Les grandes villes chinoises sont en train de sombrer | Science

Toutes les grandes villes chinoises, à des degrés divers, sont en train de sombrer. Le processus d’affaissement dure depuis des années, dans certains cas jusqu’à un siècle. Mais les mesures les plus récentes, obtenues par satellite, montrent un taux d’enfoncement accéléré de plusieurs millimètres par an, voire jusqu’à deux centimètres par an dans certains cas. Parmi les causes, outre les causes géologiques naturelles, il y en a plusieurs d’origine anthropique, notamment l’abus des aquifères. Bien que des processus d’affaissement se produisent partout sur la planète, en Chine leur rythme est très prononcé et semble lié à l’urbanisation accélérée des dernières décennies. Environ 300 millions de citadins chinois regardent la terre s’effondrer sous leurs pieds.

Il y a quelques années, un groupe de scientifiques dirigé par des experts espagnols a événements de subsidence qui se produisaient sur la planète. Beaucoup d’entre eux semblaient situés en Chine, dans les zones les plus peuplées de cet immense pays. Désormais, des chercheurs chinois ont utilisé un outil complexe qui rappelle le LIDAR (qui a donné tant de joie aux archéologues en découvrant les villes perdues) pour détecter les changements d’élévation du terrain dans les 82 villes de plus de deux millions d’habitants. Le système InSAR (Radar interférométrique à synthèse d’ouverture) monté sur le satellite Sentinel-1 permet de détecter des variations d’altitude de quelques millimètres pour chaque pixel de terrain, ce qui équivaut à des grilles de 40 x 40 mètres de surface. Les auteurs de cette recherche ont enregistré les changements survenus depuis 2015, un an après la mise en service du satellite. Leurs résultats viennent d’être publiés dans Science.

44,7% de la superficie de toutes les grandes villes chinoises s’enfonce au moins à un rythme de 3 millimètres par an, seuil auquel Les mesures InSAR sont fiables. Cela signifie qu’elle touche un tiers de la population urbaine, soit environ 270 millions de personnes. Il y a une part significative de 15,8 % du territoire qui s’enfonce encore plus vite, au-dessus de 10 mm/an (un centimètre), avec près de 70 millions d’habitants. Et 5% de la surface urbaine le fait 2,2 centimètres par an. Au niveau mondial et en fonction de sa population, la liste des villes les plus touchées est en tête de liste Tianjin, la cinquième ville la plus peuplée, avec plus de 15 millions d’habitants. Sur la carte, les villes qui s’enfoncent le plus sont concentrées dans toute la frange orientale du pays et au sud, celles qui ont mené la modernisation de la Chine amorcée avec la longue marche de Deng Xiaoping et accélérée au cours des dernières décennies.

Les causes spécifiques qui déclenchent le naufrage sont humaines et la première est l’abus des aquifères. L’explication est très simple : lorsque l’eau est extraite au-delà de son taux de remplacement, le sous-sol, comme s’il s’agissait de fromage suisse, se remplit de cavités qui ne peuvent pas supporter le poids venant d’en haut. L’étude montre la corrélation entre l’état de 1 619 aquifères et les millimètres d’affaissement des terres. Le deuxième facteur qui ressort est la conception verticale des nouvelles villes qui, avec leurs gratte-ciel, s’étendent plus vers le haut qu’horizontalement. Ils ont constaté que plus la construction et la hauteur moyenne sont récentes, plus le degré d’affaissement est important. Les autoroutes et tout le trafic qu’elles supportent enfoncent également le sol. À Pékin, par exemple, les zones proches des routes sont réduites de 45 mm par an. Il existe d’autres phénomènes plus locaux comme l’obtention d’hydrocarbures grâce à fractionnement ou l’exploitation minière. La ville industrielle de Pingdingshan, située dans la principale région charbonnière du pays, connaît un déclin de plus de 10 centimètres par an.

