Introduction aux Aléas

Transcription

1 Deuxième édition Introduction aux Aléas DHA/95/224 GE Programme de Formation à la Gestion de Catastrophes

2

3 Introduction aux Aléas Deuxième édition Module préparé par Shelia B. Reed, InterWorks Programme de Formation à la Gestion de Catastrophes 1995

4

5 1 ALEAS GEOLOGIQUES SEISMES TABLE DE MATIÈRES Remerciements... 6 Le DMTP et la Réorganisation de Nations Unies...7 Introduction... 9 Survol des principes fondamentaux...11 ALÉAS GÉOLOGIQUES Partie 1.1 Séisme Partie 1.2 Tsunamis Partie 1.3 Eruptions volcaniques Partie 1.4 Glissements de terrain ALÉAS CLIMATIQUES Partie 2.1 Cyclones tropicaux Partie 2.2 Crues Partie 2.3 Sécheresse ALÉAS ENVIRONNEMENTAUX Partie 3.1 Pollution de l'environnement Partie 3.2 Déforestation Partie 3.3 Désertification Partie 3.4 Infestation parasitaire ÉPIDÉMICS Partie 4 Epidemics ACCIDENTS CHIMIQUES ET INDUSTRIELS Partie 5 Accidents chimiques et industriels

6 Introduction aux Aléas REMERCIEMENTS Ce module de formation a été financé par le Programme des Nations Unies pour le Développement, en collaboration avec le Département des Affaires Humanitaires des Nations Unies (UNDHA), à l intention du Programme de Formation à la Gestion de Catastrophes, en association avec le Centre de Gestion de Catastrophes de l Université de Wisconsin. Le projet de ce texte a été revu par Andrew Coburn et Robin Spence, Cambridge Architectural Research Ltd; Robert L. Southern, Weather Associates, Western Australia; Diana Liverman, Pennsylvania State University; Paula Gori, Jeff Sutton, Gerald Wieczorek, U.S. Geological Survey; Philip Nieburg, CDC; Gudrun Huden et Allan Showler, USAID; et Kent Elbow, Université de Wisconsin. Les services d édition, comprenant présentation, éléments éducatifs et format, ont été assurés par InterWorks. Les consultations pour le design et la mise en page électronique ont été fournies par Artifax. La première édition de ce module a été imprimée en Il est permis d utiliser et de reproduire ce module, pourvu que le Programme de Formation à la Gestion de Catastrophes soit mentionnée comme la source. 6

7 1 ALEAS GEOLOGIQUES INTRODUCTION SEISMES Le DMTP et la Réorganisation des Nations Unies Depuis la parution de la première édition de ce module, le système des Nations Unies a été réorganisé. Cette page a été insérée pour vous informer de ces changements organisationnels et vous expliquer le rôle élargi des Nation Unies en matière de la gestion des catastrophes. Toutes références à l UNDRO (le Bureau du Coordinateur des Nations Unies chargé du Secours en cas de Catastrophes) devraient désormais être remplacées par DHA (le Département des Affaires Humanitaires). A la suite de l adoption de la résolution de l Assemblée générale 46/182, le Département des Affaires Humanitaires fut établi en avril 1992 par le Secrétaire-Général des Nations Unies dans le but de renforcer et de rendre plus efficace les efforts collectifs de la communauté internationale, et particulièrement ceux du système des Nations Unies, en ce qui concerne l aide humanitaire. Le Coordinateur du Secour en cas d Urgence, en tant que Sous- Secrétaire Générale des Affaires Humanitaires, dirige les initiatives du Département afin d assurer une réponse internationale rapide, intégrée et efficace en cas d urgences humanitaires, et la mise en oeuvre des mesures de prévention et la mitigation des catastrophes et de planification préalable. En tant qu organisme principal des Nations Unies chargé de la coordination de l aide humanitaire, le DHA exécute ses programmes dans cette zone grise où convergent des questions politiques, humanitaires et de sécurité. Les bureaux du Département se trouvent à New York et à Genève avec des responsabilités différentes mais complémentaires. Le bureau de New York se consacre à l élaboration, la coordination, et la planification des politiques générales et des responsabilités d alerte avancée. Ce qui faut que le Département doit travailler en collaboration avec les organes délibérants de Nations Unies ainsi que les départements politiques, financiers et économiques du Secrétariat des Nations Unies afin d assurer une coordination verticale. Le bureau de Genève (DHA-Genève) se consacre à apporter du soutien opérationnel lors des urgences et à coordonner les activités internationales de secours en cas de catastrophes, ainsi que toutes activités associées à la prévention et la mitigation des catastrophes. Un Comité Permanent Inter-Agences (IASC) présidé par le Sous-Secrétaire Général des Affaires Humanitaires a été constitué conformément à la résolution 46/182 de l Assemblée Générale. Ce comité associe des organisations nongouvernementales, des organisations des Nations Unies ainsi que le Comité International de la Croix Rouge (CICR) et la Fédération Internationale des Sociétés de la Croix Rouge et du Croissant-Rouge. Les dirigeants de ces agences se réunissent régulièrement pour discuter des questions relatives rapportent aux urgences humanitaires. Le secrétariat inter-agence pour l IASC a été établi au sein du DHA. Dans le cadre de la réorganisation du DHA, les Programmes Spéciaux d urgences (SEP) furent consolidés dans la Division d urgence complexe (CED) avec une représentation à New York et un bureau d appui à Genève. La CED est composée de l ancien Programme Spécial d urgence pour la Corne de l Afrique (SEPHA), le Programme d urgence contre la sécheresse en Afrique australe (DESA), et le SEP pour des Etats récemment indépendants, le programme humanitaire spécial pour l Iraq (SEP-IRQ) ainsi que le Bureau des Nations Unies pour la coordination de l aide humanitaire en Afghanistan (UNOCHA). 7

