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Évaluation de la vulnérabilité côtière face aux pollutions par hydrocarbures : application à l’île de Noirmoutier

Coastal Vulnerability to Oil Spill: the Case of Noirmoutier
Paul Fattal, Marc Robin et Patrick Pottier
p. 54-69

Résumés

La vulnérabilité des côtes touchées par des pollutions par hydrocarbure résulte de l'expression de deux principales catégories de variables : la catégorie des variables de nature et celle des variables socio-économiques. Si les variables de nature sont à peu près clairement identifiées, les variables socio-économiques sont moins formalisées spatialement. Le croisement de ces deux familles de variables aboutit à des systèmes de représentations spatio-temporelles qui doivent permettre aux décideurs d'engager des actions. Ces actions sont dans le domaine de la prévention et, le cas échéant, par la définition d'actions hiérarchisées en termes de réactivité face à une catastrophe, de restauration. L'objectif de l'article est de proposer une recension des modes de représentation spatialisée de la résistance/résilience d'un système côtier soumis à une pollution par hydrocarbure selon divers pas de temps et divers niveaux scalaires. Il est ensuite de proposer une nouvelle approche spatialisée de la vulnérabilité côtière avec un cas d'application sur le littoral atlantique : l’île de Noirmoutier.

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Texte intégral

Introduction

1Les différents types de risques auxquels tout ou partie de la société peut être exposée sont regroupés, d’après les critères du Ministère de l’Aménagement du Territoire et de l’Environnement, redéfinis dans la loi « Barnier » de 1995, en 5 grandes catégories : les risques naturels, les risques technologiques, les risques de transports collectifs (personnes, matières dangereuses), les risques de la vie quotidienne et les risques liés aux conflits. Seules les trois premières catégories font partie de ce qu'on appelle le risque majeur (Lagadec, 1991). L’objet de cet article concerne les catégories « risques technologiques » et « risques de transports collectifs  » générés par les pollutions par hydrocarbures.

2Cette notion de risque est maintenant couramment définie comme l’espérance mathématique de pertes en vies humaines, blessés, dommages aux biens et atteinte à l'activité économique au cours d'une période de référence et dans une région donnée, pour un aléa particulier. Des variantes de cette définition précisent la relation aléa-vulnérabilité et la notion d’acceptabilité  : Ph. Bourrelier (1997), par exemple, propose la suivante : le risque est « un événement dommageable, doté d’une certaine probabilité, conséquence d’un aléa naturel survenant dans un milieu vulnérable. Le risque résulte, donc, de la conjonction de l’aléa et d’un enjeu, la vulnérabilité étant la mesure des dommages de toutes sortes rapportés à l’intensité de l’aléa. À cette définition technique du risque, doit être associée la notion d’acceptabilité pour y intégrer sa composante sociale » (Bourrelier, 1997). L’aléa peut être en effet naturel et est présenté comme tel dans de nombreux travaux (Cutter, 1996, par exemple), mais aussi et souvent d’origine humaine (Robin, 2002). Plus précisément, l’aléa pollution par hydrocarbures fait partie de ce dernier cas et a pu être analysé comme tel (Thébaud et al. 2003).

3Le risque acceptable est défini comme le « niveau des pertes humaines et matérielles perçu par la communauté ou les autorités compétentes comme tolérable, dans le cadre des actions visant à minimiser le risque de catastrophe » (ONUG/DHA, 1992). Dans le terme acceptable réside toute une part de subjectivité d’ordres économique et culturel dont il faut tenir compte dans l‘évaluation du risque. La réponse des sociétés aux risques encourus est fonction du rôle des cultures qui influent sur les modalités de perception et de constitution des informations. Il existerait donc des « populations à risque » qui sont des « populations bien définies dont la vie, les biens et les moyens d'existence sont menacés par des aléas donnés » (ONUG/DHA, 1992). Toutefois, globalement, toute société tente avec plus ou moins de réussite selon les niveaux de développement de s’approcher du risque zéro. La recherche de la fiabilité optimale a même pu être analysée comme conduisant à traiter la sécurité comme une des finalités essentielles de l’innovation technologique (Villain-Gandossi, 1999). Cette tendance est précoce dans notre société (Bailly, 1996a) et en retour, l’effet induit par la confiance dans les progrès technologiques est le sentiment d’une part que la technologie est susceptible de minimiser voire d’annuler le risque et d’autre part que la catastrophe, lorsqu’elle intervient, est imputable en premier lieu aux hommes, incapable de prévoir et de contenir l’aléa responsable (Bailly, 1996b).

