Montée des eaux et affaissement des villes, une double menace pour les côtes

En 2020, près de 11 % de la pop­u­la­tion mon­di­ale réside dans des zones côtières situées à moins de 10 mètres au-dessus du niveau de la mer¹. Elle pour­rait pass­er de près de 900 mil­lions à plus d’un mil­liard en 2050. L’avenir de ces habi­tants est par­ti­c­ulière­ment men­acé. Bien sûr, la hausse du niveau de la mer – en rai­son du réchauf­fe­ment cli­ma­tique – les touche directe­ment. Mais d’autres activ­ités humaines dans cette frange lit­torale, provo­quant un affaisse­ment des villes, par­ticipent à aug­menter le risque – par­fois de façon majeure.

Entre 2006 et 2018, la hausse moyenne du niveau marin glob­al est estimée à 3,7 mm par an². « L’expansion ther­mique des océans – liée à la hausse de la tem­péra­ture – et la fonte des glac­i­ers et calottes glaciaires sont les fac­teurs majeurs expli­quant cette aug­men­ta­tion », pré­cise Rémi Thieble­mont, chercheur en cli­ma­tolo­gie et risques côtiers au BRGM. Locale­ment pour­tant, lorsqu’on se penche sur la hausse du niveau marin relatif, la mer sem­ble gag­n­er bien plus de ter­rain. Le niveau marin relatif cor­re­spond à la hau­teur du niveau marin par rap­port à un référen­tiel ter­restre local. Dans la revue Nature cli­mate change³, une équipe de recherche l’évalue. À l’échelle glob­ale, la hausse du niveau marin relatif à l’ensemble des côtes est de 2,6 mm/an entre 1993 et 2015. Mais en le rap­por­tant à la den­sité de pop­u­la­tion côtière, les chercheurs aboutis­sent à un chiffre 4 fois plus élevé, illus­trant l’impact des activ­ités humaines ! En cause ? L’affaissement des terres.

On par­le plus pré­cisé­ment de sub­si­dence. Le phénomène est majeur : « Dans cer­taines régions, la con­tri­bu­tion de la sub­si­dence peut être 10 fois plus élevée que celle de l’élévation du niveau marin », écrivent les auteurs d’un arti­cle dans Nature Com­mu­ni­ca­tions⁴. Le long de la côte Est des États-Unis, ils esti­ment qu’elle atteint presque partout le niveau de la hausse du niveau marin, et peut grimper jusqu’à 6 mm/an. Dans une éval­u­a­tion cou­vrant 99 villes côtières dans le monde⁵, une autre équipe pointe que pour un tiers des villes, des quartiers s’enfoncent d’au moins 10 mm/an. Pour cer­taines comme Tian­jin, Semarang et Jakar­ta, le chiffre grimpe jusqu’à plus de 30 mm/an ! Istan­bul, Lagos, Taipei, Mum­baï, Auck­land, Tam­pa Bay, Manille, Karachi… Les auteurs soulig­nent l’ampleur du phénomène pour des villes impor­tantes cul­turelle­ment et économique­ment. Les plaines côtières et les régions deltaïques sont les régions les plus touchées à tra­vers le monde⁶.

Qu’est-ce qui explique cette sub­si­dence ? Le phénomène est com­plexe et présente de grandes vari­abil­ités spa­tiales et tem­porelles⁷, mais les sci­en­tifiques pointent tou­jours en pre­mier lieu les proces­sus naturels. « Ils sont bien iden­ti­fiés, en par­ti­c­uli­er les retombées de la dernière grande déglacia­tion il y a 12 000 ans qui affectent la planète entière », explique Mélanie Beck­er, chercheuse CNRS en géo­physique à l’Université de la Rochelle. Une quan­tité impor­tante de sédi­ments – des par­tic­ules entraînées par les eaux – s’est accu­mulée en amont des anci­ennes val­lées glaciaires. « Dans les grandes régions deltaïques, le poids de ces sédi­ments con­tribue encore aujourd’hui à la sub­si­dence, de l’ordre de quelques mm/an », ajoute Mélanie Beck­er. Notons qu’à l’inverse, la fonte des grandes calottes glaciaires de l’époque entraîne – encore aujourd’hui – un rebond de la Terre, à la manière d’un poids ôté d’un mate­las. « Ce phénomène est par­ti­c­ulière­ment mar­qué en Amérique du Nord et en Europe, la hausse du niveau des ter­res peut attein­dre 10 mm/an : cela par­ticipe à lim­iter la hausse rel­a­tive du niveau marin », détaille Mélanie Beck­er. En périphérie de cette zone en rebond, d’autres s’affaissent pour com­penser : c’est notam­ment le cas pour la côte Est des États-Unis, de l’ordre de quelques mm/an. Autres proces­sus naturels locaux : les mou­ve­ments tec­toniques lors des séismes par exem­ple. Ils peu­vent entraîn­er des mou­ve­ments ver­ti­caux très forts, jusqu’à plusieurs dizaines de centimètres.

