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Les sciences du risque à l’ère du changement climatique

Évènements climatiques extrêmes, montées des eaux, avalanches, autant d’aléas qui placent la question des risques au cœur des réflexions pour la résilience et l’adaptation des sociétés face au changement climatique.

Les sciences du risque à l’ère du changement climatique

© NASA

Date de publication : 14/06/2023

Presse, Recherche

Équipes liées :
Systèmes volcaniques

Thèmes liés : Risques naturels

Au cours des prochaines années, dans le cadre du programme de recherche (1) de France 2030 Irima (2)  lancé le 22 mai 2023, le secteur de la recherche contribuera à consolider les connaissances sur les aléas et les risques auxquels nos sociétés sont et seront confrontées à l’ère des changements globaux.

Aldo Sottolichio (3) , Xavier Bertin (4) , Nicolas Eckert (5)  et Anne Le Friant (6)  nous exposent les risques étudiés par des équipes de recherche nationale dont font partie des scientifiques du CNRS-Insu.  Magali Reghezza (7)  nous explique les enjeux autour des sciences du risque.

Panneau d'alerte sur l'érosion dunaire, à l'entrée de la plage de Biscarrosse © Cyril FRESILLON/EPOC/CNRS Images

A titre préalable, il est utile de définir ici la notion de risque. Le risque est une situation de danger, qui résulte de la présence simultanée d’un événement potentiellement dommageable (aléa) et d’éléments (8)  (enjeux) à la fois exposés et vulnérables. Par exemple, pour un même aléa (tsunami), les littoraux ne sont pas exposés au même risque selon la densité de population qui y vit. Dès lors que la menace n’a pas été identifiée, le risque n’existe pas pour les sociétés, et ne fait donc l’objet d’aucune action préventive. On distingue d’ailleurs le risque dit « réel » (menace objectivée) et le risque « perçu » (menace telle qu’elle est évaluée par les personnes), sachant qu’il y a souvent une discordance entre les deux. Le risque peut ainsi être sur- ou sous-estimé, en fonction de plusieurs facteurs (9) .

Parmi les risques majeurs auxquels font désormais face nos sociétés, les impacts du changement climatique occupent une place centrale. Le Haut conseil pour le climat, dans son rapport 2022, soulignait que la France n’est pas prête face aux risques climatiques. En France, nous sommes exposés à la fois à des aléas à cinétique lente (montée du niveau marin, baisse de l’enneigement, effondrement de la biodiversité) et à des évènements extrêmes (chauds, secs, humides), dont la fréquence, l’intensité, la durée et la précocité augmentent dans un climat qui change et qui va continuer à changer tant que la neutralité carbone ne sera pas atteinte (10) . S’ajoutent les risques induits, composites ou systémiques : risques sanitaires (santé physique et mentale), risques technologiques, risques pour l’agriculture, le tourisme et l’industrie, risques économiques et financiers, risques sociaux, etc.

Les prochaines années seront déterminantes pour améliorer les sciences du risque (11)  en tenant compte de la complexité de certains territoires, comme l’Outre-Mer,  qui superposent des risques et de l’effet dit en « cascade » (un risque peut en entraîner un autre). En fonction des territoires, les aléas dits « naturels » (voir encadré), comme l’érosion, les cyclones ou les glissements de terrains engendrent des risques différents.

Portons un focus sur les risques littoraux, en montagne et en Outre-Mer et sur l’enjeu du développement des sciences du risque dans ces territoires.

Les risques littoraux : les cas de l’érosion et de la submersion

Le littoral est particulièrement exposé aux aléas liés à des causes météorologiques et climatiques. Il est aussi exposé à des risques car une part importante de la population mondiale y vit et cette tendance va se poursuivre dans les décennies à venir.

L’érosion correspond à la perte de territoire à cause d’une énergie trop forte des courants ou des vagues qui libèrent des sédiments (sable, gravier…) ou érodent des falaises, et qui opèrent une modification de la ligne de rivage, souvent traduite par un recul du trait de côte. Les risques littoraux sont complexes à étudier à cause des échelles de temps imbriquées : il y a des phénomènes cycliques (marées, saisons) se traduisant par un changement lent et progressif sur le long terme. Ces cycles se superposent à des phénomènes rapides et extrêmes qui accélèrent ou contrarient les tendances à long terme. De plus, les littoraux ne réagissent pas qu’à l’intensité des agents hydrodynamiques (typiquement les vagues), mais aussi à l’apport de sédiments, nécessaire pour compenser les pertes par érosion. Une plage qui reçoit beaucoup de sable, même si elle est exposée aux vagues, ne va pas forcément reculer.

