climatique et de montée du niveau de la mer s'avère donc être nécessaire pour prédire l'impact à long terme des tempêtes sur les zones côtières.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-p4230


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2. Techniques d'évaluation des risques

2.1 Introduction

Ce paragraphe décrit plusieurs techniques permettant d'évaluer les impacts morphologiques et les risques côtiers liés aux tempêtes, en particulier celles développées ou utilisées dans le cadre du projet européen MICORE (Morphological Impacts and COastal Risks induced by Extreme storm events ) qui associe 16 partenaires de 9 pays, et qui a pour objectif principal de développer des outils en ligne pour la prévision des impacts morphologiques des tempêtes côtières. Le projet vise également à analyser et à cartographier les risques côtiers liés aux tempêtes dans les régions sensibles d'Europe, en tenant compte notamment de leur intensité, de leur dimension spatiale, et de leur durée – les objectifs spécifiques du projet sont détaillés sur le site http://www.micore.eu.

Il ne s'agit donc pas de décrire ici la totalité des techniques existantes, mais plutôt de donner un aperçu de quelques méthodes, outils et instruments de mesure qui permettent ou peuvent être utiles lorsqu'il s'agit d'évaluer les risques côtiers. Afin d'évaluer ces risques, il convient dans un premier temps de déterminer l'aléa tempête et la vulnérabilité côtière. En effet, si l'on se réfère à la formule précédente (1), le risque côtier lié aux tempêtes peut être défini de la manière suivante :

Risque=aléa tempête×vulnérabilité côtière ( 2 )

L'évaluation du risque nécessite donc l'évaluation de l'aléa tempête et de la vulnérabilité côtière à cet aléa. Pour se faire, divers outils pour l'analyse des aléas côtiers et de la vulnérabilité existent, parmi lesquels on peut citer : les réseaux de suivi, les outils technologiques, les archives, le savoir local ...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - UNISDR (United Nations International Strategy for Disaster Reduction Secretariat) -   Living with risk – A global review of disaster reduction initiatives.  -  1, p. 80 (2004).

  • (2) - BERNATCHEZ (P.) -   Érosion et submersion côtière au Québec maritime : État de situation.  -  Information publique sur les risques côtiers lors des ateliers organisés par le Comité Zip du Sud-de-l'Estuaire (deuxième édition, nov. 2010 et fév. 2011), Montmagny, Québec (2011).

  • (3) - RAMIERI (E.), HARTLEY (A.), BARBANTI (A.), DUARTE SANTOS (F.), LAIHONEN (P.), MARINOVA (N.), SANTINI (M.) -   Methods for assessing coastal vulnerability to climate change.  -  European Topic Center on Climate Change Impacts, Vulnerability and Adaptation (ETC-CCA). Background Paper, Copenhagen, DK, 76 p., 8-9 juin 2011.

  • (4) - LAMB (H.H.) -   Historical storms of the north sea British Isles and north west Europe.  -  Cambridge University Press, Cambridge, p. 204 (1991).

  • (5) - PFISTER (C.), GARNIER (E.), ALCOFORADO (M.J.), WHEELER (D.), LUTERBACHER (J.), NUNES (M.F.), TABORDA (J.P.) -   The...

1 Outils logiciels

XBeach http://oss.deltares.nl/web/xbeach/

SWAN http://citg.tudelft.nl/index.php?id=17787=1

Delft3D suite http://delftsoftware.wldelft.nl

SimCLIM https://www.climsystems.com/simclim

DIVA Model http://www.diva-model.net

HAUT DE PAGE

2 Sites Internet

Projet MICORE http://www.micore.eu

Projet ConHaz http://www.conhaz.org

Projet FLOODsite http://www.floodsite.net

Projet BEACHMED-e http://www.beachmed.it

Projet HIPOCAS – Hindcast of Dynamic Processes of the Ocean and Coastal Areas of Europe http://www.mar.ist.utl.pt/hipocas

Portail du GIEC http://www.ipcc.ch

Portail ICOADS – International Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set http://icoads.noaa.gov

HAUT DE PAGE

3 Réglementation

Directive...

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