Les tremblements de terre sont parmi les risques naturels les plus destructeurs pour les villes côtières, où les densités de population, les infrastructures essentielles et l'activité économique convergent près des lignes de faille actives. San Francisco et Tokyo sont deux des métropoles mondiales et #8217; les métropoles les plus vulnérables du point de vue sismique, chacune ayant subi des événements catastrophiques qui ont façonné son paysage urbain moderne.

Contexte géologique du risque sismique côtier

La faille de San Andreas sépare les plaques du Pacifique et de l'Amérique du Nord, générant des tremblements de terre à glissement de frappe qui peuvent dépasser la magnitude 8.0. Tokyo se trouve au-dessus de la zone de subduction complexe où la plaque de la mer philippine plonge sous la plaque d'Okhotsk, produisant des tremblements de terre mégathrust et des risques de tsunami. La proximité de l'océan amplifie les risques par liquéfaction du sol, inondation du tsunami et dommages portuaires.

San Francisco: leçons de 1906 et 1989

Le tremblement de terre et le feu de 1906

Le 18 avril 1906, un tremblement de terre de magnitude 7,9 a frappé le segment nord de la faille de San Andreas, percutant 296 milles. Le tremblement de terre a duré environ 45 secondes, mais les incendies et le numéro 8212 en résultant ont été provoqués par des ruptures de conduites de gaz et des ruptures de conduites d'eau et 8212; ont détruit plus de 28 000 bâtiments dans une zone de quatre milles carrés. Environ 3 000 personnes sont mortes et la moitié de la population de la ville a été laissée sans abri.

Le tremblement de terre de Loma Prieta 1989

Le séisme de magnitude 6,9, survenu le 17 octobre 1989, a mis en évidence la distance entre San Francisco et 8212, et le reste de la situation. Au centre des montagnes de Santa Cruz, l'événement a causé 63 morts et 6 milliards de dollars de dégâts (en dollars de 1989). L'échec le plus emblématique a été l'effondrement du viaduc de la rue Cypress à Oakland, où une voie libre à deux étages a crêpé sur les voitures en dessous. À San Francisco et dans le district de Marina, la liquéfaction du sol de remplissage a causé le naufrage et le brûlage des maisons.

Codes du bâtiment et réaménagement sismique

Après 1989, San Francisco a mis à jour son code de construction avec acharnement. La ville exige maintenant:

  • Rénovation des bâtiments à étage souple (structures à ossature en bois à étage multiples avec planchers de sol faibles, comme ceux avec garages ou devantures de magasins).Le Programme de rénovation à étage souple, adopté en 2013, a ciblé plus de 5 000 bâtiments.
  • Raccordements plus puissants entre fondations et cadres pour empêcher l'effondrement.
  • Inspection régulière des structures à forte occupation, y compris les écoles et les hôpitaux.
  • Amélioration sismique des infrastructures essentielles[ : le Transbay Transit Center, l'aéroport international de San Francisco et les grands ponts comme le pont Bay reconstruit (étendue est).

La ville investit également dans l'application de codes de construction[ et [ la sensibilisation communautaire[ pour aider les propriétaires immobiliers à financer des rénovations.

Systèmes d'alerte précoce: ShakeAlert

Le système ShakeAlert de California’s, exploité par l'USGS (USGS) en partenariat avec l'Université de la Californie Berkeley, détecte les premières ondes P et envoie des alertes aux téléphones cellulaires, aux systèmes de transit et aux opérations industrielles quelques secondes avant l'arrivée des ondes S. San Francisco a intégré ShakeAlert dans BART (Bay Area Rapid Transit) pour ralentir automatiquement les trains et dans les services d'eau et de gaz pour arrêter les vannes. Le système peut fournir jusqu'à 20 secondes d'avertissement pour les tremblements de terre en provenance de la ville.

Éducation et exercices publics

Les écoles, les entreprises et les groupes communautaires reçoivent une formation sur les fournitures d'urgence, la préparation des ménages et les voies d'évacuation. San Francisco’s Department of Emergency Management gère un programme d'intervention d'urgence du voisinage (NERT)[ qui forme des bénévoles pour aider les voisins avant l'arrivée des premiers intervenants.

