Cyclones tropicaux, érosion et risques littoraux

Structure

Les cyclones¶

Description des cyclones tropicaux¶

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Définition¶

Un cyclone tropical est “une perturbation météorologique qui naît en général dans la zone tropicale et présente en surface un centre de basse pression atmosphérique avec des vents qui tournent autour, dans le sens contraire des aiguilles d’une montre (c’est l’inverse dans l’hémisphère Sud) dans un rayon de plusieurs centaines de kilomètres” Audoin, 2012. Plus rigoureusement, un cyclone est un "enroulement nuageux, quasi-circulaire, de type « convection profonde organisée », avec un diamètre de quelques centaines de km et qui présente en général un œil au centre. Il n’est pas pourvu de système frontal malgré l’air chaud au niveau de l’œil. Il se forme essentiellement dans l’hémisphère d’été, mais on peut en observer en hiver sur le Pacifique nord-ouest.” Beucher, 2026, p. 414. C’est une “machine thermique” qui “évacue la chaleur que les océans tropicaux ont stocké dans leur 50 premiers mètres en réponse à l’apport d’énergie par le rayonnement solaire renforcé au cours de l’été”, qui ont une puissance considérable Beucher, 2026, p. 413.

Cyclogenèse, trajectoire et évolution¶

Quelle est la vie d’un cyclone ? Dans le bassin Nord-Atlantique, il existe plusieurs types de cyclones ayant des zones de formations et des trajectoires différentes Audoin, 2012.

Trois grandes familles de cyclones tropicaux se distinguent selon leur zone de formation et leur trajectoire. Les cyclones cap-verdiens naissent au niveau du Cap-Vert, et se dirigent ensuite vers l’Ouest. En traversant l’océan Atlantique, ils se chargent et gagnent de la puissance. Ils sont donc à la fois puissants et violents. Les cyclones barbadiens, à l’inverse, naissent bien plus proche des petites antilles, vers la Barbade. Ils sont ainsi plus soudains et moins prévisibles. Enfin, les cyclones caribéens sont les moins prévisibles, et peuvent avoir des trajectoires particulièrement ératiques. A ces cyclones tropicaux, on peut aussi ajouter des cyclones subtropicaux, qui naissent au dela des régions tropicales selon d’autres mécanismes Audoin, 2012.

Un cyclone tropical a une évolution importante au long de sa vie. Il peut se décharger, se recharger, changer d’intensité (et donc de catégorie), et sa trajectoire évoluer rapidement. C’est un défi important pour la prévision, qui ne peut étre qu’en réaction et sur des laps de temps très court, avec une très grande incertitude.

Surveillance et alerte Pour prendre en compte le risque cyclonique, un dispositif de surveillance intégré est mis en place un mot sur l’organisation internationale ? le rôle du nhc l’antenne locale de meteo france

Ces éléments particuliers sont pris en compte dans les plans de gestion de crises, avec notamment un plan ORSEC dédié, et un système d’alerte météo france.

Les mécanismes adverses dans un cyclone : vagues, précipitations et vents¶

En quoi un cyclone constitue-t-il un aléa ? L’échelle de Safir-Simpson The Hurricane Disaster—Potential Scale, 1974 Les cyclones tropicaux constituent des aléas par trois canaux principaux : les vents violents, les précipitations intenses et les phénomènes liés à l’état de la mer (vague et submersion)/

Les vents violents sont la forme d’impact la plus immédiate Les précipitations intenses touchent également formtement les installations et les populations. Les phénomènes maritimes. Ceux-ci sont constitués de deux phénomènes joints : d’une part, une hausse locale du niveau de la mer (marée cyclonique), liée à l’aspiration provoquée par la dépression; d’autre part, à l’accumulation d’eau poussée par le vent le long d’une vague. A cette élévation du niveau de la mer sur le littoral s’ajoutent des vagues (houle cyclonique) dont l’énergie mécanique est plus importante. L’association de ces phénomènes est particulièrement impactante pour le littoral.

De ces différents canaux, nous nous intéresserons plus particulièrement aux phénomènes liés à la mer. En effet, ceux-ci impactent plus particulièrement le littoral; sont associés à d’autres risques liés à l’évolution du climat (érosion, hausse du niveau de la mer, recul du trait de côte); enfin, ils sont susceptible d’être adressés avec des politiques publiques d’aménagement du territoire.