4L’évaluation des risques peut s’envisager méthodologiquement selon deux approches distinguées par R. D’Ercole. et P. Pigeon (1999) : l’approche probabiliste et l’approche phénoménologique. Notre proposition s’inspire de ces deux approches dans le sens où le paramétrage de l’approche probabiliste est fondé sur le retour d’expérience des catastrophes passées constituant collectivement la mémoire des marées noires.

5De plus, pour reprendre la distinction avancée entre les approches analytiques du risque, plus classiques, et les approches synthétiques plus récentes fondées sur les notions de résistance/résilience des sociétés (D’Ercole et Pigeon, 1999) qu’a soulignée A. Dauphiné. (2001), nous positionnons notre proposition dans le registre plutôt analytique mais sans négliger le registre synthétique dans la mesure où des paramètres de résilience fondés sur le retour d’expérience de diverses marées noires sont intégrés dans l’analyse multicritère. L’objectif de cet article est donc de décliner cette graduation de vulnérabilité d’un territoire côtier aux hydrocarbures en tendant vers une globalité de prise en compte de l’ensemble des paramètres disponibles et dans l’esprit d’une reproductibilité à des fins d’application.

1. Approche de la vulnérabilité globale aux hydrocarbures

  • 1 ESI : Environmental Sensivity Index

6La vulnérabilité des côtes aux pollutions par hydrocarbures a fait l’objet de nombreuses tentatives d’évaluation et de représentation aussi bien en Europe qu’aux États-Unis répondant à une nécessité opérationnelle : depuis 1967, sur 22 pollutions majeures survenues dans le monde, trois-quarts concernent les côtes européennes et nord-américaines en relation avec les flux maritimes de circulation des hydrocarbures (Fattal, 2006). Les documents cartographiques opérationnels qui représentent cette vulnérabilité ont pour objectifs la localisation des principaux enjeux naturels et humains côtiers. Ils sont destinés aux gestionnaires des crises. Les documents Polmar en France ou les cartes ESI1 en Amérique du nord en sont les représentants. À côté de ces cartes opérationnelles, il existe d’autres documents conceptuellement plus complexes qui intègrent différentes variables pour décliner soit des degrés de sensibilité des milieux (O’Sullivan et Jacques, 1991 ; Hiscock et al., 1999) soit des niveaux de vulnérabilités socio-économiques (Owens, 1992). Ces documents restent encore dans un registre de recherche fondamentale plus que d’opérationnalité même si des expériences tendent vers l’opérationnalité (Fedorov et al. 2005). Peu de documents proposent en revanche la prise en compte simultanée de la vulnérabilité des milieux et de la vulnérabilité socio-économique. Cette prise en compte simultanée nécessite de bien asseoir les relations entre les divers enjeux de nature et de société caractérisant une zone côtière. Un schéma conceptuel tentant cette synthèse a pu être proposé par L. Brewster (2002) (Figure 1).

Figure 1 : Schéma conceptuel de détermination de la vulnérabilité du littoral

Figure 1 : Schéma conceptuel de détermination de la vulnérabilité du littoral

Source : Brewster, 2002

7L’auteur distingue les variables de nature et celles de société et propose 112 variables pour qualifier le littoral, les habitats, les processus physiques, la morphologie et la sédimentologie ou encore certaines caractéristiques humaines (Brewster, 2002).

8Notre démarche se base sur l’évaluation d’une vulnérabilité globale qui distingue la vulnérabilité bio-morpho-sédimentaire et la vulnérabilité socio-économique.

1.1. La vulnérabilité bio-morpho-sédimentaire

  • 2 Rémanence : durée de maintien ou persistance d’une substance (toxique) dans le milieu sans interven (...)
  • 3 Résilience : capacité à absorber un changement, à persister au-delà d’une perturbation et à retrouv (...)

9La vulnérabilité bio-morpho-sédimentaire est étudiée depuis les années 1970 à la suite d’une série de déversements successifs et accidentels d’hydrocarbures (Arrow, 1970 ; Metula, 1974 ; Urquiola, 1978 ; Amoco Cadiz, 1978). Les indices de vulnérabilité proposés tiennent compte de la nature des côtes, de leur exposition, de la rémanence2 des hydrocarbures, de la résilience3 des milieux et enfin de leur sensibilité biologique (Gundlach et Hayes, 1978 ; Berné et d’Ozouville, 1982 et modifié par Page-Jones, 1996).