8 Introduction aux Aléas Un certain nombre des membres du personnel a été transféré à New York de Genève dans le cadre de cette réorganisation. Une Unité complexe d appui en cas d urgence a été créée à Genève afin d assurer le liaison avec des missions gouvernementales basées à Genève, des agences des Nations Unies, des organisations internationales et des ONG pour appuyer la préparation et la mise au point des appels, la diffusion d autres informations et le contrôle financier. En 1994, le DHA à Genève a également examiné des questions administratives se rapportant aux opérations de CED sur le terrain. Au cours de l année, des unités ont été établies sur le terrain au Rwanda, en Arménie, en Azerbaïdjan, en Georgie et au Tadjikistan. Les besoins humanitaires issus des événements dans la Fédération Russe de Chechnya, ont conduit à l établissement d une présence du DHA à Moscou au début de Le DHA favorise et participe à l établissement des systèmes de réponse rapides en cas d urgence qui comprennent des réseaux d opérateurs chargés des ressources de secours telles que le Groupe Consultatif International de Recherches et Sauvetage (INSARAG). Le DHA tient particulièrement compte des activités visant à réduire l impact négatif des catastrophes soudaines dans le cadre de la Décennie Internationale pour la Réduction des Catastrophes Naturelles (IDNDR). Le DMTP, qui fut institué au début des années 1990, est géré conjointement par le DHA et le PNUD au nom du Groupe de Travail Inter-Agence. Le DMTP offre un cadre dans lequel des pays et institutions (internationales, régionales et nationales) peuvent se donner des moyens pour développer davantage leur capacité institutionnelle en matière de gestion des urgences dans un contexte de développement. 8

9 1 ALEAS GEOLOGIQUES SEISMES INTRODUCTION Intention et portée Ce module de formation, Introduction aux Aléas, est conçu pour présenter 13 types différents d aléas à un auditoire de professionnels de l ONU formant des équipes de gestion de catastrophes, ainsi que des agences gouvernementales correspondantes, des ONG et des donateurs. Cette formation est conçue de façon à accroître la prise de conscience par cet auditoire de la nature des aléas, et à présenter des options visant à conduire à une meilleure performance dans la préparation et la réponse à une catastrophe. Vue générale du module La liste de tous les types d aléas est très longue. La plupart des aléas ne se produisent qu infréquemment ou n affectent que de très petites populations. Des aléas, tels que des tempêtes de neige, se produisent souvent dans des régions préparées à y faire face, ce qui empêche qu ils deviennent des catastrophes. Les catastrophes qui intéressent la communauté internationale sont celles qui affectent de larges populations et qui nécessitent une aide extérieure. Les types d aléas suivants seront examinés dans ce module de formation: Aléas géologiques Séismes Tsunamis Eruptions volcaniques Glissements de terrain Aléas climatiques Cyclones tropicaux Inondations Sécheresse Aléas environnementaux Pollution de l environnement Déforestation Désertification Infestation parasitaire Epidémies Accidents industriels 9

10 Introduction aux Aléas D autres aléas importants tels la famine, la guerre et les conflits civils seront examinés dans des modules distincts. Les aléas moins répandus tels que les accidents liés au transport, des incendies urbains majeurs, des vents violents lorsque différents types d aléas se produisent ensemble, tels que les inondations et les tempêtes tropicales, les effets conjugués doivent être considérés. Dans ce module, les caractéristiques fondamentales des types d aléas ainsi que des mesures d intervention appropriées ont été structurées de la façon suivante: Phénomènes causes Caractéristiques générales Prévisibilité Facteurs contribuant à la vulnérabilité Effets néfastes typiques Mesures possibles de réduction des risques Mesures spécifiques de préparation Besoins typiques après la catastrophe Instruments d évaluation de l impact Principes fondamentaux de la gestion des catastrophes Les principes de base communs pour la sélection des mesures de préparation et de mitigation des catastrophes comprennent l évaluation du risque, l évaluation de la vulnérabilité, et l évaluation des catastrophes. Un autre concept crucial en matière de conception de programmes est la relation qui existe entre les catastrophes et le développement. On pourra faire allusion à ces concepts sans les spécifier dans les différents chapitres; ils sont néanmoins fondamentaux. Un résumé des idées clés est présenté dans ce module, mais pour de plus amples renseignements il faudrait lire les modules intitulés Evaluation de la Vulnérabilité et des Risques, Mitigation des Catastrophes, Evaluation des Catastrophes, et Les Catastrophes et le Développement, dans le série DMTP. 10

11 1 ALEAS GEOLOGIQUES INTRODUCTION SEISMES SURVOL DES PRINCIPES FONDAMENTAUS Cette partie du module est conçue pour apporter quelques concepts fondamentaux en matière de mitigation et de préparation contre les catastrophes, en ce qui concerne: évaluation de la vulnérabilité et des risques types d options de mitigation des catastrophes évaluations des catastrophes relations entre catastrophes et développement Evaluation de la vulnérabilité et des risques Comprendre le risque Une gestion efficace des risques nécessite des informations sur l ampleur du risque (évaluation du risque) et l importance que la société accorde à la réduction de ce risque (appréciation du risque). La quantification du niveau du risque est un aspect essentiel, aussi bien pour la planification de la préparation que pour celle de la mitigation. Les risques sont souvent quantifiés sous forme agrégée (par exemple la probabilité de 1 pour 23,000 qu un individu meure dans un séisme en Iran). De telles estimations globales du risque peuvent être utiles pour des raisons de comparaison, mais souvent elles dissimulent les variations importantes dans le risque auquel doivent faire face des individus et des régions différentes. Il existe trois composantes essentielles à la quantification des risques: Probabilité de l aléa la probabilité de déclenchement d un aléa naturel spécifique, d une gravité spécifique, dans une période future déterminée. Eléments menacés un inventaire des personnes ou choses exposées à l aléa. Vulnérabilité le degré de perte pour chaque élément en cas d un aléa d une gravité donnée. L évaluation de la probabilité de déclenchement d un aléa naturel extrême, susceptible de causer une catastrophe, peut se faire au moyen d une extrapolation statistique des données sur les niveaux normaux de cet événement. L exactitude de telles estimations dépend du nombre et de l état complet des données et de la période pendant laquelle ces données ont été rassemblées. Des documents historiques peuvent être des sources inestimables d information. La fréquence de réapparition et l intensité de la plupart des aléas naturels varient d un lieu à l autre une carte de l aléa peut être utilisée pour démontrer cette variation. Pour certains aléas, particulièrement les aléas géographiques, une carte locale détaillée (le microzonage) peut être utilisée pour établir des variations locales et pour assister la prise de décisions relatives à la planification de l utilisation du sol. Pour d autres, seule une carte assez "grossière" des régions géologiques à risque être dressée, par exemple pour la désertification et la déforestation. 11

