Les chercheurs ont découvert comment développer des alertes aux tornades, aux tsunamis et même à un système d’alerte aux tremblements de terre. Mais lorsqu’il s’agit de prédire le moment où une falaise glissera le long du célèbre littoral californien, la science est notoirement difficile à prédire.
Au lieu de pays désespérés et de maladies dangereuses sur les côtes, les dirigeants se sont tournés vers les scientifiques pour obtenir de l’aide. Est-il possible, se demandent beaucoup, de prédire quand et où une falaise s’effondrera – et ces prédictions pourraient-elles se transformer en alertes précoces ?
Aujourd’hui, après une étude pilote innovante soutenue par des décennies de recherche indépendante, une équipe de la Scripps Institution of Oceanography de l’UC San Diego affirme que le code a été déchiffré. Dans un rapport publié ce mois-ci, les scientifiques partagent une preuve de concept, trouvant un moyen plus fiable de détecter les glissements de terrain côtiers avant qu’ils ne se produisent.
L’étude pilote a permis de prédire cinq pannes au moins quelques heures, parfois même quelques jours, avant qu’elles ne se produisent.
“C’est incroyable de voir à quel point les données sont bonnes et cohérentes pour les types de glissements de terrain sur lesquels nous étudions”, a déclaré Adam Young, géomorphologue côtier à Scripps qui a dirigé l’étude. “Nous croyons fermement que ce que nous avons appris à San Diego peut être appliqué ailleurs dans l’État.”
Les prévisions d’effondrement de falaises sont très demandées le long de la côte californienne, et il existe de plus en plus de zones où l’élévation du niveau de la mer et un très fort El Niño sont en cours. En Californie du Sud, les falaises ont subi une érosion de plus de 130 pieds à la fin du siècle, et les effets de l’érosion sur les autoroutes, les voies ferrées et autres infrastructures critiques sont déjà visibles.
Les résultats sont également malades. Plus de 25 personnes sont mortes sur les plages de Californie à cause de l’érosion côtière, et de nombreuses personnes dans le nord du comté de San Diego sont encore sous le choc de la chute d’une falaise en 2019 qui a tué trois femmes à Encinitas. La même année, un effondrement similaire à San Francisco a tué une femme promenant son chien à Fort Funston.
Des agents de recherche et de sauvetage examinent une section d’une falaise qui s’est effondrée en août 2019 sur la plage Grandview à Encinitas. Trois membres de la famille sont morts.
(Denis Poroy/Associated Press)
Ces effondrements ont troublé la députée Tasha Boerner (D-Encinitas), qui a lancé l’idée d’un système d’alerte précoce.
Il envisageait quelque chose qui était plus de la science-fiction que de la science (« Je pense que la lumière et le son sont du bois », a-t-il déclaré) mais lorsqu’il a approché Scripps au sujet des possibilités, les scientifiques ont pris sa question au sérieux. Ce n’était pas facile, mais ils ont accepté d’essayer.
Les falaises côtières sont particulièrement difficiles à étudier, ont-ils expliqué. La hauteur des falaises, les vagues, le type de roche et la pente du rivage affectent tous la stabilité des falaises. La pluie qui s’infiltre dans les fissures augmente la pression et provoque l’effondrement.
Le désir des gens de construire directement sur la plage – qu’il s’agisse d’une route de plage ou d’un abri – affecte l’érosion en modifiant le débit de l’eau et en ajoutant du poids à la falaise.
Cela n’aide pas non plus que lorsqu’ils parlent de pentes, les scientifiques aient tendance à parler de moyennes. S’étendant sur une longue période, le taux moyen d’érosion – disons quelques centimètres ou pieds par an – peut ne pas être constant.
Mais les falaises s’érodent avec le temps et sont brisées par des effondrements soudains. Une falaise d’un pied par an pourrait ne rien faire de spectaculaire pendant 20 ans, puis tout à coup une chute de 20 pieds d’un seul coup.
Boerner a écouté les besoins de la recherche et a unifié le Congrès de l’État. Grâce au projet de loi 66 du Congrès, il a fourni 2,5 millions de dollars de financement pour que Scripps commence par une étude pilote.
Young, considéré comme l’un des plus grands experts mondiaux en matière d’érosion côtière, s’est associé à Mark Zumberge, géologue à Scripps qui a passé des décennies à développer des capteurs avancés capables de mesurer avec précision les tremblements de terre.
