Les points chauds du tremblement de terre et les défis du développement urbain

Les points chauds du tremblement de terre sont des régions où la probabilité de fortes secousses sismiques est significativement plus élevée que la moyenne mondiale.Ces zones se trouvent le long des limites actives des plaques tectoniques ou à l'intérieur des zones sismiques intraplates, et elles présentent des obstacles redoutables à une croissance urbaine sûre et durable.

Cet article examine les dimensions géologiques et urbaines des régions sujettes aux tremblements de terre. Il identifie les principaux points chauds du monde, analyse les défis qu'ils imposent au développement urbain et décrit les stratégies éprouvées pour bâtir des communautés plus sûres et plus résilientes.

Identification des points chauds du tremblement de terre

La cartographie sismique des risques est le fondement d'un développement urbain éclairé par les risques. Les risques sont quantifiés en analysant les catalogues historiques des tremblements de terre, les données géologiques sur les failles et la surveillance en temps réel des mouvements au sol.

L'Anneau de Feu du Pacifique

Le Pacific Ring of Fire représente environ 90 % des tremblements de terre mondiaux. Cette ceinture en fer à cheval de 40 000 km longe les côtes de l'Amérique du Sud (Chili, Pérou), de l'Amérique centrale, de l'Amérique du Nord (Mexique, Californie, Alaska), et de l'autre côté du Pacifique jusqu'au Japon, aux Philippines, en Indonésie, en Papouasie-Nouvelle-Guinée et en Nouvelle-Zélande.

La ceinture alpine-himalayenne

La deuxième ceinture sismique majeure s'étend de la Méditerranée à la Turquie, l'Iran, le nord de l'Inde et à l'Asie du Sud-Est. La collision des plaques eurasiennes et arabes/indiennes produit de grands tremblements de terre en Iran, au Pakistan, au Népal et au Myanmar.

Autres zones notables

Bien que moins fréquents, ces événements peuvent affecter de grandes régions parce que la croûte est plus ancienne et transmet plus efficacement les ondes sismiques. La séquence de New Madrid, par exemple, de 1811 à 1812, a transformé le fleuve Mississippi et les structures endommagées dans plusieurs États. Les urbanistes de ces régions doivent tenir compte des événements moins probables mais à forte incidence.

Pour obtenir des cartes des risques mondiaux faisant autorité, consultez les ressources de la Commission géologique des États-Unis (USGS) et de la Fondation Modèle de tremblement de terre planétaire (GEM).

Défis du développement urbain dans les points chauds du tremblement de terre

Construire une ville dans une zone sujette aux tremblements de terre n'est pas seulement une question de rédaction de règles de construction plus strictes. Les défis sont multiples, impliquant des dimensions techniques, économiques, sociales et politiques.

Code du bâtiment Conformité et application

Les codes modernes de construction résistant aux tremblements de terre, tels que le Code international du bâtiment (CBI) et diverses normes nationales, prescrivent les charges de conception, les exigences en matière de ductilité et les détails pour le béton armé, l'acier et la maçonnerie. Toutefois, l'existence d'un code ne garantit pas la sécurité.Dans de nombreuses régions à haut risque, l'application de la loi est faible en raison de la corruption, du manque d'inspecteurs qualifiés ou des pratiques de construction informelles.

Rénover l'infrastructure vieillissante

Les hôpitaux, les écoles, les ponts, les conduites d'eau, les lignes électriques et les réseaux de communication sont souvent vieux de plusieurs décennies et vulnérables. Des bâtiments en maçonnerie non renforcés, des structures à étage souple (où le rez-de-chaussée est ouvert pour le stationnement ou le commerce de détail) et des cadres en béton nonductile sont particulièrement dangereux.

Densité et pressions sur l'utilisation des terres

L'urbanisation rapide pousse le développement sur des pentes abruptes, des terres récupérées et des bassins alluviaux mous, des zones qui amplifient les tremblements de terre. Dans des villes comme Katmandou et Port-au-Prince, la forte densité de population et les rues étroites entravent l'évacuation et l'accès aux urgences.

Vulnérabilité des infrastructures de sauvetage

Même si les bâtiments survivent à un tremblement de terre, la ville peut s'effondrer fonctionnellement si les lignes de sauvetage échouent. Les lignes de gaz asséchés causent des incendies, les conduites d'eau brisées entravent la lutte contre les incendies, les routes endommagées isolent les quartiers et les lignes électriques en panne désactivent les hôpitaux et les communications.

