Cet article intitulé SIG ET ÉVALUATION DES RISQUES NATURELS : APPLICATION AUX RISQUES SISMIQUES DE QUITO est écrit par Jean-Luc CHATELAIN, Bertrand GUILLIER, Marc SOURIS, Éric DUPÉRIE et Hugo YEPES. Il retrace les principales étapes de la réalisation d’un scénario sismique sur la ville de Quito. Ce scénario sismique repose sur une méthodologie pluridisciplinaire et le croisement entre les données provenant de domaines variés tels que les sciences de la Terre, la géomorphologie, ingénierie civile et socio démographie. Avec la SIG comme support de travail, Jean-Luc CHATELAIN et al. avaient comme objectif de décrire de façon concrète la vulnérabilité sismique de la ville de Quito, facilitant ainsi la prise de conscience des responsables politiques et économiques.
- Situation géographique et contexte historique de Quito
Quito, appelée aussi Saint-François de Quito est la capitale et la ville plus peuplée d’Équateur et de la province de Pichincha. La ville s’étend du nord au sud sur 50 km de longueur, à une altitude de 2 800 m, sur les flancs du volcan Guagua Pichincha.
Depuis la colonisation espagnole, de nombreux séismes dévastateurs sont survenus à Quito. Ces derniers se produisent avec une périodicité moyenne de 60 ans. Le dernier séisme destructeur s’est produit en 1868. À cette date, Quito comptait 45 000 habitants sur 4 km2. Actuellement, l’agglomération compte plus de 1 300 000 habitants. Elle rassemble les caractères typiques d’une ville d’un pays en voie de développement. Il est donc évident que les seules données historiques ne peuvent servir à évaluer les risques liés aux tremblements de terre à Quito, puisque environ 90% de la ville n’ont jamais été soumis à une forte catastrophe sismique.
C’est ce illustre l’image ci-dessous.
Fig1. Croissance de la ville de Quito de 1960 à1990
2. La notion de scénario sismique : Définition et méthode de réalisation
Actuellement, il n’est pas possible de prévoir avec exactitude les séismes à court et moyen terme. Il est possible, par contre, d’évaluer l’ensemble des conséquences socio-économiques d’un séisme pouvant affecter une ville ou un territoire. C’est ce qui a été fait en Californie et au Japon, où sont élaborés des scénarios sismiques. Réaliser un scénario consiste à définir les caractéristiques d’un séisme possible à partir de la sismicité historique et du contexte tectonique régional. Il s’agit également d’estimer la distribution des intensités qu’il produit en fonction des conditions de propagation des ondes sismiques, et des caractéristiques physiques du site en notamment la topographie, la géologie de surface et la mécanique des sols.
3. Méthodes l’élaboration de ce scénario sismique : L’adoption de la base de données urbaine de Quito (SIG SAVANE)
Suite à un projet de coopération scientifique entre la Direction de la Planification de la municipalité de Quito et l’ORSTOM, la ville de Quito dispose depuis 1991 d’une base de données urbaines spatialisées, gérée par le SIG SAVANE. En effet, c’est cette base de données qui a permis à Jean-Luc CHATELAIN et al de réaliser ce scénario sismique de Quito. En effet, l’élaboration d’un tel scénario nécessite une information géographique abondante et de bonne qualité. De plus, toutes les données doivent pouvoir être ramenées à une unité géographique commune pour l’application des matrices.
En outre, la base de données urbaine de Quito renfermait déjà une bonne partie de l’information requise pour l’élaboration du scénario. En revanche, celle-ci présente tout de même des découpages spatiaux.
En effet, pour montrer les potentielles conséquences d’un séisme à Quito, Jean-Luc CHATELAIN et al se sont basés sur les anciennes zones sismiques de la ville. Selon eux, la définition des caractéristiques d’un séisme potentiel repose sur les données de la sismicité historique et de la tectonique régionale. Plusieurs séismes potentiels sont pris comme hypothèses de départ. Pour Quito, sur toutes les sources sismiques possibles, trois séismes ont été sélectionnés. Il s’agit respectivement d’un séisme côtier de magnitude 8,4, localisé à 200 km à l’ouest de Quito, un séisme continental de magnitude 7,3, localisé à 80 km à l’est de Quito et un séisme local de magnitude 6,5, localisé à 25 km au nord de Quito.