“Si une zone entière s’enfonce sous une infrastructure, il n’y a pas de distorsion angulaire, le problème est que l’affaissement n’est pas uniforme”

Roberto Tomás, professeur à l’Université d’Alicante, expert en affaissement et génie civil

« Venise s’enfonce au rythme de 1,6 millimètre par an », rappelle Roberto Tomás, professeur à l’Université d’Alicante et expert en affaissement et génie civil. « Pendant ce temps, Lorca et la vallée du Guadalentín s’enfonçaient de 100 mm (aujourd’hui 80 mm) par an en raison du retrait de l’eau », ajoute-t-il. Cette zone de la Région de Murcie constitue le cas le plus extrême d’Europe causé par l’exploitation des aquifères. Avec ces deux exemples, Tomás veut montrer qu’un taux d’affaissement de 3 millimètres ne doit pas être inquiétant. Une autre chose est de 10 millimètres. «C’est un centimètre par an, 10 par décennie», se souvient-il. Bien que la carte globale de l’affaissement dans laquelle Tomás est intervenu montre le caractère global du phénomène, elle coïncide avec plusieurs facteurs qui l’accentuent dans le cas des villes chinoises : « Sédiments mous, expansion de l’urbanisation, avec des villes créées à partir de rien, avec tout ses habitants, toutes ses infrastructures, ses besoins en eau…”, souligne Tomás.

Le chercheur espagnol, membre d’une commission spéciale de l’UNESCO sur les processus d’affaissement, estime qu’il est important de prendre en compte le « tassement différentiel » : non pas l’ampleur de l’affaissement du sol, mais son inégalité. « Si une zone entière s’enfonce sous une infrastructure, il n’y a pas de distorsion angulaire, le problème est que l’affaissement n’est pas uniforme », développe-t-il. Et il donne deux exemples qu’il a bien étudiés, Lorca et Murcie. La première est la zone urbaine qui s’affaisse le plus de toute l’Europe, « mais il n’y a aucun dommage aux bâtiments car il s’agit d’un affaissement uniforme », explique Tomás. C’est le contraire qui se produit dans la capitale, à Murcie. Dans les années 1990, il a participé à l’élaboration d’un rapport dans lequel on a détecté 150 bâtiments avec de graves dommages qui s’élevaient, au taux de change des pesetas, à 150 millions d’euros. Et tout cela parce que dans la capitale murcienne, la situation s’enfonce de manière inégale.

« Les environnements géologiques favorables (deltas et plaines inondables) sont largement répandus en Chine et plus encore en Asie du Sud, du Sud-Est et de l’Est. »

Robert J. Nicholls, directeur du Tyndall Center for Climate Change Research de l’Université d’East Anglia, Royaume-Uni

Le directeur du Tyndall Center for Climate Change Research de l’Université d’East Anglia (Royaume-Uni), Robert J. Nicholls, affirme que l’affaissement n’est pas un phénomène mondial au sens strict. « L’affaissement ne se produit pas partout ; Cela ne peut se produire que là où la géologie le favorise », dit-il. Concernant la spécificité du cas chinois, il ajoute que « les environnements géologiques favorables (deltas et plaines inondables) sont largement présents en Chine et plus encore en Asie du Sud, du Sud-Est et de l’Est ». A quoi s’ajoute, poursuit-il, “dans cette région, y compris en Chine, la pression des villes et l’extraction des eaux souterraines se développent, bien qu’il existe d’autres raisons pour lesquelles des affaissements peuvent se produire”.

Les auteurs de l’étude sur les villes chinoises prévoient le naufrage des villes côtières d’ici 100 ans. Plus de la moitié des 82 personnes incluses dans leurs recherches se trouvent au bord de la mer ou à quelques kilomètres de celle-ci. Et dans ces cas-là, deux problèmes se conjugueront, l’affaissement de la partie terrestre et l’élévation attendue du niveau de la mer due au changement climatique. Ses résultats dépendent fortement de ce qui est fait pour arrêter les deux processus. Dans le cas de la première, la mesure la plus efficace, déjà utilisée dans les vallées de Murcie, a été introduite par deux villes japonaises dans les années 1970 et la capitale, Tokyo, a sombré tout au long du XXe siècle en raison d’une exploitation excessive. de ses aquifères. Après une décennie passée à reconstituer plus d’eau qu’elles n’en avaient prélevé, les deux villes ont stoppé leur naufrage. En Chine, si les causes anthropiques ne sont pas combattues et dans le pire scénario climatique attendu, un quart des zones urbaines côtières ressembleront à Venise ou à la Nouvelle-Orléans, se trouvant plus ou moins en dessous du niveau de la mer d’ici 2120.

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