10La notion initiale de sensibilité des côtes aux pollutions par hydrocarbures est introduite grâce à la proposition d’une grille de classification des types de littoraux (O’Sullivan et Jacques, 1991). Elle se base sur une typologie des types de côtes et sur la rémanence du pétrole en l’absence de tout nettoyage (Gundlach et Hayes, 1980 ; Berné et d’Ozouville, 1982). Un marais maritime est par exemple d’autant plus vulnérable qu’il est en situation d’abri et que les hydrocarbures peuvent y séjourner longtemps.

11Les diverses catastrophes des vingt dernières années ont fait évoluer les documents opérationnels. Les cartes d’indices ESI plus récentes intègrent quelques éléments de vulnérabilité des ouvrages ainsi que des facteurs biologiques (Baker et Spalding, 1994). L’impact écologique d’une pollution pousse la recherche vers la détermination d’indices capables de mettre en évidence la sensibilité écologique. Les facteurs retenus sont la résilience des milieux (API, 1985) et la toxicité des hydrocarbures (O’Sullivan et Jacques, 1991). La définition de cette toxicité fait appel à des paramètres tels que l’évaporation, la solubilité, ou l’adhérence (Owens, 1992 pour les cartes ESI). De nombreuses études proposent des indices de sensibilité des espèces et des biotopes face à des modifications du milieu (Hiscock et al. 1999). T.J. Holt propose de retenir la longévité, la fragilité, la stabilité et l’intolérance (Holt et al. 1995-1997). D.S.K. MacDonald (et al 1996, in Cooke et al. 1998) propose la prise en compte de l’intolérance et la résilience. A. Cooke et al. (1998), intègrent une composante nouvelle qui est l’intensité de l’impact. À la suite de la marée noire liée au naufrage du Prestige en Catalogne, l’estimation de la vulnérabilité des communautés s’appuie sur des secteurs côtiers homogènes d’un point de vue bio-morpho-sédimentaire au sein desquels les variables suivantes sont recherchées  : rareté de la communauté, valeur écologique de la communauté, degré d’affectation de la communauté à une pollution (qui tient compte de la sensibilité et de la résistance) et capacité de reconstitution de la communauté après une pollution (résilience) (CAMCAT, 2003).

12Des démarches multicritères donnent des résultats intéressants. Une étude menée sur les côtes de Trinidad reprend les réflexions menées par E. Owens en 1981 (Nansingh et Jurawan 1999). Le degré de sensibilité dépend du contexte géomorphologique, des processus physico-côtiers et des communautés biologiques d’un habitat particulier. Pour 15 habitats côtiers retenus sur l’île, des paramètres d’exposition comme la hauteur des vagues, la période, la vitesse du vent et la vitesse du courant sont retenus. Puis, en s’appuyant sur des critères comme la diversité (Shannon Weiner Index), la biomasse (g/m2) et l’abondance (nombre d’espèces/m2), un classement de 1 (fort) à 3 (faible) est effectué pour chaque facteur retenu. La somme de ces classements donne une échelle biologique qui va de 3 à 9. L’obtention de l’indice de sensibilité environnementale vient de l’addition des variables de l’échelle biologique avec 4 classes d’exposition. Des totaux obtenus, il est déduit 10 indices de sensibilités des habitats côtiers. Une démarche identique est menée par la Marine Biological Association qui propose une méthode affinée d’évaluation de la sensibilité des écosystèmes marins (Hiscock et al. 2003). Amorcée en France dès 1996 dans le cadre du CEDRE (Page-Jones, 1996), l’approche bio-morpho-sédimentaire tend aujourd’hui aussi à intégrer vulnérabilité morpho-sédimentaire et sensibilité écologique. La vulnérabilité morpho-sédimentaire tient compte de la capacité de piégeage et de la rémanence du pétrole, alors que la vulnérabilité écologique se base sur la résilience et sur l’impact de la pollution dans le milieu. Cette valeur écologique prend en compte la richesse et la diversité de la faune et la flore endogène.

1.2. La vulnérabilité socio-économique

13Les tentatives d’évaluation de la vulnérabilité socio-économique sont souvent incomplètes car elles se fondent sur de nombreux critères plus ou moins pertinents qui varient d’un espace à l’autre (Robin, 2002). Les cartes ESI par exemple juxtaposent des éléments de localisation d’enjeux destinés à être pris en compte en cas d’intervention (marinas et ports, lieux de mouillage, usages résidentiel ou récréatif, plage à fort achalandage, lieu de plongée sous-marine, prises d’eau, points de rejets, pêche commerciale, etc.). À chaque élément de localisation peut être associé un niveau de risque fonction de l’aléa hydrocarbure (Owens, 1992). Toutefois, la simple juxtaposition d’éléments graphiques sur une carte, bien que permettant dans un contexte d’opérationnalité d’ajuster la réponse de la société à une exposition à une catastrophe de type marée noire, n’offre pas une lecture explicite du niveau de vulnérabilité socio-économique.