Les cyclones dans le changement climatique¶

Quelle est l’évolution des cyclones dans un contexte de changement climatique ? => montrer l’incertitude qui entoure les cyclones dans le contexte du changement climatique 1/2 revue de littérature ou quelques articles qui parlent des débats en cours dans la littérature article de référence : Walsh et al., 2016, table 15.1 de Intergovernmental Panel On Climate Change (Ipcc), 2023 autre article qui peut être intéressant : Bruyère C, Rasmussen R, Gutmann E, Done J, Tye M, Jaye A, Prein A, Mooney P, Ge M, Fredrick S (2017) Impact of climate change on Gulf of Mexico hurricanes. NCAR tech note. NCAR/ TN535

Evolution de l’activité cyclonique dans le contexte de changement climatique¶

La puissance maximale d’un cyclone tropicale est determinée par son intensité potentielle, qui dépend de facteurs environnementaux dont la température de l’eau de surface (SST). L’augmentation de la temprétature de l’eau résulterait ainsi dans une augmentation de l’intensité des cyclones tropicaux (même si cette affirmation est à contrebalancer puisque de nombreux autres résultats limitent un peu ce constat quand même) Kossin et al., 2020. Walsh et al., 2016 décrit l’évolution des cyclones tropicaux dans un contexte de changement climatique. Même s’il n’y a pas de tendance très claire qui se dégage des exercices de modélisation, il s’accorde sur trois points : article de référence : Walsh et al., 2016, table 15.1 de Intergovernmental Panel On Climate Change (Ipcc), 2023 plus précisément sur la Martinique : Cantet et al., 2021

Les effets d’interaction avec d’autres tendances : érosion, hausse du niveau de la mer¶

Par ailleurs, à cyclone égal, l’augmentation du niveau de la mer peut contribuer à un risque cyclonique plus important Walsh et al., 2016.

L’importance des événéments extrêmes pour l’évaluation des impacts¶

rappel que ce qui est important pour l’évaluation des impacts, c’est la présence d’événéments extremes, et pas tellement la moyenne => ça peut être contradictoire avec mon approche qui consiste à voir les phénomènes de vague submersion liés à des cyclones comme des cas particuliers de vague / submersion généraux => dans un cas je choisis de généraliser pour avoir une continuité avec d’autres phénomènes, dans l’autre je restreint mon analyse aux seuls cas extremes.

De la zone cotière au littoral : définition et enjeux¶

Qu’est-ce que le littoral ? Définition + 1/2 articles qui critiquent / confirment cette définition ? On cherche à avoir une définition très systémique et englobante du littoral. Cependant, puisque c’est difficile à définir, on va commencer par définir le trait de côte, armature du littoral, puis l’écosystème cotier, puis le socio-écosystème littoral. => document de référence : figure IPCC_AR6_WGII_Figure_15_004.png

Commentaire autour de cette figure :

• trois grandes familles d’écosystèmes : terrestres, côtiers, océaniques

• des grandes familles d’action / d’évaluation de la qualité des écosystèmes : reforestation, agriculture durable, agroforesterie

• des éléments du système en bonne santé : mangrove, plage, herbiers, corails, eaux souterraines, prairies, sols et autres

Voir s’il y a plus de littérature sur la définition du littoral dans le GIEC

Le trait de côte et ses multiples définitions¶

Dans cette section, on définit d’abord le trait de côte. On montre ensuite que cette définition, qui implique une séparation nette entre la mer et la terre, est insatisfaisante. En effet, de part et d’autre de ce trait, les espaces terrestres et maritimes interagissent entre eux. Ils forment ainsi une bande, la bande cotière, qui n’est ni tout à fait la mer, ni tout à fait la terre, et un peu des deux à la fois. Cette translation sémantique traduit aussi une conception disciplinaire différente. On n’étudie ni la mer jusqu’à sa marge, ni la terre jusqu’à sa marge, mais bien l’endroit où les deux se rejoignent. Ainsi, la bande cotière n’est pas seulement une limite. C’est avant tout une interface, tant entre deux milieux qu’entre différentes approches. On montre enfin qu’une dernière translation sémantique opère quand on passe de la bande cotière au littoral. Si la bande cotière révèle une approche liées aux sciences physiques et du vivant, la notion de littoral incorpore les activités anthropiques. C’est cette dernière notion que nous mobiliserons pour décrire notre espace, qui est à la fois écosystème et sociosystème.

Le trait de côte, armature du littoral mais pourtant concept pas si évident à définir.¶

Le trait de côte (shoreline) est définit comme l’intersection de surfaces aquatiques et terrestres Boak & Turner, 2005, ou encore la limite entre la terre et la mer côte, 2025. Le trait de côte est ainsi un trait sur une carte qui permet de distinguer les espaces maritimes de terrestres. Ainsi, sa synthèse des rechniques de suivi du trait de côte, le BRGM reprend la définition du SHOM et décrit le trait de côte comme l’ “intersection de la surface topographique avec le niveau des plus hautes mers astronomiques " BRGM, 2012. D’un point de vue légal, la limite haute du rivage permet de distinguer le domaine public maritime (qui sera abordé plus précisément plus loin) d’espaces soumis à des réglementations terrestres. Celle-ci est définie comme " la limite des plus hautes mers en l’absence de perturbations météorologiques exceptionnelles” DGALN/DHUP/ Sous-direction de la qualité du cadre de vie [QV], 2021.

