Vers des villes résistantes aux tremblements de terre

Résultats du projet URBASIS

Pourrions-nous rendre les villes du futur résistantes aux tremblements de terre ? Un réseau de recherche financé par l’UE a placé le risque sismique naturel et anthropique dans les zones urbaines au cœur de ses travaux visant à réduire l’impact des tremblements de terre.

Dans les zones urbaines, les retombées des tremblements de terre sont les plus graves. De nombreuses villes européennes sont à risque. La plus grande densité de bâtiments, de personnes et d’infrastructures, ainsi que la concentration du pouvoir politique et économique qu’elle implique, se traduisent par des pertes humaines et économiques plus importantes en cas de catastrophe. Avec l’urbanisation croissante, l’atténuation de ces risques est essentielle pour notre avenir.

Le projet URBASIS, entrepris avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, a permis de franchir des étapes importantes pour relever ce défi. L’équipe a examiné les facteurs en jeu dans les zones urbaines pour réduire les conséquences de futurs tremblements de terre.

Pour ce faire, URBASIS a créé une plateforme de formation pluridisciplinaire pour les jeunes chercheurs, leur permettant de mener de nouvelles recherches innovantes tout en acquérant les compétences nécessaires pour reconnaître et gérer ces risques.

« Le projet a fourni une large base de connaissances sur tous les aspects qui doivent être envisagés à l’échelle urbaine : sismologie, dynamique structurelle, risques naturels, assurance et prise de décision », déclare Philippe Guéguen, directeur de recherche à l’Université Grenoble Alpes, hôte du projet.

Tenir compte de l’élément urbain

Le fait de prendre l’élément urbain comme point de départ représente une innovation clé en soi, explique Philippe Guéguen. En général, l’évaluation des risques sismiques est effectuée de manière indifférenciée dans les régions géographiques, sans distinguer les zones les plus exposées. « Nous avons considéré la composante urbaine comme un élément transversal dans la définition de l’aléa, de la vulnérabilité et du risque », note-t-il.

Le risque de tremblement de terre décrit le niveau de secousses à la surface de la terre attendu en raison de futurs tremblements de terre potentiels, tandis que la vulnérabilité décrit le potentiel de pertes à un niveau donné de secousses, par exemple en raison de la densité de population ou de la robustesse des bâtiments. Le risque de tremblement de terre décrit l’impact attendu des tremblements de terre potentiels sur l’environnement bâti et sur le bien-être des personnes.

L’augmentation du risque sismique due à la présence de bâtiments et de personnes peut sembler évidente, mais les environnements urbains peuvent également avoir un impact sur le risque sismique. Il s’agit à la fois de la sismicité résultant des activités humaines et des risques liés à la manière dont les environnements construits, y compris les conditions du site, les propriétés des biens et les formes urbaines, interagissent avec les ondes sismiques.

De meilleures capacités de prédiction

« Les recherches menées dans le cadre d’URBASIS comprenaient la définition de modèles de prévision des mouvements du sol à proximité des zones urbaines liés à la sismicité d’origine humaine, induite par exemple par les forages géothermiques », remarque Philippe Guéguen.

Les chercheurs ont également utilisé des approches basées sur la physique pour mieux comprendre comment une ville peut se comporter comme métamatériau, les bâtiments agissant comme des résonateurs qui piègent une petite partie des ondes.

La contribution de l’intelligence artificielle (IA) à l’amélioration des prévisions a été un autre axe de recherche clé. Les membres d’URBASIS ont appliqué des modèles d’IA à des données ouvertes caractérisant des zones urbaines pour simuler les conséquences d’un tremblement de terre et réaliser des prédictions précises, démontrant ainsi la pertinence de tels modèles.

De la connaissance à l’innovation

Philippe Guéguen estime que la forme unique de coopération entre des chercheurs en début de carrière et d’autres experts offerte par une plateforme de formation pluridisciplinaire présente de multiples avantages.

« L’étroite collaboration entre les physiciens, les sismologues, les ingénieurs et d’autres personnes nous a aidés à promouvoir des méthodes numériques et théoriques sophistiquées », explique-t-il. « Outre la promotion de l’excellence scientifique, la collaboration renforcée entre le secteur académique et le secteur privé nous permet de traduire la connaissance en innovation, sur la base des besoins exprimés par des acteurs tels que les ONG, les assureurs et les décideurs. »

Article initialement rédigé par la Commission Européenne.