Tokyo: Résilience grâce à l'ingénierie et à la culture avancées

Le grand tremblement de terre de Kanto en 1923

Le 1er septembre 1923, un tremblement de terre de magnitude 7,9 a frappé la région de Kanto, nivelant la majeure partie de Tokyo et de Yokohama. Plus de 100 000 personnes sont mortes et 8212;beaucoup de personnes ont été victimes de la tempête de feu qui a balayé les maisons en bois et en papier.La catastrophe a détruit plus de 500 000 bâtiments et pratiquement arrêté l'économie de la ville et 8217.

Le tremblement de terre de Tohoku et Tokyo et #8217;s Réponse

Le séisme de magnitude 9.0 Tohoku du 11 mars 2011 a frappé 230 miles au nord-est de Tokyo. Bien que le centre-ville de Tokyo ait connu seulement des tremblements modérés (intensité 5+ sur l'échelle japonaise), les tremblements de terre de longue durée ont causé une liquéfaction dans des parties de la ville récupérées et des dommages aux bâtiments plus anciens. Le tsunami imposant qui a dévasté la côte de Tohoku n'a pas directement touché la baie de Tokyo, mais la crise à la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi a mis en évidence les risques de défaillances interdépendantes.

Alerte précoce avancée et arrêt automatisé

Le système d'alerte précoce au séisme (TEE), géré par l'Agence météorologique japonaise (AMI), est l'un des plus sophistiqués au monde. Il détecte les ondes P par un réseau dense de sismomètres sur le fond marin et terrestre, puis diffuse des alertes par la télévision, la radio, les téléphones mobiles et les systèmes d'adresses publiques. À Tokyo, les systèmes automatisés[ arrêtent immédiatement les trains à balles Shinkansen, les ascenseurs lents jusqu'au plancher le plus proche et les portes ouvertes, ferment les lignes de gaz naturel au niveau de la rue et arrêtent les machines industrielles.

Infrastructure et urbanisme

Les normes de construction de Tokyo et de 8217 sont parmi les plus strictes au monde. Toutes les tours élevées construites après 1981 doivent satisfaire à la norme Shin Taishin (New Earthquake-Resistant) , qui comprend des cadres en acier ductile, des dispositifs d'isolation de base et des dispositifs d'amortissement.

  • Les systèmes d'isolement sismique qui permettent aux bâtiments de s'écarter indépendamment du mouvement du sol (utilisé à Tokyo et #8217; tour Skytree et de nombreux blocs d'appartements de luxe).
  • Fermetures de cisaillement en béton renforcées dans des structures de hauteur moyenne.
  • Rénovation des bâtiments existants: Tokyo a un mandat à l'échelle de la ville selon lequel tous les bâtiments d'une certaine taille et occupation doivent faire l'objet d'une évaluation sismique et, si nécessaire, être rénovés dans un délai raisonnable.
  • Silience des infrastructures souterraines: les conduites d'eau, de gaz et de courant sont de plus en plus placées dans des conduites résistantes aux tremblements de terre, et des réseaux de capteurs en temps réel surveillent l'intégrité des pipelines.

L'urbanisme met également l'accent sur les zones de feux, les routes d'évacuation et les parcs qui doublent en abris. La ville désigne des centaines de sites d'évacuation temporaire et de 8221, et maintient des réserves de nourriture, d'eau et de couvertures dans les écoles et les centres communautaires.

Culture de préparation du public

Les écoles primaires tiennent des exercices de tremblements de terre mensuels; les familles tiennent des sacs à dos d'urgence (“bosai-kun” kits); et les lieux de travail effectuent des exercices de table annuels. Tokyo utilise son propre Système d'information sur la prévention des catastrophes, accessible par des applications de smartphone, pour fournir des alertes multilingues, des emplacements d'abri et des estimations des dommages. La ville gère également un réseau de bénévoles de 12 000 dirigeants de quartier formés pour coordonner l'intervention dans chaque district. La norme culturelle de l'entraide (“tasuke”) signifie que dans un tremblement de terre majeur, les voisins sont censés vérifier les résidents âgés et aider à la recherche et au sauvetage légers.