Disparités sociales et économiques

Les collectivités à faible revenu occupent souvent les terres les plus dangereuses (p. ex., les rives des rivières, les pentes instables) parce qu'elles sont abordables. Leur logement est souvent informel, construit sans surveillance technique et n'a pas accès à des capitaux d'assurance ou de récupération.Après un tremblement de terre, ces populations souffrent de façon disproportionnée.

Volonté politique et capacité institutionnelle

La réduction des risques de tremblement de terre est en concurrence avec de nombreuses autres priorités, à savoir la croissance économique, l'éducation et les soins de santé, pour des budgets publics limités.Les dirigeants politiques peuvent hésiter à appliquer des codes stricts ou investir dans la modernisation si le dernier tremblement de terre majeur a eu lieu il y a des décennies.

Stratégies éprouvées pour une croissance urbaine plus sûre

Malgré les défis redoutables, des décennies d'expérience ont permis de produire une trousse d'outils éprouvée pour réduire le risque de tremblement de terre.

Technologies de construction résistantes au tremblement de terre

Les principes modernes de conception vont bien au-delà des murs simples.

  • Isolation de la base:[ Placer un bâtiment sur des roulements flexibles (p. ex., des roulements à caoutchouc ou à roulement coulissant) qui le découplent du mouvement du sol.
  • Les dispositifs de dissipation d'énergie: Les amas (visque, frottement ou rendement métallique) absorbent l'énergie sismique, réduisant ainsi la dérive et les dommages.
  • Détails ductiles: Renforcement des raccords en béton et en acier de façon à ce que les structures puissent subir de grandes déformations sans s'effondrer.
  • Amélioration géotechnique:[ Compactage ou stabilisation de sols lâches, à l'aide de colonnes de pierre, ou densifiant le sol pour empêcher la liquéfaction.

Ces technologies ne sont pas uniquement destinées aux grands bâtiments. Les logements à bas toit peuvent être rendus plus sûrs par la maçonnerie confinée (une technique largement promue en Amérique latine) et la construction de cadres en acier avec un support approprié.

Zonage, aménagement du territoire et espace ouvert

Les autorités locales peuvent cartographier les zones dangereuses (fraction par faute, glissement de terrain, liquéfaction) et adopter des ordonnances de zonage qui limitent l'intensité du développement dans les zones les plus dangereuses. Par exemple, les restrictions imposées par la Nouvelle-Zélande dans les bâtiments des collines de Port de Christchurch après les tremblements de terre de 2010-2011 ont empêché la reconstruction sur des pentes instables.

Programmes de réaménagement et incitatifs financiers

À San Francisco, la ville a dû rénover des immeubles à appartements à étages souples (plus de 5 000 structures) d'ici 2020, offrant un financement par le biais du Programme de reprise des activités de construction. Des mandats similaires existent pour les immeubles en maçonnerie non renforcés à Seattle et à Los Angeles. Pour les propriétaires à faible revenu, les subventions et le soutien technique subventionné peuvent surmonter les obstacles financiers.

Systèmes d'alerte rapide et d'intervention rapide

Le système japonais, exploité par l'Agence météorologique japonaise, déclenche l'arrêt automatique des trains, des ascenseurs et des processus industriels. Le système USGSS ShakeAlert est en cours de déploiement en Californie, en Oregon et à Washington. L'EW peut donner quelques secondes à des dizaines de secondes d'avertissement – assez de temps pour que les gens tombent, se couvrent et se tiennent, ou pour des systèmes automatisés pour protéger les infrastructures. L'intégration de ces alertes dans les systèmes d'adresses publiques, les applications mobiles et les contrôles de construction est une pratique croissante.

Préparation communautaire et éducation du public

Les campagnes comme le Great ShakeOut (avec plus de 50 millions de participants dans le monde) favorisent le protocole -Drop, Cover et Hold On. Les équipes d'intervention d'urgence communautaires (CERT) forment les citoyens en premiers secours, en recherche et sauvetage légers et en commandement des incidents. Dans les heures qui suivent un tremblement de terre fort, les bénévoles locaux sont souvent les premiers intervenants.