Dispositif d'enrochement mis en place sur la plage de Lacanau-Océan située sur le littoral aquitain. L'enrochement est un moyen de lutte active et dure contre l'érosion qui fait reculer le trait de côte jusqu'à mettre en danger certaines habitations. © Cyril FRESILLON/EPOC/CNRS Images

 En revanche, les sédiments accumulés sur une vasière estuarienne sur plusieurs années, peuvent être évacués en quelques heures à la faveur d’une tempête. Concernant l’érosion, les tendances s’accumulent : sur les côtes en déficit sédimentaire, les vagues violentes lors de tempêtes suffisent à modifier la côte qui recule progressivement et de manière chronique sur plusieurs années.

Il faut comprendre que le changement climatique aggrave des phénomènes déjà présents. Par exemple, la submersion (13)  peut être soit un évènement lent lié à l’élévation du niveau de la mer ou à une côte qui s’enfonce (14), soit un évènement rapide dû à un phénomène météo-marin (15) ou tectonique (tsunami, mouvement de faille…). Ces phénomènes ont toujours existé mais avec le changement climatique, l’élévation du niveau de la mer s’accélère et les submersions marines seront plus fréquentes.  Dans l’océan tropical, les cyclones se développant dans des eaux chaudes (à partir de 27°C), un réchauffement risque de conduire à des tempêtes plus violentes (16). Il conduit aussi au développement de cyclones dans des zones inhabituelles (non tropicales) en Europe (exemple : tempête Leslie à l’ouest du Portugal en 2018 ou Lorenzo en 2019 à l’ouest du Golfe de Gascogne). La Méditerranée peut être également touchée comme en août 2022.

La demande sociétale, dans laquelle s’inscrit le programme de recherche Irima, est de prédire quelle va être l’évolution, dans ce contexte de changement climatique, de la mouvance du littoral. Globalement, le trait de côte est en recul presque généralisé mais les scientifiques souhaitent travailler de manière pluridisciplinaire pour mieux modéliser et ainsi mieux prédire les évènements. À ces fins, il leur faut acquérir une meilleure compréhension des phénomènes physiques (la physique des vagues, la réponse du littoral à ses vagues…) et de la connexion des phénomènes à la climatologie sans oublier l’aspect sociétal avec les processus d’adaptation.

Les risques en montagne

Le territoire de montagne est caractérisé par des contraintes physiques comme les pentes ou les gradients d’altitude qui affectent le territoire et ont des conséquences sur son occupation et son attractivité (tourisme, industrie, énergie, transport…). L’aménagement du territoire (et donc des enjeux) est en constante évolution du fait de l’évolution des pratiques et de son développement. C’est aussi l’un des territoires où le dérèglement climatique est le plus visible à travers la modification rapide des glaciers, de l’enneigement, du cycle hydrologique, et les changements des paysages qui dépendent également des évolutions des sociétés.

Avalanche des Lanches en provenance de la face nord de Bellecote le 25/02/1995 et ayant ensevelie une demi-douzaine de chalets © Inrae

Avalanches, chutes de pierre, glissement de terrain, risques d’origine glaciaire et périglaciaires (17)  et crues représentent les principaux aléas (souvent combinés sous la forme de phénomènes en cascade). Ils sont très évolutifs dans le temps (en fonction du dérèglement climatique), avec des conséquences elles-mêmes évolutives, en fonction des changements combinés des sociétés. Comme pour les risques littoraux, il existe plusieurs temporalités à prendre en compte dans l’étude des risques : la fonte progressive des glaciers est par exemple un signal de fond que les scientifiques savent prédire précisément et qui peut modifier non seulement le contexte du territoire à long terme mais aussi les conditions d’apparition de phénomènes brutaux et rapides.

 Ces derniers sont générateurs d’importantes conséquences immédiates (effondrement de séracs, crue soudaine due à la rupture d’une poche d’eau, etc.) A titre d’exemple, le changement climatique influence fortement les avalanches.