Néanmoins, en raison de la grande variabilité et de la dynamique spatiale et temporelle de cette délimitation, décrire précisément cette limite n’est pas évident. Boak & Turner, 2005 recense plusieurs dizaines de d’indicateurs permettant d’identifier le trait de côte ainsi que les techniques permettant de les détecter. On reproduit ici une figure qui montre ces différents points de repère. Le BRGM insiste sur la difficulté à avoir un indicateur unique, et lui préfère des indicateurs “fonctionnels”, dépendant à la fois du type de littoral et des objectifs BRGM, 2012.

Ainsi, si le concept de trait de côte désigne clairement la limite entre deux environnements distincts (la terre et la mer), son tracé précis dans l’espace est difficile à évaluer et à positionner. Cette difficulté met en évidence deux caractéristiques du trait de côte, et du littoral plus généralement. D’abord, plus qu’une frontière entre deux espaces distincts, c’est une espace de transition entre deux milieux aux caractéristiques différentes. Cette transition est progressive et continue, et toute délimitation nette casse arbitrairement cette continuité. Ensuite, c’est une interface : non seulement les caractéristiques du milieu changent graduellement pour passer d’un milieu terrestre à un milieu aquatique, mais ces deux milieux interagissent au sein du littoral. Nous délaissons donc l’idée d’une limite linéaire, qui distinguerait nettement deux espaces de part et d’autre (trait de côte), pour concevoir le littoral comme un espace.

La zone cotière, ou l’épaisseur du trait de côte.¶

Nous avons relevé plus haut que réduire la limite terre-mer à une frontière telle que le trait de côte est peu satisfaisant. En effet, il est très difficile de définir une limite précise, qui distinguerait clairement les espaces maritimes des espaces terrestres. On préfèrera à cette approche de délimitation une conception basée sur l’interface entre la terre et la mer. Dès lors, on cherche à définir notre objet d’étude comme un espace où milieux terrestres et marins interagissent; ou plutôt comme l’espace soumis à la fois aux effets de ces deux milieux. La zone cotière est d’abord décrite à travers les interactions de ses éléments physiques et biologiques. L’extension spatiale de la zone cotière est définie comme l’endroit où les processus cotiers ont eu un effet :

Specifically, the upper and lower boundaries of the coastal zone correspond to the elevational range over which coastal processes have operated during the Quaternary period, and include the coastal plain (Quaternary deposits only), shoreface, continental shelf, and the waters that cover the shelf and shoreface, as well as waters filling coastal water bodies, such as estuaries, bays, lagoons, sounds, harbors, and inlets (Inman and Brush 1973; Masselink, Hughes, and Knight 2011).

Cette définition est très physique. Elle ne prend pas du tout en compte les éléments anthropiques ou terrestre de la bande cotière, mais surtout les éléments à base d’eau.

Randolph A. McBride & Christopher T. Seminack, 2026 décrit l’évolution historique du terme et donne une revue des principales définitions. Nous en retiendrons deux :

• Vernberg and Vernberg (2001), qui prend en compte les éléments qui sont influencés par la côte.

In general, the coastal zone encompasses both the neighboring uplands and adjacent salt waters that are mutually influenced by the interactive complex of various ecological processes (natural and human-influenced) occurring in each region.

• Le Millenium Ecosystem Assessment (2003) donne une définition basée sur une zone d’altitude comprise entre +50m ou -50m par rapport au niveau de la mer.

Interface between ocean and land, extending seawards to about the middle of the continental shelf and inland to include all areas strongly influenced by the proximity to the ocean (between 50 m below mean sea level and 50 m above the high tide level or extending landward to a distance 100 km from the shore.

La littérature distingue parfois zone cotière d’espaces cotiers. Une zone cotière est plus générique, en ce sens qu’elle n’a pas été définie, même partiellement. A l’inverse, un espace côtier est l’espace spécifique où les écosystèmes côtiers et marins s’influencent mutuellement. Sorensen & McCreary, 1990 in Vallega, 1997.