Assurance et transfert des risques

En Nouvelle-Zélande, la Commission des tremblements de terre assure une couverture résidentielle financée par une redevance sur toutes les polices d'assurance incendie. Le système d'assurance séisme du Japon, bien que soumis à des plafonds, a contribué à la reconstruction après des événements comme le tremblement de terre de Tōhoku 2011. Dans de nombreuses régions à haut risque, les primes d'assurance peuvent être réduites pour les propriétés qui répondent aux normes sismiques améliorées, ce qui crée une incitation financière pour la rénovation.

Études de cas en résilience

L'examen de la façon dont différentes villes ont affronté leur risque sismique révèle des succès et des défis permanents.

Tokyo (Japon)

Après le grand tremblement de terre de Kantō (1923), Tokyo a reconstruit avec des rues plus larges, des parcs et des bâtiments résistants au feu. La ville a également été le pionnier des codes de construction qui ont été progressivement renforcés. Après le tremblement de terre de Kobe en 1995, le Japon a revu ses normes de conception sismique et accéléré la modernisation des bâtiments et des infrastructures publiques. Tokyo dispose maintenant de l'un des systèmes d'inspection des bâtiments les plus rigoureux au monde, ainsi que d'une vaste EEW et de forets.

Christchurch, Nouvelle-Zélande

La séquence de tremblements de terre de 2010-2011 de Canterbury a dévasté Christchurch, causant 185 morts et détruisant une grande partie du centre-ville. En réponse, la ville a mis en œuvre un plan de récupération de grande envergure qui comprenait l'abandon des zones les plus endommagées, la construction d'une nouvelle ville centrale selon des normes plus strictes et l'investissement dans des réseaux d'eau et d'eaux usées résilients.

Istanbul (Turquie)

Istanbul est proche de la faille anatolienne du Nord, qui a historiquement provoqué des tremblements de terre dévastateurs. La ville compte des centaines de milliers de bâtiments de qualité inférieure, beaucoup construits sans supervision technique pendant la croissance rapide des années 1960-1980. La mise en œuvre d'une stratégie et d'un plan d'action nationaux contre le tremblement de terre comprend des inspections obligatoires de bâtiments, une campagne de sensibilisation du public et un programme pour identifier les structures vulnérables.

Orientations futures : intégrer la résilience dans les villes intelligentes

Les avancées technologiques offrent de nouveaux outils pour la gestion des risques de tremblements de terre. -Les villes intelligentes peuvent intégrer des capteurs dans les bâtiments et les infrastructures pour fournir des données en temps réel sur la santé structurelle, le mouvement au sol et les dommages après le séisme.

Les changements climatiques, sans causer directement davantage de tremblements de terre, peuvent aggraver les risques secondaires tels que les glissements de terrain, la liquéfaction et les inondations. L'élévation du niveau de la mer peut affecter l'exposition des villes côtières aux tsunamis.

La collaboration internationale demeure essentielle.Des organisations comme le Bureau des Nations Unies pour la réduction des risques de catastrophe favorisent le Cadre Sendai pour la réduction des risques de catastrophe, qui met l'accent sur la nécessité d'approches multirisques et de renforcer la résilience à tous les niveaux de gouvernement.

Conclusion

L'identification des régions dangereuses n'est que la première étape; le travail réel consiste à traduire ces connaissances en politiques de développement urbain efficaces. La remise en état des bâtiments existants, l'application des codes modernes, l'aménagement judicieux des terres, l'investissement dans les systèmes d'alerte précoce et l'éducation du public sont tous des éléments essentiels d'une stratégie globale de réduction des risques.

Aucune ville ne peut être complètement résistante aux tremblements de terre, mais chaque ville peut devenir plus résiliente. Le coût de l'inaction se mesure dans les vies, les moyens de subsistance et les revers économiques à long terme.En apprenant des catastrophes passées et en adoptant l'innovation, les urbanistes et les collectivités peuvent construire des environnements plus sûrs et plus adaptables, même dans les coins les plus actifs du globe sur le plan sismique.

Pour plus de détails sur les risques sismiques mondiaux et la réduction des risques, voir la page Instituts de recherche intégrés pour la sismologie (IRIS) et la page Agence fédérale de gestion des urgences (FEMA).