À basse ou très basse altitude, les risques sont atténués alors qu’aux hautes altitudes l’activité avalancheuse peut encore s’amplifier ou tout au moins se maintenir avec l’amplification des extrêmes de précipitations. De même, la libération et le transport des sédiments liés au recul des glaciers peut être destructeur dans les vallées. Dans le cadre du PEPR Irima, l’objectif est d’arriver à mieux comprendre et prendre en compte l’ensemble des dimensions physiques et sociales des risques en montagne, depuis les processus jusqu’à l’évaluation des risques et la prise de décision, en ciblant spécifiquement les gaps de connaissances qui empêchent une évaluation et une atténuation efficaces des risques. L’ambition est de caractériser les dynamiques d’évolution des risques et de leurs composantes sur le temps long, et de développer des méthodes permettant leur prise en compte dans la cartographie et la gestion des risques à différents horizons temporels et sous différents scénarios climatiques. Une attention particulière est également portée aux risques en cascades liés notamment au fait de la dégradation du permafrost, du retrait glaciaire, et de la diminution des couverts neigeux saisonniers.

Les risques Outre-mer

Soumis aux cyclones, exposés à des séismes et à des évènements volcaniques (Petites Antilles, Mayotte, La Réunion…), les outre-mer sont des bassins de risques particuliers. Ils sont aussi des territoires insulaires où la gestion des risques est complexe, du fait non seulement de l’éloignement des moyens lourds dont dispose la métropole, mais aussi de la concentration de la population sur les côtes, ou encore des pratiques constructives locales, parfois très marquées par les origines des peuplades initiales. Toutes ces spécificités sont donc à prendre en compte quand on veut travailler sur les risques telluriques : ces derniers se manifestent au gré de l’activité sismique ou de l’activité volcanique qui peut évoluer rapidement (par exemple le changement d’alerte récent de la Montagne Pelée (18)), la vigilance doit donc toujours s’adapter à ces évolutions rapides. Les risques outre-mer sont multipliés en raison du dérèglement climatique et de la pression anthropique, notamment touristique, qui densifie les enjeux près des littoraux. L’intensification des cyclones et l’élévation du niveau des mers seront des défis forts pour les prochaines décennies. Dans ce contexte, l’identification des échelles de temps liées à l’émergence de submersions chroniques permettra de construire des trajectoires d’adaptation pour les communautés insulaires ultramarines.

Dans le programme de recherche Irima, un des enjeux de l’axe outre-mer est ainsi d’identifier de nouveaux signaux pour étudier les risques naturels et l’impact anthropique associé sur de grandes échelles spatio-temporelles (par exemple cycles sismiques, volcaniques ou cyclicité des cyclones). Ces nouveaux signaux permettront, nous l’espérons, d’identifier par exemple de nouveaux précurseurs de certains évènements telluriques. Cette meilleure connaissance des phénomènes permettra de développer des stratégies de gestion intégrative des risques adaptées aux zones ultramarines et intertropicales, et capables de faire face aux conséquences extrêmes d’évènements en cascade induisant des risques multiples (séismes, éruptions, instabilités, tsunamis, inondations, …).

Carcasses de voitures détruites par l’ouragan Irma sur l'écosite de Grandes Cayes sur l'île de Saint-Martin © Cyril FRESILLON / LGP / CNRS Images

Par exemple, des cartes d’aléas d’éruptions volcaniques ou des simulations de dommages engendrés par des tsunamis pourraient aider les autorités dans leurs différents plans de crises ou de développement. Des modèles holistiques et intégrés de processus complexes tenant compte des incertitudes dans les projections de changement climatique sont indispensables à développer.

PEPR Irima : l’enjeu des sciences du risque

Les trois exemples de risques présentés démontrent l’enjeu particulier que représente le changement climatique et ses conséquences dans l’étude des risques. Les travaux de recherche dans différents domaines scientifiques permettent une meilleure compréhension des phénomènes naturels et des vulnérabilités des socio-écosystèmes et peuvent contribuer de manière importante à l’anticipation des risques, pour des populations et des zones les plus exposées et les plus vulnérables et contribuer aux politiques de réduction, d’adaptation et de résilience.

Le programme de recherche Irima a pour objectif de formaliser les sciences des risques en France dans le contexte des changements globaux, anthropiques et climatiques. Le but est non seulement d’étudier un ensemble d’aléas naturels pour améliorer la prédiction des risques, notamment les évènements extrêmes, mais aussi d’analyser la façon dont sont gérés les territoires et les populations vulnérables. Des études seront aussi réalisées pour repenser les cadres d’analyse et les politiques des risques, notamment les risques en cascades ou risques intriqués, aggravés par le changement climatique. L’association de chercheurs de différentes disciplines (géologues, océanographes, géophysiciens, modélisateurs, géographes, sociologues, historiens…) est une opportunité unique pour produire des connaissances inédites, une expertise scientifique pertinente pour l’action publique.