Ainsi, deux critères principaux appairssent pour définir et délimiter un espace côtier. D’abord, la question de la proximité avec le trait de côte. L’espace cotier est avant tout marqué par sa contiguité avec le trait de côte. C’était d’ailleurs notre point de départ. Ensuite, la question de l’interaction entre des espaces distincts. L’espace cotier est le lieu où ces espaces souvent considérés comme distincts interagissent, et s’étend là où les interactions entre milieux terrestres et maritime prennent place.

La première définition de la limite entre terre et mer était celle du trait de côte. Cette ligne, si difficile à trouver, séparerait la terre de la mer. Nous nous sommes éloignés de cette approche, argumentant que la limite entre terre et mer n’est pas une frontière nette, mais bien un espace spécifique à proximité du trait de côte, la bande cotière, qui constitue un lien où écosystèmes maritimes et terrestres interagissent. Si cette approche met en emphase les interactions entre différents milieux, elle fait l’impasse sur les interactions entre écosystèmes et sociosystèmes.

Le littoral, interface entre sociosystème et écosystème.¶

Nous sommes passés du trait de côte, conçu comme une démarcation entre la terre et la mer, à la notion d’espace littoral, concçu comme l’espace d’interaction des éléments maritimes et terrestres. Ces concepts reposent essentiellement sur des composantes biologiques ou physiques. Nous développons ici l’idée que le littoral est une extension de ces notions, en incluant la dimension anthropique de ce système. Cet approche du littoral comme lieu de l’interface, non seulement entre milieux mais aussi entre anthropique et non-anthropique, est celle donnée par Corlay, 1995.

Le rapport Piquard (1973) redéfinit le littoral dans une acceptation plus large que celle de sa dimension terrestre, en l’envisageant comme “une zone allant de la mer côtière à l’arrière-pays”. Suivant ce rapport, la gouvernance de cette zone d’interface a évolué. Des documents et institutions gouvernent les deux côtés du trait de côte dans des documents communs Lozachmeur, 2024. De manière plus quantitative, on peut retenir le seuil de 500 mètres du rivage Levraut & Oliveros, n.d..

Néanmoins, la bande littorale, qui comprend les terrains situés à moins de 500 mètres du rivage, est à près de 25 % artificialisée (zones urbanisées, industrielles ou commerciales, routes, ports, aéroports, espaces verts artificiels non agricoles), contre moins de 5 % pour l’ensemble du territoire métropolitain.

Dans le cas de la Martinique, une zone de l’espace littoral a une importance particulière. Il s’agit de la bande des cinquante pas géométriques

De manière plus précise, Milanés Batista et al., 2017 définissent deux concepts pour décrire des unités spatiales cotières, sur la base de leur aménagement et du fonctionnement. D’abord, les Primary Environmental Coastal Unit for Integrated Management (PECUIM) sont des unités fondamentales pour penser l’espace cotier.

Ensuite, les Basic Environmental Coastal Unit for Management and Land Planning (BECUIMLUP) sont des espaces plus importants, qui comprennent plusieurs PECUIM.

Nous avons ainsi définit un espace, c’est à dire une portion terrestre. Nous avons aussi définit le prisme à travers nous appréhendons cet espace. D’abord, à travers la notion de trait de côte, c’est une une ligne, qui délimite et sépare deux environnements distincts. Conceptualisée comme bande cotière, cet espace devient un écosystème, dont les éléments terrestres et maritimes interagissent. Enfin, en évoluant vers la notion de littoral, on associe à cet écosystème un sociosystème, riche de son histoire et de ses éléments anthropiques. Dans les sections suivante, nous décrivons les éléments qui composent la bande littorale, à la fois dans les écosystèmes et dans les sociosystèmes.

Les composants d’un écosystème cotier tropical¶

Nous avons vu plus haut que le littoral est un espace d’interface et d’interaction entre les milieux marin et terrestre, mais aussi entre des composants anthropiques et non anthropique. Cette section est une rapide présentation des principaux éléments biologiques de l’espace littoral dans le contexte de la Martinique : mangrove, récifs coraliens, herbiers et végétation de plage. On peut décrire cette figure par les différents éléments qui la composent. Pour une descriptions des éléments non anthropiques, on s’appuie essentiellement sur la structure de 2.3 de Laigre, 2024 :

La mangrove¶

Les mangroves sont des écosystèmes littoraux qui se caractérisent par une position à l’interface entre un milieu maritime et terrestre. Cet écosystème se construit autour des palétuvier. Plusieurs espèces de cet arbre se succèdent le long de l’axe terre-mer, au grès de l’évolution des conditions de salinité Laigre, 2024. Les écosystèmes de mangrove se répartissent en différents faciès : mangrove de bord de mer, mangrove arbustive, mangrove haute, mangrove marécageuse [noauthor_mangroves_nodate].