Analyse comparative : San Francisco vs Tokyo

Différences d'échelle et d'investissement

L'approche de Tokyo et de 8217 s'étend davantage en raison de sa population beaucoup plus importante (environ 14 millions dans le noyau métropolitain contre 880 000 à San Francisco). Le Japon consacre environ 1 % de son PIB annuellement à des mesures de lutte contre les tremblements de terre, tandis que la Californie alloue beaucoup moins de fonds par habitant. Tokyo bénéficie également d'une agence nationale centralisée (AMI) qui gère les avertissements et les codes de construction, tandis que San Francisco compte sur un patchwork d'agences municipales, étatiques et fédérales.

Liquéfaction et vulnérabilité côtière

Les deux villes ont de vastes zones construites sur les berges : San Francisco et 8217;s Marina District, Mission Bay et des parties du district financier; Tokyo et 8217;s Odaiba, Tsukiji et les zones industrielles riveraines. La liquéfaction pendant les fortes secousses peut faire basculer les bâtiments, les canalisations souterraines se cassent et les routes se bouclent. San Francisco a cartographié les zones dangereuses de liquéfaction et nécessite des études géotechniques spécifiques au site pour de nouvelles constructions. Tokyo a renforcé les remaniements et utilise des techniques de mélange profond des sols pour améliorer la stabilité du sol.

Impact économique et continuité des activités

Pour San Francisco, l'USGS estime qu'un tremblement de terre de magnitude 7,8 sur la faille de San Andreas nord pourrait causer des dommages matériels de 150 milliards de dollars et perturber les activités de Bay Area pendant des années. Tokyo est exposée à une exposition similaire : une magnitude de 8,2 secousses directement sous la ville pourrait entraîner des pertes de plus de 1 billion de dollars (estimation du Cabinet du Japon et du 8217; estimation du Cabinet du Canada).

Défis et innovations futurs

Changement climatique et élévation du niveau de la mer

Les tremblements de terre côtiers sont maintenant évalués dans le contexte du changement climatique. La montée des mers signifie que les hauteurs de montée du tsunami seront plus grandes, et les ondes de tempête associées à des élévations sismiques pourraient aggraver les inondations. San Francisco investit dans un plan de résilience au front de mer qui comprend l'élévation de l'Embarcadero et de Fort Point. Tokyo construit des murs de mer massifs et des portes de tempête dans la baie de Tokyo, et évalue la stabilité sismique de ces structures sous un mouvement extrême. L'interaction des risques sismiques et climatiques nécessite une modélisation intégrée des risques, comme celle développée par le GFZ German Research Centre for Geosciences] (un institut de pointe dans le domaine du risque multirisques).

Technologie et détection en temps réel

Les deux villes déploient des réseaux de capteurs denses qui diffusent des données de mouvement terrestre en temps réel. San Francisco utilise le Réseau sismique communautaire (CSN) avec accéléromètres dans les maisons et les bureaux. Tokyo exploite un réseau dense de K-NET et KiK-net stations qui alimentent le système JMA. L'intelligence artificielle commence à prédire les dommages de liquéfaction dans les minutes qui suivent l'apprentissage automatique des données historiques.

Équité sociale et population vulnérable

À San Francisco, les quartiers de Tenderloin et de Bayview-Hunters Point sont souvent plus riches en matière de rénovation. Tokyo présente des disparités similaires dans les quartiers de maisons en bois plus anciens des quartiers de l'est comme Sumida et Katsushika. Les deux villes ont lancé des programmes de subventions et des prêts à faible intérêt pour la rénovation, mais l'adoption reste limitée par les craintes de coûts et de déplacement. Assurer une résilience équitable est un objectif clé pour la Banque mondiale et le programme de villes résilientes du tremblement de terre , qui préconise une réduction inclusive des risques de catastrophe.

Conclusion

Les leçons tirées de leurs catastrophes passées ont conduit à l'adoption de codes de construction de premier plan, de systèmes d'alerte rapide et de cultures de préparation. Pourtant, les deux pays sont confrontés à des menaces changeantes liées au changement climatique, au vieillissement de l'infrastructure et aux inégalités sociales. L'innovation continue dans la détection des technologies, l'ingénierie structurelle et l'engagement communautaire seront nécessaires pour suivre le rythme des risques sismiques.Pour les urbanistes, les gestionnaires des urgences et le public, le message est clair : la préparation n'est pas un effort ponctuel, mais un cycle continu d'amélioration, d'essai et d'adaptation.