Risque sismique : l’analyse systémique pour mieux évaluer l’impact d’un séisme

L’enjeu est majeur : comment évaluer la vulnérabilité d’un ensemble de systèmes interconnectés face aux séismes ? Une ville, par exemple.

Tout part du constat suivant : lors d’une catastrophe naturelle, les dommages provoqués vont bien au-delà des seules pertes physiques. Des dysfonctionnements localisés et en apparence mineurs, comme la rupture d’une ligne électrique ou la fermeture d’un pont, peuvent pourtant avoir des conséquences importantes à l’échelle du réseau tout entier : coupures d’électricité dans un quartier, hôpitaux rendus inaccessibles, etc. Avec des conséquences sociales difficiles à prévoir : dégradation des capacités de secours, demandes en flèche de logements…

Eglise de Terre de Bas (Saintes) en Guadeloupe après le séisme de novembre 2004.
© BRGM

Projet européen Syner-G : évaluer le risque sismique au niveau systémique

L’équipe du BRGM, avec ses partenaires du projet européen SYNER-G (Systemic Seismic Vulnerability and Risk Analysis for Buildings, Lifeline Network and Infrastructures Safety Gain), a développé une méthodologie novatrice d’évaluation du risque au niveau systémique.

Résultat : des outils logiciels qui pourraient permettre désormais de simuler des catastrophes liées à un enchaînement d’événements, comme ce qui s’est produit lors du séisme de Tohoku au Japon en février 2011 !

Un logiciel pour prévoir les impacts physiques et fonctionnels d’un séisme

Le projet, coordonné par l’Université Aristote de Thessalonique et dans lequel le BRGM est partenaire prépondérant, propose une approche pour estimer la vulnérabilité physique de chaque élément constituant une infrastructure, puis évaluer la vulnérabilité fonctionnelle de chaque système (réseaux, bâtis…) en prenant en compte les interactions entre les éléments, et enfin déterminer la vulnérabilité du système à l’échelle d’une ville.

Huit systèmes de base sont considérés : le bâti, le réseau électrique, les réseaux d’eau potable et d’assainissement, le réseau de transport, le réseau de gaz, les zones portuaires, les hôpitaux et services de lutte contre les incendies. Les équipes ont procédé à une hiérarchisation de ces systèmes : sont-ils critiques, ou d’usage courant ? De même pour les interactions possibles, car tous ont entre eux de nombreuses interdépendances : ils échangent des flux de matière ou d’information.

Dommages suite au séisme de l'Aquila le 6 avril 2009 dans les Abruzzes en Italie.
© BRGM - Julien Rey

Des scénarios d’impacts pour évaluer les conséquences sociétales d’une catastrophe

La modélisation "orientée-objet", associée à des calculs probabilistes, permet alors de construire des scénarios. Le logiciel ainsi développé estime des indicateurs de performance des différents systèmes face à l’aléa sismique, et quantifie les impacts directs et indirects durant les quelques jours suivant l’événement.

Cette approche devrait pouvoir être exploitée par les pouvoirs publics sur une zone exposée, afin d’identifier l’ensemble des conséquences sociétales d’une catastrophe naturelle, et de proposer des mesures de prévention.

Une approche applicable à d’autres aléas

Point important, les aspects socio-économiques sont intégrés tout au long du processus, permettant d’évaluer par exemple des pertes en termes d’accessibilité ou de demandes de relogement. Enfin, même si les travaux actuels sont concentrés sur le risque sismique, il est possible d’introduire d’autres types d’aléas naturels. Et même d’origine humaine…