Principales caractéristiques Une des particularité des écosystème de mangrove est sa capacité à s’adapter à des milieux hostiles, notamment salins et variables Laigre, 2024. Ce sont des écosystèmes qui ont un impact majeur sur le environnement, notamment en termes de production organique. Les racines jouent un rôle central dans le rôle stabilisateur et protecteur du littoral des mangroves.

Les mangroves sont soumises à de nombreuses menaces. Les mangroves sont vulnérables aux risques cotiers, dont les cyclones tropicaux et les tsunamis. Leur sensibilité à ces événements, et leur capacité à récupérer face à ces événements dépend en partie de contextes environnementaux et des pressions environnementales.

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Les récifs coraliens¶

Les récifs corraliens sont des écosystèmes constitués de miliers d’individus.

Distribution en Martinique (carte)

Les herbiers¶

Définition Les herbiers sont une forme de végétation sous-marine. Ils se situent essentiellement dans des zones peu profondes et cotières.

Dunes et végétation de plage¶

Les dunes sont des formations cotières constituées de sable et de végétation. On s’intéressera ici plus spécifiquement à la végération de dune, que l’on peut définir de la manière suivante :

En effet, de terme permet de prendre en compte également les configurations où la dune ne peut pas apparaitre. Elles peuvent apparaitre sur presque toutes les côtes qui ne présentent pas de glaciation au moins une partie de l’année Hesp, 2011. article un peu ancien mais qui définit les dunes et leurs classification : Hesp, 2011 un article très complet, qui décrit très bien les différents types de dune et leur formation; mais par contre, peut être trop spécialiste et pas assez généraliste pour moi

Il s’agit d’une partie du biome qui reste émergée en permanance, sauf dans les cas extrêmes Laigre, 2024.

Le rôle de la végétation dunaire est essentiel pour la formation et le maintien de celle-ci. En effet, la trainée provoquée par la végétation ralentit la vitesse du vent et permet l’accumulation de sable dans la zone végétalisées Laigre, 2024. La végétation contribue à réduire les impacts des événéments extremes. Cependant, cette contribution peut évoluer brutalement dans le cadre de conditions extremes, notamment si un point de rupture est atteint Laigre, 2024.

Interaction avec les activités anthropiques : le socio-écosystème¶

introduction Le littoral plus précis : contour et définition d’un socio-écosystème littoral dans le cas d’une petite île tropicale. ce serait bien de définir aussi les éléments qui sont compris dans le sociosytème, pour répondre à la partie avant La question de la délimitation : entre logique légale et gestionnaire. refs:

Les éléments anthropiques de l’espace littoral

En pratique, le littoral comme zone réglementaire¶

On peut distinguer différentes zones réglementaires dans la bande littorale. Le domaine public maritime (DPM) désigne les “terrains historiquement recouverts par la mer mais dont elle s’est retirée, ainsi que ceux encore immergés compris entre le rivage de la mer et la limite des eaux territoriales”. Par ailleurs, dans les DROM, cet espace inclut la zone des cinquante pas géométriques Domaine public maritime naturel | Ministère de la Transition écologique, de la Biodiversité et des Négociations internationales sur le climat et la nature, 2026. A l’échelle du territoire national, c’est l’un des éléments les plus vastes du domaine public de l’Etat. Celui-ci se réparti entre le DPM artificiel, qui comporte des essentiellement des éléments portuaires ou de navigation maritime, et le DPM naturel, qui comprend la mer, les étangs salés, les relais de la mer et la zone des cinquante pas géométriques.

Dans les départements d’outre-mer, la gestion de ce domaine est exercée par la DEAL et la direction de la mer. La gestion durable de cet espace est fixé par la circulaire du 20 janvier 2012 et la loi pour la reconquête de la biodiversité, de la nature et des paysages de 2016.

La bande des 100 mètres est un délimitation d’une portion du littoral, sur une largeur de 100 mètres, dont l’objectif est de “de l’urbanisation cette zone particulièrement sensible dans laquelle le principe de protection de l’environnement doit primer sur le principe d’aménagement.” Elle est régie par une principe d’inconstructibilité en dehors des espaces urbanisés. Elle ne s’applique pas à la Martinique, où elle est remplacée par la zone des 50 pas géométriques.

La zone des cinquante pas géométriques est une extension terrestre du domaine public maritime dans les DROM Domaine public littoral dans les départements et régions d'outre-mer | Ministère de la Transition écologique, de la Biodiversité et des Négociations internationales sur le climat et la nature, 2026.