12 Introduction aux Aléas Evaluation de la vulnérabilité L évaluation de la vulnérabilité comporte l identification initiale de tous les éléments qui peuvent être affectés par un aléa particulier. Des connaissances locales et des données démographiques peuvent être utilisées pour compléter l inventaire. Les pertes de fonctions, en forme de courbes de vulnérabilité ou des matrices de probabilité, pourraient être obtenues pour certains éléments à risque (bâtiments, individus) en se basant sur des expériences vécues ailleurs. Plusieurs aspects de la vulnérabilité ne peuvent pas être décrits en termes monétaires, telles des pertes personnelles: famille, maison, revenus et les souffrances humaines correspondantes, ainsi que des problèmes psychologiques; mais ces aspects ne doivent pas être négligés. Puisque les aléas tendent à être incontrôlables, beaucoup d efforts en matière de mitigation se concentrent sur la réduction de la vulnérabilité. Des conditions économiques améliorées diminuent plusieurs aspects de la vulnérabilité et une économie saine peut, dans plusieurs cas, être la meilleure défense contre les catastrophes. Le risque est établi à partir des données sur l aléa et la vulnérabilité, et de l inventaire des éléments menacés. Il existe plusieurs manières de présenter le risque, telles les courbes f:n, cartes du scénario, cartes des pertes potentielles et risque annuel. L importance qu une communauté accorde au risque découlant d un aléa est susceptible d être influencée par les types et niveaux de tous les autres risques auxquelles elle est exposée. Par exemple, les communautés villageoises vivant dans des vallées des montagnes au nord du Pakistan sont régulièrement frappées per des inondations, des séismes, et des glissements de terrain; pour elles, la mitigation des catastrophes n est pas une priorité. Les habitants de ces communautés choisissent plutôt de se protéger contre des risques plus grands posés par la maladie et l effondrement de l irrigation. Par contraste, en Californie, où les individus et leurs maisons sont beaucoup moins vulnérables aux catastrophes naturelles et où le risque de maladie est peu élevé, les communautés choisissent de mettre en oeuvre des programmes de mitigation contre les catastrophes naturelles. Le processus du développement économique devrait incorporer une stratégie de mitigation des risques puisque les moyens traditionnels face aux risques environnementaux seront sans cela probablement perdus. Le risque est perçu différemment par des individus et des groupes différents. Ceux qui ont un accès régulier aux médias de l information seront probablement plus au courant des risques environnementaux les menaçant que d autres; par conséquent, ils auront tendance à surestimer la probabilité de risques inhabituels tels que des catastrophes naturelles. L acceptabilité d un niveau de risque par l individu ou la société semble augmenter avec les avantages associés à la présence de ce risque; elle semble encore plus grande lorsque l exposition au risque est volontaire (tels que les sports) que lorsqu elle est involontaire (comme lors de catastrophes naturelles). Le niveau acceptable du risque semble aussi diminuer avec le temps au fur et à mesure que davantage de personnes soient exposées à un risque de type particulier. Pour plusieurs risques, la mitigation ne peut se faire qu au niveau de la communauté parce que la communauté pourrait être plus exposée que l individu, et parce que la protection nécessite souvent des actions collectives et parfois, à grande échelle. 12

13 1 ALEAS GEOLOGIQUES SEISMES INTRODUCTION Options pour la mitigation de catastrophes Le premier pas essentiel dans la stratégie de mitigation consiste à comprendre la nature des catastrophes auxquelles l on doit faire face. Comprendre chaque aléa nécessite la compréhension e: ses causes sa distribution géographique, ampleur ou gravité et fréquence d occurrence possible les mécanismes physiques de destruction les éléments et activités les plus vulnérables à la destruction les conséquences économiques et sociales possibles des catastrophes La mitigation implique plus que sauver des vies, éviter des blessures, et réduire les pertes matérielles; elle comporte également la réduction des conséquences néfastes des catastrophes naturelles sur des activités économiques et institutions sociales. En cas d insuffisance des ressources destinées à la mitigation, celles qui existent devront être allouées là où elles seront les plus efficaces en faveur des éléments les plus vulnérables, et pour appuyer des activités au niveau de la communauté. L évaluation de la vulnérabilité constitue un aspect crucial de la planification d une mitigation efficace. La vulnérabilité implique à la fois la susceptibilité aux dommages physiques et économiques et le manque de ressources permettant une relance rapide. Afin de réduire la vulnérabilité physique, des éléments faibles pourraient être protégés ou renforcés. Afin de réduire la vulnérabilité des institutions sociales et des activités économiques, il faudrait modifier ou renforcer l infrastructure, ou modifier des dispositions institutionnelles. Pour la plupart des risques associés avec les aléas naturels, il n existe presque pas de possibilité de réduire l aléa. Dans ces cas, les politiques de mitigation devraient être orientées vers la réduction de la vulnérabilité des éléments et activités menacés. Pour les aléas technologiques et ceux dus à l homme, la réduction de l aléa devrait probablement être la stratégie de mitigation la plus efficace. Les actions entreprises par les responsables de la planification ou du développement, visant à réduire la vulnérabilité, peuvent être généralement classées en deux types actives et passives. Des mesures actives sont celles dans lesquelles les responsables assurent la promotion des actions désirées en offrant des incitations celles-ci sont souvent associées avec des programmes de développement dans des régions à bas revenus. Des mesures passives sont celles par lesquelles les autorités empêchent des actions non désirées en se servant de contrôles et pénalités ces actions se révèlent souvent plus appropriées pour des autorités locales bien établies dans des régions à revenus élevés. La gamme d actions de mitigation qui pourraient être considérée comprend: Génie civil et Construction Les mesures de génie civil varient des grands travaux de génie civil, au renforcement de bâtiments individuels et à des projets communautaires à petite échelle. Les règlements pratiques pour la protection contre les catastrophes ne seront probablement efficaces que s ils sont acceptés et compris par la communauté. La formation des constructeurs locaux aux techniques visant à incorporer une meilleure protection dans les structures traditionnelles bâtiments, routes, banquettes est probablement une composante essentielle de telles mesures. "Même si elles pourraient être plus coûteuses au départ, les mesures actives pourraient produire de meilleurs résultats dans certaines communautés parce que 1) elles tendent à promouvoir une attitude culturelle de sécurité permanente, 2) elles ne dépendent pas de la capacité économique de la communauté affectée et 3) elles ne dépendent pas de la capacité des autorités locales de faire respecter les contrôles." 13

