Les installations côtières du monde entier doivent être conçues pour être protégées contre les niveaux extrêmes de la mer. Cependant, selon une équipe de chercheurs québécois et français de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS), de l’Institut de radioprotection et de Sûreté nucléaire (IRSN) et de l’Université Gustave Eiffel, les estimations actuelles des risques d’inondation côtière contiennent des biais. Les scientifiques ont donc proposé une méthodologie qui permet une utilisation plus efficace et optimale des données historiques. Leurs travaux, récemment publiés dans la revue Recherche sur les ressources en eaupeut avoir des implications importantes pour la gestion des risques, en particulier lorsqu’il s’agit de la protection des centrales nucléaires côtières dans plusieurs pays.
« La nouveauté de notre travail réside dans le fait que nous pouvons intégrer toutes les sources d’informations disponibles pour créer l’estimation la plus précise du risque. La méthodologie que nous avons développée permet également de corriger les biais des outils précédents », explique Laurie Saint Criq. , premier auteur de l’étude, qui a réalisé ce travail dans le cadre du doctorat en cotutelle France-Québec à l’IRSN et à l’INRS.
Une méthodologie plus précise
Les niveaux de la mer sont caractérisés par les marées et les surcotes prévues. Les analyses statistiques des données mesurées se concentrent souvent sur les surtensions, qui sont des variables aléatoires. « La méthode proposée facilite l’exploitation des relevés de hauteurs marines retrouvés dans les archives, qui sont absents des données enregistrées par les marégraphes », explique Eric Gaume, responsable du département Géotechnique Environnement et Risques à l’Université Gustave Eiffel et co-auteur de l’étude.
L’étude a porté sur le cas des centrales nucléaires côtières en France. Selon le guide n. 13 de l’Autorité de Sûreté Nucléaire, les centrales nucléaires doivent être protégées d’un niveau de la mer égal à un niveau de marée maximal (tenant compte de l’évolution du niveau moyen de la mer) plus une surtension qui a une chance sur 1 000 de dépassé chaque année, c’est-à-dire qui peut se produire en moyenne tous les 1 000 ans. Cependant, dans certaines stations, les données enregistrées ne remontent qu’à 30 ans.
« Il n’est pas réaliste d’estimer un niveau de surtension de 1000 ans avec seulement 30 ans de données. C’est pourquoi nous cherchons à intégrer des données historiques, pour augmenter le temps d’observation », explique Laurie Saint-Criq, doctorante à l’INRS.
Des risques croissants dus au changement climatique
Taha Ouarda, professeur à l’INRS et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en hydroclimatologie statistique, rappelle qu’avec les changements climatiques, les phénomènes météorologiques extrêmes vont s’intensifier et que nous avons déjà dépassé le seuil de risque estimé, calculé il y a 20 ans.
« Nos résultats montrent que certaines des méthodes et estimations des niveaux extrêmes de la mer qui ont été utilisées lors de la construction de telles structures majeures étaient erronées », explique Ouarda, co-auteur de l’étude.
Selon l’équipe de recherche, la méthodologie proposée sera d’un grand intérêt pour de nombreux pays à travers le monde et pour plusieurs centrales nucléaires. Il pourrait également être utilisé pour d’autres types d’infrastructures côtières, comme les ports ou les ponts.
Développements scientifiques futurs
Yasser Hamdi, chercheur à l’IRSN, souligne que le travail de thèse de Laurie Saint Criq vise une exploitation approfondie des données historiques, objet de l’article, mais aussi une exploitation approfondie des données disponibles dans la zone autour du site étudié.
« Les fortes surtensions sont causées par des tempêtes qui, par nature, affectent une large zone autour du site étudié. Par conséquent, en plus de la composante temporelle, il existe une composante géographique qui fournit des informations très utiles pour définir les surtensions extrêmes », explique Yasser Hamdi, co-auteur de l’étude.
Laurie Saint Criq et al, Extreme Sea Level Estimation Combining Systematic Observed Skew Surges and Historical Record Sea Levels, Recherche sur les ressources en eau (2022). DOI : 10.1029/2021WR030873
Fourni par l’Institut national de la recherche scientifique – INRS