Littoral et cyclones : risques¶

Les risques produits par les cyclones tropicaux sur le littoral s’inscrivent dans une dynamique complexe, associant des éléments, interactions, dynamiques et temporalités nombreux et variés. Dans cette section, nous commençons par décrire les principaux mécanismes par lequel l’aléa cyclonique impacte le littoral. Nous abordons ensuite les interactions entre ces différents éléments, pour montrer que la dynamique des systèmes est un cadre d’analyse approprié à l’évaluation systémique des risques côtiers. Enfin, nous décrivons divers cadres théoriques qui permettent de rendre compte de ces risques

Risques mécaniques : érosion et puissance mécanique des vagues¶

Les principaux facteurs d’impact de risque cotier sur le littoral sont les inondations cotières et la puissance mécanique des vagues Leaman et al., 2021. Cette section présente ces mécanismes en s’appuyant sur la section 2.3.2 de Laigre, 2024. écanismes,

Puissance mécanique des vagues¶

Pour une définition précise des mécanismes de puissance mécanique des vagues : section 2.2.2 de Laigre, 2024.

Erosion¶

Notamment : Pour des exemples plus spécifiques, voir : à la Réunion dans Duvat et al., 2016 et Irma Rey et al., 2019.

Interactions entre les différents éléments du système dans la dynamique des risques¶

=> notamment effet d’interaction fort entre mangrove, herbiers et coraux dans la réduction de la puissance mécanique des vagues, en conditions de storm ou non storm Guannel et al., 2016 Risque dans l’interaction avec populations : exemple de McNamara et al., 2019 (peut être jonction avec l’axe aménagement / adaptation ?) Le risque est exacerbé par l’interaction des cyclones avec d’autres éléments : SLR, érosion, fragilisation des écosystèmes => cette interaction est majeure et centrale :

Recent studies confirmed that observed ESL events causing extensive flooding generally resulted from compound effects, including the combination of SLR (Section 3.2.2.2 and Cross-Chapter Box SLR in Chapter 3) with ETCs, TCs and tropical depressions (WGI AR6 Sections 11.7.1 and 11.7.2, Seneviratne, 2021), ENSO-related highwater levels associated with high or spring tide and/or local human disturbances amplifying impacts (high confidence).

Interpréter le risque cotier : cadre théorique¶

Définitions et cadre théorique¶

L’évaluation du risque cotier se base sur la décomposition de celui-ci en plusieurs mécanismes, à l’image de ce qui a été mentionné plus haut. Leaman et al., 2021 proposent une grille d’évaluation des risques cotiers posés par les tempêtes sur le plan physique. Ceux-ci consistent essentiellement en deux grands types d’aléa : les inondations cotières, et l’érosion du littoral.

Cette approche met en évidence le fait que la combinaison de mécanismes différents accentue l’aléa : un littoral soumis à une érosion importante sera plus vulnérable face au risque d’inondation provoqué par l’élévation temporaire du niveau de la mer dans le cas d’une tempête. Ainsi, étudier les impacts cotiers des cyclones tropicaux impose d’avoir deux temporalités complémentaires : celle du temps cours du passage d’un événément cyclonique; et celle du temps long de l’évolution de la côte.

Cadrage général de l’évaluation du risque “naturel” sur le littoral : Escudero Castillo et al., 2012

Mesures et évaluation des dommages : analyse-coût bénéfice, etc¶

La première grande manière d’évaluer les impacts des cyclones tropicaux sur le littoral est par une mesure de la dimension physique de l’aléa : zone inondable, marée et houle cyclonique. Par exemple, Lin et al., 2010 évaluent la distribution de la hauteur de storm surge dans le contexte de new york. Leur méthodologie permet d’évaluer la probabilité d’une submersion catastrophique dans un contexte de changement climatique. En associant des cyclones synthétiques à des modèles de storm surge locaux, ils évaluent des métriques de risque physique : période de retour, hauteur de la surcôte.

Dullaart et al., 2021 évaluent la combinaison entre storm surge et storm tide , en combinant cyclones tropicaux et extratropicaux => à creuser

Ces approches se concentrent ainsi sur une évaluation fine de l’aléa : période de retour, intensité maximale, zone exposée, etc. Ces variables sont explorées dans de nombreuses dimensions : sous différents scénario de changement climatique, en tenant compte de leur incertitude, dans différents contextes côtiers. En revanche, ces travaux se limitent à la dimension physique du phénomène. Le risque se réduit ainsi à l’existence ou à l’évolution de l’aléa, et l’exercice de modélisation est circonscrit à des variables physiques. Pourtant, cette connaissance fine peut sembler limitée. En effet, le risque est alors réduit à sa dimension d’aléa, sans tenir compte de l’enjeu. D’autre part, elle est difficilement intelligible pour les décideurs publics. Ainsi, une évaluation des coûts est plus simple à interpréter et à comparer, notamment dans un contexte d’arbitrage budgétaire, qu’une période de retour.