Ils ont trois points chauds connus à étudier : San Elijo State Beach, une plage populaire et un terrain de camping au sommet d’une falaise ; Beacon’s Beach, une plage bien-aimée d’Encinitas avec un sentier public sur un glissement de terrain en mouvement ; et un grand tunnel ferroviaire à Del Mar qui longe les falaises escarpées. Sur chaque site d’étude, ils ont installé une série de capteurs pour voir ce qui fonctionnait.
Dans le domaine de la technologie, des sismomètres, des chronomètres d’ondes et un capteur spécial appelé inclinomètre sont utilisés pour mesurer le mouvement des failles sismiques, qui peuvent détecter l’ampleur du mouvement de la terre dans la mer avec une précision de 1/8 de la largeur d’un cheveu humain. Ils ont également installé des capteurs avancés capables de détecter des mouvements jusqu’à un milliardième de mètre à l’aide de câbles à fibres optiques qui peuvent être étirés ou compressés si le sol glisse.
Leur équipe a également chargé des pluviomètres et s’est rendue sur le terrain chaque semaine avec une technologie avancée d’imagerie laser, appelée lidar, pour mesurer et suivre les pentes avant et après les chutes.
Les étudiants n’ont pas mis longtemps à apparaître. Quelques heures, parfois quelques jours, entre la montée et l’effondrement, les capteurs pouvaient détecter l’augmentation rapide du mouvement du sol.
Leur prédiction la plus célèbre a eu lieu le 21 avril 2024, à Del Mar. Lors d’une visite de maintenance au début du mois dernier, les chercheurs ont remarqué une nouvelle petite fissure au sommet de la falaise de 0,1 pouce de diamètre. Au cours des semaines suivantes, leurs capteurs ont montré que la fissure s’étendait d’environ 0,015 pouce par jour, une vitesse que l’œil nu ne peut pas voir.
Puis il a plu le 7 avril et le 14 avril. Le 19 avril, les lectures du capteur d’inclinaison s’accéléraient à un rythme que les scientifiques ont déterminé comme étant imminent. Ils informent les autorités côtières et deux jours plus tard, vers 5 heures du matin, plus de 200 tonnes de roches tombent sur la plage. Heureusement, au petit matin, personne n’avait été blessé.
Le 21 avril 2024, environ 200 tonnes de roches sont tombées sur la plage de Del Mar. Un inclinomètre qui fournit des données en temps réel a averti les chercheurs de Scripps deux jours avant un éventuel glissement de terrain.
(Adam Young/Groupe des processus côtiers de la Scripps Institution of Oceanography)
“Les résultats de l’AB 66 et de cette première phase dépassent mon imagination la plus folle”, a déclaré Boerner, qui espère que cette preuve de concept jettera les bases d’un système de surveillance à l’échelle nationale. “Je suis très reconnaissant qu’Adam Young et son équipe aient participé à cette idée… S’ils avaient dit non, aucune science n’existerait.”
La prochaine étape importante consiste à s’assurer que les gens sachent comment agir en fonction de ces informations – et à élaborer des procédures avec les sauveteurs, les gestionnaires des urgences, les agences de transport et autres responsables qui décident quand une plage ou un sentier est fermé.
Un certain nombre de législateurs, de membres du personnel et de bureaucrates ont été consultés au sujet de la nouvelle recherche, et Boerner a déclaré qu’il constituait un groupe de travail. Il prévoit de rechercher davantage de financement fédéral pour étendre la recherche et explorer les moyens d’établir un système d’intervention d’urgence. Il prévoit également de travailler avec les agences météorologiques pour fournir aux baigneurs la protection d’une digue, ainsi que des avis de hautes vagues.
Patrick Barnard, qui dirige depuis plusieurs années la recherche sur l’érosion côtière pour le US Geological Survey, a déclaré que les nouvelles données Scripps sont prometteuses et que la prochaine grande question est de savoir comment l’atténuer. Plus de 530 miles de côtes californiennes sont brisés par des falaises, et le coût de la mise en place d’un réseau de capteurs à l’échelle nationale est important.
Mais Barnard, qui a quitté l’USGS l’année dernière et travaille maintenant comme directeur de recherche au Center for Coastal Climate Resilience de l’UC Santa Cruz, a déclaré que le projet pilote Scripps est un exemple passionnant de la manière dont la science et le gouvernement peuvent travailler ensemble pour résoudre des problèmes susceptibles de sauver des vies.
“C’est formidable que le gouvernement investisse dans ce dossier, et qu’il ait investi dans l’un des meilleurs experts en falaises côtières dont nous disposons”, a déclaré Barnard. “Il est réconfortant d’entendre que ces choses avancent, que la science joue un rôle dans l’élaboration des politiques… Ce n’est pas le cas partout, mais c’est ainsi que devrait être cette relation dans un monde idéal.”