14 Introduction aux Aléas Mesures de planification géographique Un emplacement soigneusement choisi de nouvelles installations, tout particulièrement les installations communautaires telles que les écoles, hôpitaux, et l infrastructure, joue un rôle important dans la réduction de la vulnérabilité des zones habitées; dans des zones urbaines, une déconcentration des éléments particulièrement sujets aux risques constitue un principe important. Mesures économiques les liens entre les différents secteurs de l économie peuvent être plus susceptibles aux effets d une catastrophe que l infrastructure physique. Une diversification de l économie est un moyen important de réduire le risque. "Une économie saine est la meilleure défense contre les catastrophes". Dans une économie forte, les gouvernements peuvent utiliser des incitations économiques afin d encourager des individus ou institutions à entreprendre des actions de mitigation des catastrophes. Mesures institutionnelles et de gestion Il faut du temps pour mettre en place un système de protection contre les catastrophes. Il lui faut l appui d un programme d éducation, de formation, et d un développement institutionnel afin d apporter des connaissances professionnelles et la compétence requises. Mesures concernant la société La planification en vue de la mitigation devrait s orienter vers le développement d une "attitude culturelle de sécurité" dans laquelle tous les membres de la société sont conscients des aléas auxquels ils doivent faire face, savent comment se protéger, et appuieront les efforts des autres et de la communauté tout entière. Stratégies de mitigation Toute stratégie de mitigation réussie devrait comprendre une série de mesures choisies parmi des actions possibles. Pour obtenir l acceptabilité politique, qui constitue l ultime facteur de prise de décision, une stratégie de mitigation devrait comprendre un mélange d améliorations immédiatement visibles et d avantages moins visibles, mais qui puissent être maintenues à long terme. La sélection d une stratégie appropriée devrait être guidée par l évaluation et la considération des coûts et avantages (en termes d économies réalisées sur des pertes futures) d une série de mesures possibles. En établissant une analyse des coûts-avantages, on peut utiliser soit le critère du coût minimum soit celui de l avantage maximum, dans l équation coût-avantage. Cependant, cette méthode pose des difficultés en ce qui concerne la valeur monétaire des vies humaines. Comme alternative, un risque acceptable pourrait être défini par rapport à d autres risques qui menacent les individus ou la société: c est le critère du risque équilibré. Cette méthode ne dépend pas de l élément coût. L approche la plus sophistiquée est celle de quantifier séparément les coûts et les différents types d avantages (économiques, humains) et de calculer la rentabilité de chaque stratégie par rapport aux différents objectifs de mitigation. Cette approche correspond plus aux réalités socio-économiques de la prise de décision. Les stratégies de mitigation sont plus faciles à mettre en place immédiatement après une catastrophe ou un événement qui a été presqu une catastrophe. Une connaissance de l impact d aléas naturels similaires, ayant frappés ailleurs, peut également faciliter l obtention du soutien public et du pouvoir politique en faveur de la protection contre les catastrophes. 14

15 1 ALEAS GEOLOGIQUES SEISMES INTRODUCTION Responsabiliser la communauté en promouvant la planification et la gestion de ses propres défenses et en obtenant une aide extérieure seulement si cela s avère nécessaire. Evaluation des catastrophes Il faut planifier les évaluations; ensuite les exécuter systématiquement et de façon régulière pendant la phase de redressement, en tant que composante clé du continuum de la planification et gestion des catastrophes. C est à travers l évaluation que les preneurs de décisions peuvent identifier les besoins qui mènent aux types appropriés d assistance. Egalement important est le fait que l évaluation indique les types d assistance non nécessaires, et ainsi réduit l aide inopportune. De plus, les évaluations peuvent éclairer le programmes qui n atteignent pas leurs objectifs. L évaluation est plus efficace lorsqu elle est conçue dès le début comme une partie intégrale d un plan global de préparation testé et reffiné. Le processus d évaluation variera selon le type d aléa et devra tenir compte de la gamme de scénarios possibles pour un pays. Des méthodes d observation et d enquête bien conçues constituent la meilleure façon de rassembler des renseignements en vue de l évaluation. Les évaluations devraient être des efforts coordonnés, tenant compte des idées de toute une variété de "protagonistes de secours". Relation entre catastrophes et développement Les catastrophes peuvent détruire les apports du développement et des années d initiatives en matière de développement. Les catastrophes sont capables de retarder le développement prévu pour l avenir en raison de la perte des ressources, de la nécessité de réorienter les ressources vers la réponse d urgence: elles peuvent ainsi perturber le climat des investissements. Le développement peut augmenter la vulnérabilité aux catastrophes, par exemple, en raison de la forte densité des populations urbaines, d un développement sur des sites hasardeux, de la dégradation de l environnement, d échecs technologiques ou d un déséquilibre des systèmes naturels et sociaux pré-existants. Les programmes de développement peuvent réduire la vulnérabilité, par exemple, en renforçant les services urbains, en utilisant des techniques de construction résistant aux aléas, en développant des institutions, et grâce à des programmes agricoles et forestiers. Les catastrophes peuvent fournir des possibilités de développement en: créant une atmosphère sociale et politique qui soit plus ouverte au changement soulignant les sources du sous-développement qui ont exacerbé la catastrophe concentrant l attention et l aide internationales sur la région sinistrée Les programmes de redressement devraient être conçus pour réduire la vulnérabilité en: visant particulièrement des régions à haut risque appuyant les secteurs privés et non formels renforçant les programmes de formation en gestion. 15