14En France, de récentes tentatives dans ce sens intégrant la gestion du risque (politiques publiques de prévention, mesures de protection et de réparation) et la perception du risque par les sociétés exposées (conscience du risque et représentations) ont pu être proposées par l’intermédiaire d’une grille d’évaluation à l’échelon communal. Ceci permet la production d’une image synthétique de la vulnérabilité dans le cas présent sous la forme d’un diagramme cardinal (Meur-Férec et al. 2003). Des approches quantifiées et multicritères fines étayent de même l’étude commanditée par le parlement régional de Catalogne (Camcat, 2003). La hiérarchisation des facteurs et leur pondération permettent d’accéder à une synthèse de la vulnérabilité socio-économique. Celle-ci nécessite la connaissance de diverses vulnérabilités : la vulnérabilité démographique, par exemple, évaluée comme le rapport entre la population d’une commune avec son linéaire côtier ; ou encore la vulnérabilité des activités de pêche côtière et d’aquaculture résultant de la production de l’activité, du type d’activité, de la ressource, de la capacité de la communauté des pêcheurs à surmonter économiquement la crise.

15Plus récemment encore, une étude exhaustive a été proposée et appliquée en Corse (Levratto et Clémenceau, 2006). L’indice de vulnérabilité socio-économique y intègre diverses variables   : ports de commerce, activités professionnelles directement liées à la mer, activités professionnelles qui bénéficient de la proximité de la mer, activités de loisirs, patrimonialité culturelle, le tout pondéré par des coefficients.

16Le problème de l’estimation monétaire de la vulnérabilité socio-économique a pu être abordé dans différents registres du risque. Des approches simples par régression entre l’enjeu menacé par un aléa et la valeur estimée des pertes ont ainsi été proposées pour les risques érosion côtière (Levoy, 1994). Une étude sur le risque inondation, appliquée au littoral danois et allemand, a permis d’estimer d’une part, des coûts d’enjeux secteur par secteur et d’autre part, d’estimer une vulnérabilité globale (Hamann et Hofstede, 1999). Une autre étude consacrée à la vulnérabilité sociale à Georgetown décrit le calcul d’indices de vulnérabilité en se basant sur des quantités de mobil homes ou encore sur des coûts de biens (Cutter et al. 1999). Une autre entrée consiste à cerner la dépense consacrée à la protection côtière qui est théoriquement proportionnelle aux enjeux. La non proportionnalité entre enjeux identifiés et montant monétaire mobilisé dans les défenses côtières démontre un jeu politique, dont il doit être tenu compte dans l’indice de vulnérabilité (Robin et Fattal, 2003).

17Les indicateurs de sensibilité socio-économiques sont complexes et leur évaluation monétaire repose sur des choix délicats. L’estimation d’une valeur patrimoniale par exemple, qu’il s’agisse de patrimoines architecturaux, historiques, archéologiques ou encore scientifiques est rarement intégrée dans la réflexion (Meur-Férec, 2004).

1.3. Principe de construction d’un indice de vulnérabilité globale

18Un indice de vulnérabilité globale doit prendre en compte à la fois une vulnérabilité bio-morpho-sédimentaire et une vulnérabilité socio-économique, chacune s’appuyant sur plusieurs variables qui sont parfois en interrelations (Figure 2).

Figure 2 : Modèle d’évaluation de la vulnérabilité

Figure 2 : Modèle d’évaluation de la vulnérabilité
  • 4 Ces cellules côtières correspondent aux découpages des cartes néo-zélandaises.