L’illustration ci-dessous montre la localisation de ces trois séismes de la ville.
Fig2. Localisation des 3 séismes étudiés dans le scénario
3. Les limites de la base de données urbaines de Quito
Si l’on en croit à Jean-Luc CHATELAIN et al, si la base de données urbaines de Quito est un support ou document riche en informations, en revanche celle-ci-présente des limites. Ils affirment que « le contenu de certaines données était inadapté aux caractéristiques requises pour les évaluations techniques (cas des données du recensement décrivant le logement), l’information n’avait pas toujours été actualisée, ou elle était purement et simplement absente (ce fut le cas pour la plupart des informations sur les réseaux) ». Pour combler ces lacunes, ils ont mené des enquêtes directes auprès des gestionnaires urbains. Dans la plupart des cas, l’information manquante existait, éparpillée dans divers services de différentes institutions équatoriennes. Selon Jean-Luc CHATELAIN et al, Les réunions avec les principaux décideurs et gestionnaires urbains ont été l’occasion d’une prise de conscience de l’intérêt de l’élaboration d’un scénario sismique pour la ville. Ces entretiens ont joué un rôle de catalyseur des relations entre des institutions n’entretenant en général que des rapports plus ou moins distants. Elles se sont pourtant engagées à fournir les informations spatiales qu’elles détenaient. Là encore, l’existence d’un SIG opérationnel a été déterminante pour concrétiser ces bonnes volontés, car il a permis l’intégration rapide de nouvelles données. D’où l’importance de la SIG dans l’élaboration d’un scénario sismique dans la ville de Quito.
5. Rôle de la SIG dans l’élaboration d’un scénario sismique
La SIG permet d’effectuer le regroupement et d’assurer la cohérence géographique de l’information, facilite sa gestion et sa consultation. Elle permet également d’effectuer les changements d’échelles, les agrégations, et les croisements nécessaires à l’élaboration du scénario.
Le SIG s’est avéré indispensable, non seulement pour les traitements auxquels il permet de soumettre l’information spatiale, mais aussi et surtout pour la mobilisation des capacités d’échange et de communication de l’information qu’il a suscitée.
Pour plus de précision, pour bien réaliser ce scénario, ces auteurs se sont référés aux séismes du Japon et de la Californie. Les données issues de ces deux catastrophes ont été adaptées à la situation géographique et à la vulnérabilité de la ville de Quito. Pour mener à bien ce scénario, ils ont donc utilisés différents îlots. C’est dès lors que la SIG l’apport de la SIG leurs a été beaucoup plus avantageux.
Cette présente illustration montre l’intensité d’un potentiel séisme dans ville de Quito.
Fig3. L’intensité d’un potentiel séisme dans ville de Quito
6. Les potentiels dégâts d’un séisme dans la ville de Quito
Fig4. Le pourcentage des dégâts
Fig5. Dommages sur les réseaux (eau potable, voirie, égouts)
7. Bilan du scénario
Ce scénario a connu un grand succès. Il a servi principalement à faire prendre conscience aux responsables des services de la ville de la réalité des problèmes de vulnérabilité sismique de leur ville. Grâce aux documents concrets produits à l’aide de la SIG en l’occurrence les cartes des intensités et des dégâts. Cette étude devra être complétée par l’estimation des risques liés à d’autres séismes, au Sud de la ville par exemple. Les scénarios devront être mis régulièrement à jour, afin que les problèmes liés aux séismes destructeurs puissent être pris en compte dans la planification du développement de la ville.
Source: http://www.mgm.fr/PUB/Mappemonde/M395/QUITO.pdf