16 1 ALEAS GEOLOGIQUES SEISMES 1.1 SEISMES Ce chapitre du module vous permettra de comprendre: les phénomènes géologiques provoquant les séismes les caractéristiques des séismes et les possibilités de prévision les effets du séisme sur les zones habitées les facteurs qui contribuent à la vulnérabilité des zones habitées les mesures de préparation visant à réduire l impact des séismes sur les individus, sociétés et économies. Introduction Les séismes constituent l un des aléas naturels les plus destructifs. Les séismes peuvent se produire à n importe quel moment de l année, du jour ou de la nuit, avec un impact soudain et très peu d avertissement. En quelques secondes, un séisme peut détruire des édifices, tuant ou blessant leurs habitants. Non seulement les séismes peuvent détruire des villes entières mais ils peuvent déstabiliser le gouvernement, l économie et la structure sociale d un pays. 17

17 Introduction aux Aléas Phénomènes causes L écorce terrestre consiste en une couche rocheuse dont l épaisseur est comprise entre une profondeur d environ 10 kilomètres sous les océans et 65 kilomètres sous les continents. La croûte n est pas formée d un seul morceau mais consiste en morceaux appelés plaques, dont la taille varie de quelques centaines à plusieurs milliers de kilomètres. La théorie de la tectonique des plaques affirme que les plaques se déplacent sur un manteau plus mobile; ces plaques sont déplacées par un mécanisme non encore confirmé; il s agit probablement des courants de convection thermique. Lorsque les plaques se touchent, une tension se développe dans la croûte. Cette tension peut être classée selon le type de mouvement le long des bords de ces plaques: a) elles se détachent l une de l autre, b) elles glissent côte à côte, et c) elles se pressent l une contre l autre. Tous ces mouvements sont associés aux tremblements de terre. Les zones de tension le long des limites frontières des plaques qui émettent de l énergie accumulée en glissant ou en se rompant s appellent des failles. La théorie de rebonds élastiques affirme que la tension continuelle que subit la croûte du fait du mouvement des plaques tectoniques, la pousse à un point maximal où la tension n est plus supportable. Une rupture se produit le long de la faille et la roche rebondit sous l effet de ses propres tensions élastiques jusqu à ce que cette tension diminue. Souvent, la roche rebondit sur les deux côtés de la faille en directions opposées. Figure Le processus de rebonds élastiques Le point de rupture s appelle l hypocentre et peut être situé près de la surface ou profondément sous la surface. Le point à la surface situé directement au dessus du foyer s appelle l épicentre du séisme. La rupture de la faille produit des vibrations appelées des vagues sismiques (du mot grec seismos qui signifie choc ou tremblement de terre), qui rayonnent du foyer en toutes directions. L énergie générée par un séisme ne se dégage pas toujours de façon violente; dans certains cas elle est assez faible et progressive. Des secousses de la terre peu significatives sont enregistrées tous les jours aux Etats Unis, mais il n est pas certain qu elles soient causées par les mêmes processus que les grands séismes dévastateurs qui sont relativement rares mais capables 18

18 1 ALEAS GEOLOGIQUES SEISMES d effacer une ville. Bien que certains séismes soient associés à l activité volcanique, les séismes les plus destructeurs semblent être liés à la rupture soudaine de la croûte terrestre. Les variations en intensité des séismes peuvent être liées soit à la quantité d énergie dégagée au foyer, soit à l éloignement du foyer, soit à sa profondeur, soit aux caractéristiques structurelles des roches ou du sol à la surface. Caractéristiques générales Les vibrations sismiques se produisent dans une variété de fréquences et de vélocités. Le processus de rupture peut durer d une fraction de seconde à quelques minutes pour un grand séisme. Les vagues sismiques générées par la rupture peuvent durer d un dixième de seconde à moins d une minute. Un observateur des séismes décrit la sensation: "D abord, je sentis une secousse qui me fit perdre mon équilibre pendant une seconde. Puis la terre a commencé à trembler, et une seconde plus tard une secousse plus forte a été ressentie. Après quelques secondes de tremblement, une mouvement roulant et oscillatoire a commencé, comme si on était sur un bateau. Le balancement a continué jusqu à la fin du tremblement de terre. Il y avait des bruits pendant toute cette période. " Le tremblement de la terre est causé par des vagues de profondeur et des vagues de surface. Les vagues de profondeur (Vagues P et S) pénètrent l intérieur de la terre, provoquant des vibrations rapides. Les vagues P se déplacent à une vitesse de 24,000 kilomètres à l heure, causent les premières secousses et font vibrer les bâtiments dans un mouvement de haut en bas. Les vagues S se déplacent à une vitesse de 16,000 km à l heure et leur mouvement ressemble au mouvement d une corde qui claque comme un fouet. Ce mouvement provoque une secousse typiquement plus aiguë qui ensuite cause la vibration latérale des structures, causant typiquement encore plus de dommages. Les vagues S sont normalement plus destructrices. Le troisième type de vagues s appelle les vagues de surface. Celles-ci font vibrer la terre en directions horizontale et verticale. Les vagues de longue fréquence font balancer les édifices à étages et causent de légers mouvements de vagues dans des masses d eau même celles qui se trouvent à de grandes distances de l épicentre. La profondeur de l hypocentre du séisme est un facteur important qui détermine les caractéristiques des vagues et les dommages infligés. Le foyer peut être situé à une profondeur de 300 à 700 km (intermédiaire), de 60 à 300 km (peu profonde) ou à une distance de moins de 60 km. Les séismes aux hypocentres peu profonds sont plus communs et nettement plus destructeurs. Les séismes dont l hypocentre est profond sont rarement destructeurs parce que l amplitude des vagues est beaucoup atténuée avant d arriver à la surface. Les séismes peu profonds sont extrêmement destructeurs à cause de leur proximité de la surface. Localisation du séisme Certaines régions du monde sont très vulnérables aux séismes (voir carte). La majorité des séismes se produisent dans des régions aux bords de l Océan Pacifique, appelée la ceinture du Pacifique* et aussi la zone Alpide qui traverse les Indes orientales, les montagnes de l Himalaya, l Iran, la Turquie, et les Balkans. Les séismes se produisent le long de tranchées océaniques telles que les Aléoutiennes, Tonga, Japon, Chili et les Caraïbes orientales. Environ 95% des séismes se produisent aux frontières des plaques. Cependant, certains séismes se produisent au milieu des plaques, indiquant probablement l emplacement antérieur de frontières de plaques. Figure La propagation des vagues P et S Une publication de l USGA: Earthquakes,