Cependant, d’autres approches cherchent à intégrer la dimension sociale du risque cyclonique, en évaluant monétairement ce risque. Un des objectif de l’évaluation des risques est notamment d’évaluer les dommages, conçus comme une valeur monétaire perdue à la suite de la réalisation du risque. Cette approche permet de quantifier le risque, et ainsi de le comparer, soit à d’autres risques (pour évaluer l’imminence ou l’importance d’un risque), soit à des alternatives au risque (et ainsi d’évaluer la pertinence d’une politique de réduction du risque). Cette approche s’inscrit plus généralement dans l’analyse coût-bénéfice. Par ailleurs, elle permet d’anticiper l’exposition monétaire au risque, et constitue donc en soit une réduction du risque pour certains acteurs. En particulier, elle permet de mieux cibler les tarifs d’assurance, et donc de limiter le risque financier pris par les assureur. Dès lors, les approches monétaires sont largement développées par et pour les assureurs.

Le concept de losses and damages est une des bases théoriques de l’évaluation des impacts du changement climatique. Ce concept est né dans le groupe de négociation de l’UNFCCC AOSIS, et décrit les dommages qui auront lieu même après l’atténuation et l’adaptation au changement climatique. Il permet d’évaluer et donc de rendre visible les impacts, notamment entendus au sens monétaire, du changement climatique [mcnamara_loss_2019]. Leur évaluation, notamment dans des futurs possibles, est ainsi une manière de guider les choix de politiques publiques pour limiter les effets, et donc les loss and damages. Cette perspective a guidé des exercices de modélisation qui cherchent à représenter ces pertes et dommages, et notamment à évaluer leur coût.

Une approche standard pour la prise en compte de l’enjeu est de prendre en compte la valeur totale assurée (TIV) Hallegatte et al., 2011 évaluent ainsi le coût de submersion marines liées à la hausse du niveau de la mer et à des cyclones extra-tropicaux à Copenhague. A travers une distribution spatiale de la valeur assurée (enjeu) et de l’altitude (aléa), ils évaluent les impacts monétaires du changement climatique sur la ville. Cette approche utilise des données existantes et robuste; néanmoins, elle laisse de côté beaucoup d’autres dimensions : sociale, culturelle, patrimoniale notamment. De plus, elle produit un biais monétaire très important.

Hallegatte et al., 2007 et Hallegatte et al., 2011 définissent plus largement ce cadre conceptuel

D’autres approches monétaires permettent de caractériser l’évolution du risque, et non seulement de l’enjeu. Weinkle et al., 2012 montre que l’augmentation de l’enjeu, par l’augmentation de la valeur des biens dans les zones à risque, est responsable d’une partie important de l’évolution du risque. Nordhaus, 2006, prix dit Nobel d’économie, détaille l’évaluation des coûts des cyclones tropicaux. Son approche se base sur trois variables d’intérêt (nombre de cyclones, vitesse maximale du vent à l’atterrissage, et PIB), qu’il met en équation en se basant sur les différents événements cycloniques ayant touchés les Etats-Unis de la saison 2005. Il utilise des données spatialisées. Sur le plan socio-économique, ses données sont essentiellement des données de PIB réparties par carreaux de 15 km de côté. Cette approche s’inscrit pleinement dans l’évaluation des dommages économiques, et permet d’adopter une approche coût-bénéfice de l’atténuation du risque cyclonique. En revanche, elle se base sur l’hypothèse que l’enjeu se superpose parfaitement avec la valeur économique, entendue comme évaluation du PIB.

Wilson et al., 2022 fait une synthèse des fonctions de dommage pour les cyclones tropicaux. Ils distinguent la vulnérabilité structurelle (qui correspond aux batiments), économique (qui correspond à l’évaluation monétaire des dommages, de manière similaire à ce que fait Nordhaus) et sociale (en s’appuyant sur des données démographiques). Ces différentes techniques s’appuient sur la vitesse maximale du vent pour évaluer l’intensité des cyclones. L’approche par la vulnérabilité économique consiste à représenter la relation entre la vitesse du vent et les dommages par une fonction, dont les paramètres sont choisis pour coller au mieux aux dommages constatés lors d’évenements cycloniques. L’approche sociale consiste à incorporer des éléments démographiques, issus de recensement et d’autres méthodes d’entretien, à travers des indices qui s’ajoutent aux fonctions de dommage. Dans ces deux cas, la dimension physique de l’aléa prédomine, et les variables ne sont que quantitatives.