Ces phénomènes naturels expliquent en par­tie pourquoi les villes côtières sont par­ti­c­ulière­ment touchées par la sub­si­dence : nom­bre d’entre-elles se situent dans des régions deltaïques ou actives sis­mique­ment. Mais les activ­ités humaines jouent aus­si un grand rôle. À New-York, si la ville s’enfonce en moyenne de 1 à 2 mm/an en rai­son de la déglacia­tion, cer­tains quartiers s’affaissent au moins deux fois plus vite⁸. Dans Brook­lyn et le Queens, le poids des bâti­ments pour­rait expli­quer cet affaisse­ment : les auteurs de l’étude pub­liée en mai 2023 soulig­nent qu’il pour­rait même dur­er une cen­taine d’années.

Autre fac­teur anthropique encore plus impor­tant : le pom­page des eaux souter­raines et des hydro­car­bu­res. Dans la région de Long Beach en Cal­i­fornie, l’extraction des hydro­car­bu­res depuis les années 40 a entraîné un affaisse­ment jusqu’à 8,8 m⁹. À Pékin, l’extraction des eaux souter­raines a provo­qué un pic de sub­si­dence de 137 mm/a en 2009. Jakar­ta est l’exemple emblé­ma­tique des effets du pom­page des eaux souter­raines : la cap­i­tale a enreg­istré des taux jusqu’à 280 mm/a. À tra­vers le monde, le pom­page des eaux souter­raines est respon­s­able de la sub­si­dence dans près de 60 % des cas, et les activ­ités humaines en général dans 77 % des cas¹⁰. « Les activ­ités humaines sur les côtes peu­vent accélér­er la sub­si­dence, avec des taux jusqu’à 100 fois plus impor­tants que la hausse absolue du niveau marin », écrivent les auteurs d’une étude inter­na­tionale sur les zones côtières.

L’un des enjeux est de réus­sir à réalis­er des pro­jec­tions futures.

Les con­séquences ? Cumulée à l’élévation du niveau des mers, la sub­si­dence accélère la hausse du niveau marin relatif. Salin­i­sa­tion des zones humides, change­ment d’écosystèmes, accéléra­tion de l’érosion et dégâts liés aux inon­da­tions : le dernier rap­port du GIEC¹¹ en liste les con­séquences. Et à l’avenir, ces risques vont très prob­a­ble­ment être mul­ti­pliés par 10 bien avant 2100. « Les événe­ments extrêmes – qui se pro­duisent plus fréquem­ment en rai­son du change­ment cli­ma­tique – vont affecter plus sou­vent les villes côtières en rai­son de cette hausse rel­a­tive, pointe Mélanie Beck­er. Nous obser­vons déjà ces effets dans les grands deltas asi­a­tiques comme au Bangladesh. » Aux États-Unis, la fréquence des inon­da­tions côtières va dou­bler d’ici 2050 si l’on prend unique­ment en compte la hausse du niveau marin. Les sci­en­tifiques esti­ment que locale­ment, en rai­son de la sub­si­dence, ces niveaux seront atteints encore plus tôt. Les effets pour les pop­u­la­tions sont impor­tants puisque la sécu­rité ali­men­taire, la qual­ité de l’eau et les infra­struc­tures sont directe­ment men­acés, « et par­ti­c­ulière­ment dans les grands deltas où la démo­gra­phie est impor­tante », pointe Mélanie Beck­er. Autre retombée : l’augmentation de la fréquence des sub­mer­sions chroniques, déjà observée sur la côte Est améri­caine¹². « Ces sub­mer­sions chroniques sont provo­quées par les marées et les vari­a­tions saison­nières du niveau marin, et elles ont des con­séquences économiques impor­tantes », pré­cise Rémi Thieblemont.

Désor­mais, la com­mu­nauté sci­en­tifique se struc­ture pour mieux car­ac­téris­er le phénomène. « L’un des enjeux est de réus­sir à réalis­er des pro­jec­tions futures », con­fie Rémi Thieble­mont. Il est en effet pos­si­ble d’enrayer en par­tie le proces­sus : à Jakar­ta et Shang­hai, la réduc­tion du pom­page des eaux souter­raines a forte­ment ralen­ti la sub­si­dence aujourd’hui. « La sub­si­dence des villes côtières est un phénomène con­nu, mais très peu inté­gré dans les straté­gies d’adaptation, con­clut Mélanie Beck­er. Il est impor­tant d’y remédi­er. »

Anaïs Marechal