19 Introduction aux Aléas Fig La sismicité mondiale D après une carte préparée par la National Earthquake Information Center, World Data Center for Seismology. ECHELLE RICHTER ECHELLE MERCALLI MODIFIEE Classification des séismes Les séismes peuvent être décrits en utilisant deux échelles de mesure distinctes qui expriment l ampleur et l intensité. L ampleur d un séisme, ou la quantité d énergie libérée, est déterminée par un séismographe, un instrument qui enregistre de façon continue les vibrations terrestres. Une échelle développée par Charles Richter, séismologue, ajuste mathématiquement les valeurs en fonctions de la distance de l instrument par rapport à l épicentre. L échelle Richter est logarithmique. Une hausse d une magnitude sur l instrument signifie une intensité dix fois plus forte sur la terre ou une décharge d à peu près 30 fois l énergie émise. Ainsi, un séisme mesurant 7.5 sur cette échelle émet 30 fois plus d énergie qu un séisme d une magnitude de 6.5, et approximativement 900 fois celle d un séisme de 5.5. Un séisme de magnitude 3 est le plus faible qui puisse être ressenti normalement par les êtres humains. Les plus grands séismes jamais enregistrés par ce système mesurent de 8.8 à 8.9. Un deuxième type d échelle, l échelle d intensité du séisme, mesure les effets d un séisme à son point d origine. L échelle de ce genre, la plus communément utilisée, fut mise au point en 1902 par Mercalli, un séismologue italien. Elle fut modifiée en 1931 pour correspondre aux temps modernes par Wood et Neuman, savants travaillant au California Institute of Technology Seismology Laboratory. Appelée "échelle de Mercalli modifiée", elle exprime l intensité des effets du séisme sur les personnes et structures, et sur la surface de la terre, en valeurs de I à XXII. Une autre échelle encore plus explicite, la Medvedev Sponheuer Karneik (MSK), est utilisée plus communément en Europe. 20

20 1 ALEAS GEOLOGIQUES SEISMES Question: Quel type d échelle de mesure des séismes est utilisé dans votre pays? Etes-vous familiarisés avec les divers niveaux de l échelle et leur signification? Réponse: Aléas Sismiques Les séismes produisent de nombreux effets directs, et parfois des effets indirects. Certains effets tels les glissements de terrain et les tsunamis sont considérés comme des aléas secondaires. Déplacement de la faille et tremblement du sol Le déplacement de la faille, soit rapide soit lent, est capable d endommager les fondations des édifices dans ou près de la région de la faille, on peut déformer la surface de la terre, créant ainsi des dépressions et des crêtes. Un tremblement du sol cause des dommages plus étendus, particulièrement aux constructions. Le niveau des dommages est lié à l ampleur du séisme, à la proximité du foyer par rapport à la surface, à la capacité des rochers et sols de la région affectée d atténuer le choc, et au type d édifices secoués. Des secousses secondaires, qui suivent le choc principal d un séisme, appelés répliques peuvent causer encore plus de dommages. De telles secousses peuvent se reproduire pendant des semaines ou même des années après l événement initial. Effondrement du sol Des vibrations sismiques peuvent faire en sorte que certains sols en dessous des édifices se consolident ou se condensent. Certains sols tels que des sols alluviaux ou sablonneux sont plus susceptibles de s effondrer durant un séisme. La liquéfaction est un type de défaillance qui se produit lorsque le sol saturé perd sa résistance et s écroule ou devient liquéfié. Durant le séisme de Niigata, Japon, le sol en dessous des bâtiments qui étaient construits de façon à résister à tout séisme se liquéfia causant une inclinaison des édifices jusqu à 45 degrés de la verticale. Un autre type de défaillance du sol causée par un séisme est l affaissement*, ou mouvement vertical vers la bas causé par la réduction de la pression de l eau du sol. Glissements de terrain L instabilité des pentes pet aussi causer des glissements de terrain durant un séisme. Des pentes raides, des sols instables et la présence de l eau peuvent contribuer à une vulnérabilité aux glissements de terrain. La liquéfaction des sols sur les pentes peut causer des glissements désastreux. Les types les plus communs de glissements de terrain provoqués par les séismes sont les chutes de rochers et glissements de rochers qui se produisent normalement sur des pentes raides. (D autres formes de glissements de terrain sont traités séparément dans ce manuel.) Inondation Des tsunamis peuvent être engendrés par des séismes au fond de la mer ou à proximité de la côte, et peuvent franchir la côte avec une force extrêmement destructrice. (Des tsunamis sont le sujet d un chapitre séparé dans ce module.) D autres inondations peuvent être causées par des seiches (l action des vagues dans une baie) ou par l effondrement de barrages ou de levées. 21