Bloemendaal & Koks, 2022 quantifie le risque cyclonique dans les petites îles tropicales, dans le but de mieux guider l’atténuation du risque et de développer la résilience. Son apport principal est la création d’un jeu de données de cyclones synthétiques (STORM). L’évaluation du dommage annuel est ensuite réalisée par le croisement avec des données de batiments (OSM) ou du jeu de données litpop. Cependant, cette approche fait que les dommages estimées les plus importants sont distribués dans les régions qui ont une asset value initialement importante.

Les approches basées sur l’évaluation monétaires des impacts via des analyses coût-bénéfice, notamment à travers le coût social du carbone, ont de nombreuses limitations. En particulier, elles excluent de facto tout dommage extra-monétaire. Elles semblent néanmoins intéressantes pour guider les politiques publiques de long-termes, du fait de leur intégration facile dans des cadres institutionnels d’évaluation des politiques publiques Chawla, 2023.

Gargani, 2022 s’intéresse à la question de l’équité dans un contexte post-catastrophique (après le passage du cylone Irma, en 2017) Ils utilisent la production d’éléctricité comme indicateur de restauration de l’activité sur les îles impactées (Saint-Barthélémy et Saint-Martin dans leur exemple), et les croisent avec des indicateurs économiques pour comparer la résilience des deux îles. Cette approche permet de mesurer les impacts, ou en l’occurrence la résilience face à ces impacts, sans passer par la monétarisation. fournissent un indicateur de l’équité de la reconstruction post-cyclone => moins intéressant puisque après, donc pas prospective, mais à voir comment ils l’ont construit

L’évaluation du risque littoral est ainsi essentiellement portée par des approches quantitatives : soit directement via des grandeurs physiques, à travers une approche par les aléas ; soit par une évaluation monétaire des impacts, à travers l’approche coût-bénéfice. Nous reviendrons sur les limites de ces approches, à la fois dans le chapitre risque et dans celui sur la prospective.

Conclusion¶

Ce chapitre a permis de présenter les principaux éléments du système dans lequel se déroule notre réflexion. Cette présentation s’inscrit dans une conception assez classique du risque, pensé comme le croisement entre un aléa (les cyclones), et un enjeu (ce qu’il y a à perdre, ici le littoral). Nous avons commencé par présenter l’aléa, à travers une présentation générale des cyclones tropicaux. Ceux-ci sont des phénomènes météorologiques intenses qui naissent et subsistent dans la zone tropicale. Ils constituent un aléa à travers des précipitations intenses, des vents violents et des phénomènes marins. Leur évolution dans un contexte de changement climatique est encore débattue dans la littérature. Nous avons ainsi délimité l’aléa que nous allons étudier, c’est à dire ce qui menace le reste du système.

Nous avons ensuite présenté l’enjeu, c’est à dire la bande littorale. Nous avons d’abord travaillé à une définition. De la notion de trait de côte, limite linéaire entre terre et mer, nous avons évolué vers celle de zone cotière comme un espace de transition entre ces deux milieux. Enfin, nous avons abouti à la notion de littoral, conçue comme espace non seulement de transition entre la terre et la mer, mais aussi d’interaction entre éléments anthropiques et non-anthropiques. Nous avons ensuite présenté les éléments de l’écosystème : mangrove, récifs coraliens, herbiers et végétation de plage. Nous avons enfin présenté les éléments du sociosystème. Cette construction nous a permis de délimiter, spatialement mais aussi en terme d’éléments pris en compte ou exclus, le socio-écosystème qui sera notre objet d’étude par la suite. Cet élément, dans une perspective de risque, constitue aussi notre enjeu, dans le sens de ce qui peut être perdu, c’est à dire ce qui est menaçant.

Nous avons enfin évoqué la rencontre entre l’aléa et l’enjeu, c’est à dire le risque à proprement parler. D’abord, nous avons décrit les mécanismes précis par lesquels l’aléa rencontre l’enjeu : puissance mécanique des vagues et érosion. Ensuite, nous avons évoqué comment les différents éléments présentés plus haut interagissent entre eux, rendant difficile une lecture aussi simple qu’un croisement aléa / enjeux. Enfin, nous avons rapidement évoqué des exercices d’évaluation de ce risque, en argumentant que celles-ci étaient essentiellement quantitatives, soit dans l’évaluation de l’aléa par ses composantes physiques, soit par l’évaluation monétaire du risque.

Cette première conceptualisation de notre objet d’étude nous a permis d’en cerner les contours, tant spatiaux que conceptuels. Elle nous permet de le représenter d’une manière analogue à la première figure, comme un système complexe.

Elle a aussi soulevé de nombreuses questions, que nous tacherons d’aborder dans les autres chapitres.