Pour en savoir plus

Sur les programmes de recherche : 

Les  PEPR font partie du plan d’investissement France 2030. Ils visent à construire ou consolider un leadership français dans des domaines scientifiques liés ou susceptibles d’être liés à une transformation technologique, économique, sociétale, sanitaire ou environnementale et considérés comme prioritaires au niveau national ou européen.

Sur le programme de recherche Irima :

Pour plus d’informations sur Irima porté en collaboration avec le BRGM et l’Université Grenoble Alpes. 

Accidents industriels, catastrophes naturelles… la société face au risque | CNRS Le journal

Sur les risques : 

Notes

  1. Programme de recherche prioritaire exploratoire (PEPR) sur la gestion intégrée des risques pour des sociétés plus résilientes à l’ère des changements globaux. Les PEPR font partie du plan d’investissement France 2030. Ils visent à construire ou consolider un leadership français dans des domaines scientifiques liés ou susceptibles d’être liés à une transformation technologique, économique, sociétale, sanitaire ou environnementale et considérés comme prioritaires au niveau national ou européen.
  2. Coordonné par le BRGM (Gilles Grandjean), le CNRS-INSHS (Soraya Boudia) et l’Université Grenoble Alpes (Didier Georges). En savoir plus sur Irima (voir encadré).
  3. Enseignant-chercheur de l’université de Bordeaux au laboratoire Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (EPOC – OASU) Tutelles : CNRS / Université de Bordeaux / Institut polytechnique de Bordeaux / EPHE.
  4. Chercheur CNRS au laboratoire Littoral, environnement et sociétés (LIENSs) Tutelles : CNRS / La Rochelle Université.
  5. Chercheur Inrae à l’Institut des géosciences de l’environnement (IGE – OSUG) Tutelles : CNRS / INRAE / IRD / UGA. Co-animateur du GET risques environnementaux de l’alliance ALLENVI.
  6. Chercheuse CNRS à l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP) Tutelles : CNRS / IPG.
  7. Enseignante-chercheuse ENS-PSL au laboratoire de Géographie physique : environnements quartenaires et actuels (LPG) Tutelles : CNRS / Université Panthéon-Sorbonne / Université Paris-est Créteil Val-de-Marne.
  8. Les enjeux sont de nature diverses : personnes, socio-écosystèmes, systèmes sociotechniques, systèmes productifs, infrastructures, biens, etc.
  9. Les représentations des risques en fonction de l’âge, du niveau socio-économique, du niveau d’études, de la profession, de l’expérience, du contexte familial, social, de ses croyances, valeurs ainsi que les incertitudes scientifiques, les modèles et capacités de calcul disponibles, les priorités socio-politiques, des ressources pour y faire face…
  10. Même si les perturbations d’origines anthropiques auront des conséquences encore des années après l’atteinte de la neutralité carbone.
  11. Les sciences du risque sont anciennes, avec des champs d’études multiples et des domaines très internationalisés : réduction des risques de catastrophes (DDR), disaster studies, vulnerability studies, resilience studies, de même que toutes les approches basées sur l’aléa.
  12. Embouchure d’un fleuve
  13. Quand le niveau de la mer dépasse les barrières naturelles de submersion (cordons de galets, dunes…) ou les barrières artificielles (digues).
  14. Pour des raisons de surcharge des constructions de villes comme le cas de New York ou une surcharge de sédiment comme le cas du delta du Mississipi.
  15. Une tempête avec du vent et une houle ou simplement une forte houle sans cyclone.
  16. En 2017, il y a eu trois cyclones de catégorie 5 dans les caraïbes.
  17. La réduction de la surface des glaciers cause une instabilité des zones glaciaires et périglaciaires. Les risques périglaciaires peuvent être caractérisés par l’écoulement brutal de l’eau stockée dans ces zones, la glace qui se détache du glacier ou la fonte du pergélisol alpin.
  18. La surveillance du site est passée au niveau d’alerte jaune volcanique en 2020, c’est-à-dire une vigilance scientifique renforcée, à cause d’un regain d’activités sismiques de faible intensité. Cette surveillance est toujours d’actualité en 2023.
  19. Le changement climatique est perçu par la majorité des Français, même si le niveau de climatoscepticisme reste élevé par rapport à nos voisins européens. En 2022, 62% des Français avaient conscience que le changement climatique imposerait des changements importants de mode de vie.
  20. 100% pour la dernière décennie
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