21 Introduction aux Aléas Question: Quels sont les principaux aléas associés avec les séismes? Réponse: Prévisibilité Prévision traditionnelle La prévision des séismes a été un sujet qui a longtemps préoccupé les premiers astrologues et prophètes. Certains "pronostiqueurs" ont réussi probablement en partie parce qu ils étaient fortement en harmonie avec leur environnement et familiarisés avec les expériences passées. On dit qu Anaxagoras, philosophe grec, apprit à prédire les séismes après lecture de documents égyptiens. En 79 A.C. Pline, général et explorateur romain remarqua plusieurs signes avertisseurs de séismes avant d être lui même tué dans l éruption du Vésuve. Plusieurs signes furent notés par ces observateurs. D abord, les édifices tremblaient légèrement. Deuxièmement, les animaux et oiseaux devenaient agités. Troisièmement, l eau des puits changeait de couleur. Cette eau devenait trouble et sentait mauvais. Au cours de l histoire, ces avertissements ont été décrits de diverses manières par les survivants des séismes de par le monde. Méthodes et instruments scientifiques De manière générale, plus d une douzaine de séismes ont été prévus avec succès depuis 1965, mais la prévision exacte et précise de déplacements soudains de failles et des séismes qui en découlent n est toujours pas possible. Cependant, une évaluation raisonnable d un risque d activité sismique potentielle peut se faire avec certitude en se basant sur: 1. la connaissance des zones sismiques ou des régions les plus menacées, grâce à une étude des faits historiques et de la tectonique des plaques. 2. une observation de l activité sismique à l aide de sismographes et d autres instruments 3. l utilisation d observations scientifiquement solides basées sur la communauté, à savoir l élévation et la turbidité de l eau dans les puits, et l enregistrement de la présence du gaz radon dans l eau des puits. (L utilisation du comportement des animaux comme signe précurseur est un sujet controversé, parce que son interprétation est souvent difficile.) 22

22 1 ALEAS GEOLOGIQUES SEISMES Surveillance de la sismicité mondiale Des données enregistrées dans des stations sismographiques dans plus de 80 pays sont systématiquement fournies au National Earthquake Information Center de la US Geological Survey. Cette information est utilisée afin de déterminer l degré de l aléa posé par les séismes. Ce centre a pour but de parvenir à détecter et à caractériser tous les séismes supérieurs à 4.0 sur le plan mondial. Question: Quels sont quelques unes des méthodes traditionnelles utilisées dans la prévision des séismes? Ces méthodes sont-elles connues dans votre pays? Sont-elles scientifiquement valables? Réponse: Facteurs contribuant à la vulnérabilité Plusieurs facteurs contribuent à la vulnérabilité des populations humaines. L établissement de zones d habitation dans des régions sujettes aux séismes, particulièrement sur des sols mal consolidés, des terrains sujets à des glissements de terrain ou le long des lignes de faille. La construction de structures telles que des maisons, ponts, barrages qui ne résistent pas au mouvement du sol. Des édifices en maçonnerie non renforcée, aux toits lourds, sont plus vulnérables que des structures légères en bois. Une concentration dense d édifices avec un niveau élevé d occupation. Le manque d accès à l information sur les risques posés par les séismes 23

23 Introduction aux Aléas Effets néfastes typiques Coulée de boue à Tadjikistan (URSS) déclenchée par un séisme Journal de l UNDRO, nov/ déc De manière générale, il y a trois fois plus de survivants blessés que de morts. RÉPONSE (de la page 22): Les principaux effets directs et indirects des séismes sont: déplacement de la faille, tremblement du sol, écroulement du sol, (particulièrement la liquéfaction), glissements de terrain, inondation (due le cas échéant à un tsunami). Dommages physiques Les zones d habitation, des bâtiments, les structures et l infrastructure, particulièrement les ponts, routes surélevées, chemins de fer, châteaux d eau, installations de traitement des eaux, lignes de distribution de services publics, pipelines, installations de génie électrique et des postes de transformateurs subissent des dommages. Des répliques peuvent causer d avantage de dommages aux structures déjà affaiblies. Des effets secondaires importants comprennent des incendies, un effondrement des barrages, des glissements de terrain susceptibles de bloquer des cours d eau et de causer des inondations. Des installations utilisant ou fabriquant des matériaux dangereux peuvent être endommagées, ce qui peut mener au déversement de produits chimiques toxiques. Une panne des installations de communication peut aussi se produire. La destruction de la propriété peut avoir un impact sérieux sur les besoins en matière d abris, la production économique et le niveau de vie de la population locale. Un grand nombre de personnes peuvent se retrouver sans abris à la suite d un séisme, selon la vulnérabilité de la communauté affectée. Victimes Le nombre de victimes est souvent élevé lorsqu un séisme se produit dans des régions: a) fortement peuplées, particulièrement si les rues entre des édifices sont étroites et les édifices eux-mêmes ne sont pas construits pour résister au séisme, et/ou le terrain se trouve en pente et par conséquent instable; ou b) là où la construction en adobe ou en pierres sèches est commune, avec des étages supérieurs et des toits lourds. Le nombre de victimes peut être élevé en cas de séisme nocturne car les premières secousses ne sont pas ressenties par les gens qui dorment, et les gens ne sont pas à l écoute des médias pour pouvoir recevoir des avertissements. Durant la journée, les gens sont particulièrement vulnérables. S ils se trouvent dans de grandes structures à risque, comme des écoles et des bureaux, le nombre de victimes pourra être très élevé. Le nombre de victimes diminue au fur et à mesure que l on s éloigne de l épicentre. Empiriquement, on constate qu il y a souvent en gros trois fois plus de survivants blessés que de morts. Toutefois, la proportion de morts peut être supérieure s il y a eu des glissements de terrain importants ou d autres aléas, tels que des tsunamis. Dans des régions où les maisons sont construites en matériaux légers, surtout en bois, le nombre de victimes est généralement beaucoup moins élevé et les séismes peuvent se produire régulièrement sans effets directs et sérieux sur la population. Santé publique Les fractures constituent le problème médical le plus répandu. D autres menaces pour la santé pourraient se présenter si: a) une inondation secondaire se produit b) l approvisionnement en eau est interrompu et de l eau contaminée est utilisée (bien que, jusqu à aujourd hui, il n y ait pas de cas documenté de poussées importantes de maladies d origine hydrique après un séisme); ou c) les camps de secours sont fortement peuplés au point de poser un danger. 24

