De New York à Tianjin, le sol de nombreuses grandes villes s’affaisse. Diverses études basées sur des mesures satellitaires révèlent l’ampleur de ce phénomène mondial, appelé subsidence, principalement lié à l’expansion des activités humaines.
La surexploitation de l’eau
Une étude publiée dans la revue Science a étudié l’affaissement des sols de 82 grandes villes chinoises entre 2015 et 2022. La plupart des villes chinoises s’affaissent année après année de plusieurs millimètres. Près de la moitié de la surface de ces 82 agglomérations, qui abritent 74 % de la population urbaine chinoise, subissent un affaissement supérieur à 3 mm par an.
Dans certaines zones, le phénomène de subsidence est bien plus important : 15,8 % des surfaces étudiées subissent un affaissement supérieur à 1 cm chaque année. Certaines zones de la municipalité de Tianjin, quatrième agglomération du pays avec plus de 13 millions d’habitants, s’enfoncent même de plusieurs centimètres par an.
Plusieurs facteurs combinés peuvent expliquer l’affaissement des sols urbains à travers le monde : certains sont d’ordre géologique, d’autres sont liés directement à la l’activité humaine.
Tout d’abord, le phénomène est lié à la nature du substrat sur lequel repose les villes. La subsidence peut être provoquée par le poids des bâtiments, qui exerce une pression sur les sols, par la fonte du pergélisol dans les régions polaires, ou encore par les conséquences de la fin de la dernière période glaciaire.
Libérée du poids des anciennes calottes de glace, la croûte terrestre se rééquilibre encore aujourd’hui. Ce processus entraîne un soulèvement dans les régions proches des pôles, anciennement recouvertes de glace et provoque un affaissement dans les zones situées en périphérie de l’ancienne calotte.
Mais le facteur principalement mis en avant par les scientifiques est la perte d’eau souterraine. Une étude américaine, publiée dans la revue Nature Cities portant sur le phénomène de subsidence pour 28 grandes villes des Etats-Unis, explique que la majeure partie de la subsidence résulte d’activités humaines, « dont 80 % sont associés aux prélèvements d’eau souterraine ».
En effet, les pompages intensifs d’eau diminuent le niveau des nappes souterraines réduisant ainsi la pression dans les interstices du sol.
Enfin, ses affaissements dus aux pompages excessifs d’eau peuvent être aggravés par l’extraction pétrolière : comme à Houston. C’est dans cette ville que la subsidence est la plus élevée aux Etats-Unis, 40% du territoire s’enfonçant de plus de 5 mm par an.
Tianjin – Crédit : Wikimedia Commons
Des villes côtières bientôt sous les eaux
Pour les villes côtières, ce phénomène accentue fortement le risque de submersion, en se combinant à la montée du niveau des mers. En Indonésie, Jakarta s’enfonce rapidement tandis que la mer monte, menaçant à terme d’engloutir la ville, peuplée par plus de 11 millions d’habitants.
En 2019, le président indonésien valide donc un projet de déplacement de la capitale de Jakarta à Nusantara, une ville nouvelle dont la construction amplifie la déforestation de l’île de Bornéo.
« Si l’affaissement des sols se poursuit au rythme actuel, préviennent les chercheurs, les modèles d’inondation qui ne prennent en compte que la montée du niveau de la mer seront insuffisants pour prédire l’intensité et la rapidité avec lesquelles des inondations plus graves surviendront », écrit Camille Squires, journaliste spécialisée dans les villes, dans un article pour le média Quartz et le Forum Économique Mondial.
Ce risque concerne de nombreuses villes très peuplées à travers le monde, particulièrement en Asie. C’est le cas de Bangkok, capitale de la Thaïlande, Shanghai et ses 27 millions d’habitants ou encore de Mumbaï, ville la plus peuplée d’Inde. Comptant plus de 21 millions de personnes, l’agglomération subit des épisodes d’inondations de plus en plus fréquents, notamment dans les bidonvilles où vit près de la moitié de sa population.
« Les populations côtières étant majoritairement situées dans des zones sujettes à l’affaissement, elles subissent une élévation du niveau relatif de la mer jusqu’à quatre fois plus rapide », explique une équipe de chercheurs dans une étude publiée dans la revue Nature Climate Change.
Inondation à Jakarta en 2017 – Crédit : Banjir Jakarta / WMO via Flickr
Adapter les villes du futur
La subsidence, phénomène généralisé à l’ensemble de la planète, représente donc un défi majeur pour le futur de l’urbanisme. Les diverses études sur le sujet pointent la nécessité de surveiller le phénomène et d’adapter le développement des villes pour y faire face.
« Aux États-Unis, l’affaissement du sol, phénomène répandu, géographiquement diversifié et multifactoriel, pose des défis en matière de résilience des infrastructures, d’aménagement urbain et de gestion environnementale», affirment les auteurs de l’étude américaine publiée dans Nature Cities
Limiter les nouvelles constructions dans les zones à haut risque et réduire le poids des bâtiments afin de ne pas aggraver le phénomène est l’une des solutions mises en avant pour lutter contre la subsidence.
À Jakarta, par exemple, la hauteur et la densité des bâtiments sont désormais déterminées en fonction du type de sol, et cette mesure a été intégrée dans les plans d’aménagement urbains de la ville.
Mais il est surtout primordial de mieux gérer les ressources en eau afin d’éviter la surexploitation des nappes phréatiques, principal facteur de subsidence dans de nombreuses villes.
En Chine, diverses mesures ont été mises en place, telles que le contrôle strict des prélèvements d’eau souterraine et les transferts d’eau interbassins, qui ont permis d’atténuer l’affaissement urbain dans plusieurs métropoles, notamment Shanghai.
Enfin, les inondations causées par la combinaison de la montée du niveau de la mer et de la subsidence peuvent être atténuées par des digues ou par des solutions basées sur la nature. À Mumbai, par exemple, les mangroves jouent un rôle crucial : elles constituent une barrière naturelle contre la montée des eaux et fonctionnent comme une éponge.
La conservation des écosystèmes est donc primordiale pour limiter les inondations côtières.
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