24 1 ALEAS GEOLOGIQUES SEISMES Bien qu il soit improbable qu un séisme cause une poussée de maladies nouvelles, des maladies endémiques peuvent devenir virulentes si des mesures de contrôle ne sont pas maintenues et des conditions malsaines se développent. Approvisionnement en eau Des problèmes sévères sont possibles si: Des systèmes d eau courante (municipale) peuvent être sérieusement endommagés ou contaminés, particulièrement si les systèmes d égout ont été également endommagés. Les barrages de retenue peuvent s écrouler Les puits ouverts peuvent être bouchés par le débris Les séismes peuvent changer le niveau de la nappe phréatique ce qui aura comme effet possible d assécher les puits et les sources de surface. Approvisionnement en vivres Les systèmes de distribution et de commercialisation alimentaires peuvent être perturbés. Des ouvrages d irrigation peuvent être endommagés. Dans des régions où un séisme provoque une inondation ou un tsunami, les réserves alimentaires et les cultures dans les champs peuvent être perdues. En règle générale, cependant, les séismes ne réduisent pas les ressources vivrières locales. Question: Quels sont les facteurs qui rendent les zones d habitation vulnérables à l activité sismique? Réponse: Question: Ces facteurs sont-ils présents dans votre pays ou votre communauté aujourd hui? Lesquels de ces facteurs sont les plus faciles à modifier? Réponse: RÉPONSE (de la page 23) Certaines des méthodes traditionnelles qui ont été utilisées pour la prédiction des séismes sont: changements dans le niveau de l eau des puits; le caractère trouble et bourbeux de l eau des puits, et le comportement des animaux. Tous ces signes ont une certaine validité du point de vue scientifique, bien qu il faille signaler que certaines méthodes, comme l observation du comportement des animaux, sont peu fiables à cause de la difficulté d interpréter la cause du comportement. 25

25 Introduction aux Aléas RÉPONSE (de la page 25) Quelques-uns des facteurs qui affectent la vulnérabilité à l activité sismique sont: l implantation dans une région sismique active, l implantation sur des sols mal consolidés, des sites sujets aux glissements de terrain, une absence de résistance au mouvement du sol (particulièrement des structures en maçonnerie non renforcée, avec des toits lourds) une concentration dense de bâtiments, un taux élevé d occupation des bâtiments, et l absence d information destinée au public sur les séismes et les mesures de préparation et de réponse. 1 Mesures possibles de réduction de risques Plusieurs stratégies générales pourraient être incorporées dans un programme général de sécurité sismique telle que la réduction de la vulnérabilité structurale, des règlements sur l utilisation du sol et des programmes d information du public. Bien que ces programmes ne puissent pas garantir qu il n y aura pas de pertes en vies humaines lors d un séisme, ils peuvent réduire le nombre de victimes et les dommages aux propriétés. Le plan devrait: 1. Identifier des régions géographiques et des populations vulnérables par le biais des cartes d aléas et la collecte d informations connexes. 2. Etablir un vaste programme public de sensibilisation visant à diffuser des renseignements sur les séismes et d autres aléas qui leur sont liés, et sur des mesures de préparation contre les catastrophes et de mitigation. 3. Mettre au point un programme d assistance technique comprenant des apports architecturaux et techniques, afin d améliorer la conception des bâtiments, la construction et la sélection des sites, démontrant des techniques et assurant la formation des résidents locaux. Des actions possibles visant à réduire les dommages causés par les séismes comprennent: Mise au point de techniques de construction capables de résister aux séismes. La réalisation d un programme visant à introduire de meilleures techniques de construction dans l industrie de la construction, et à éduquer le public en général. Analyse de types de sol et de structures géologiques, afin de déterminer la sécurité relative des sites de construction. La mise en oeuvre d incitations visant à remplacer des édifices non solides, ou des édifices construits sur des sites instables, ou bien, ce qui est plus réalisable, à améliorer leur degré de sécurité. La mise en oeuvre d incitations visant à encourager de futures constructions sur des sites plus sûrs et l utilisation de méthodes de construction plus sûres par le biais de: contrôle de l utilisation du sol ou le zonage codes et normes de construction et moyens de les faire respecter Mesures fiscales, prêts, ou subventions en faveur de sites qualifiés et de l utilisation de bonnes méthodes de construction incitations en vue d aménagement du territoire On peut réduire les dommages possibles dus aux effets secondaires en: identifiant des sites vulnérables aux glissements de terrain et interdisant toute construction sur ces sites installant des dispositifs qui empêcheront les incendies provoqués par la rupture des câbles électriques et des conduites de gaz. vérifiant la capacité des barrages et d autres travaux techniques de résister aux forces sismiques, et en améliorant ces installations selon le besoin. Assurance Dans des régions sujettes aux séismes, il faudrait se procurer des assurances pour les édifices en construction et ceux actuellement occupés. L assurance en vue des catastrophes naturelles ne devrait pas être offertes avec d autres couvertures. Les polices d assurance devraient être spécifiquement souscrites; 26