19D’abord se pose la question de la combinaison et de la pondération de ces variables qui sont fonction soit de choix raisonnés en présence de toute l’information nécessaire, soit de choix imposés par la non-disponibilité de cette information. Ensuite se pose la question de l’unité spatiale de référence pour appliquer ces choix de combinaisons et de pondérations. L’unité peut être la circonscription administrative ce qui facilite l’utilisation de nombreuses informations socio-économiques rattachées à ce type d’unité spatiale. L’unité peut être physique lorsqu’est pris en compte l’impact d’un processus (une cellule côtière par exemple). L’unité peut être aléatoire (un carroyage par exemple) ce qui nécessite alors une réflexion sur la désagrégation de l’information géographique et sa signification. Divers travaux proposent des solutions expérimentales. À titre d’exemple, on peut citer l’un d’eux effectué en Nouvelle-Zélande qui propose de retenir des descripteurs (category) par cellules côtières4 de 20 km2. Pour chacun de ces descripteurs, la vulnérabilité (AV) est évaluée, du moins vulnérable (1) au plus vulnérable (10). À titre d’exemple, le descripteur « type de côte » est inspiré de la typologie proposée par ESI. Le choix des pondérations (significant weighting) n’est quant à lui que qualitatif, proposé par les auteurs sur les cellules côtières (Roberts & Crawford, 2004). Une matrice intégrant les descriptions qualitatives et semi quantitatives pour chacune des catégories de ressources est ensuite construite et permet d’envisager l’expression de la vulnérabilité par catégorie de ressources (Figure 3).

Figure 3 : Approche multicritères de la vulnérabilité

Figure 3 : Approche multicritères de la vulnérabilité

2. Construction de l’indice de vulnérabilité globale de l’île de Noirmoutier

20Notre démarche s’inscrit dans cette logique et propose un indice de vulnérabilité global appliqué à l’île de Noirmoutier (Vendée, France). Le choix de cet espace repose sur le retour d’expérience procuré par la marée noire Erika en décembre 1999, qui permet de régler finement les pondérations des variables.

21L’île de Noirmoutier a subi les effets directs des arrivages d’hydrocarbures ainsi que les effets indirects dus aux nettoyages (Lacroix et al. 2000 ; Fattal et Fichaut, 2005). Cette île est constituée d’une grande richesse de segments côtiers : segments dunaires, segments rocheux, segments garrottés par des ouvrages de défense côtière (épis, digues de protection des polders). Deux activités dominent : la pêche et le tourisme (Aglia).

2.1. Les données

22La constitution d’une base de données autour d’un modèle conceptuel est un préalable pour toute analyse (Le Berre, 1999 ; Gourmelon et Robin, 2005). En ce qui concerne les données, la Communauté de Communes de l’île de Noirmoutier (CCN) possède des bases de données complètes qui alimentent un Système d’Information Géographique. Certaines données utilisées dans cet exemple résultent d’informations de références, d’autres sont le fruit de levés précis effectués au GPS, comme par exemple les mouillages ou les ouvrages de défense contre la mer.

23Les données (couches, sources, échelles) mises à disposition et utilisées sont présentées dans le tableau ci-après (Figure 4).

Figure 4 : Dictionnaire simplifié et partiel des données pour l’île de Noirmoutier

 

Source

variables bio-morpho-sédimentaires utilisées

Topographie

BDcartoIGN par CCN 2006

Bathymétrie

SHOM par CCN 2006

Cartographie IGN (scan25)

BDcartoIGN par CCN 2006 et IGARUN-IMAR

Orthophoto littorale IGN

BDcartoIGN par CCN 2006 et IGARUN-IMAR

Trait de côte

Numérisation à partir des Orthophotographies IGN 2001

Cartographie des habitats terrestres

CBNB - Télédetection

Cartographie des habitats marins

Photointerprétation sur orthophotographies IGN 2001

Cours d’eau

CCN 2006

Surfaces en eau

CCN 2006

Courantologie marine

Etudes diverses : ANTEA, CREOCEAN, CEFIGE, SOGREAH

Météorologie terrestre et marine

Météofrance, CETMEF, NOAA, Géolittomer

Lithologie

BRGM 2002 par CCN 2006 Relevés de terrain

Sédimentologie infratidale

Carte sédimentologique de Vanney 1974 et campagnes

Estran

BDcartoIGN par CCN 2006

Platiers rocheux

BDcartoIGN par CCN 2006

Zones morphocardinales

Traitements - synthèse terrain

Sédimentologie intertidale

Relevés de terrain et traitements d’échantillons.

variables socio-économiques utilisées

Délimitations communales

CCN 2006

Délimitations sections

CCN 2006

Parcellaire

DGI par CCN 2006

Bâti

DGI par CCN 2006

Bâti secondaire

DGI par CCN 2006

Pistes cyclables

CCN 2006

Voies publiques

CCN 2006

Voies privées

CCN 2006

Cabines de plage

CCN 2006 + levés GPS

Mouillages

CCN 2006

Ports

CCN 2006

Digues

CCN 2006

Ouvrages de défense contre la mer

CCN 2006

Pêcheries

CCN 2006

Patrimoine(s) -sites archéo., inscrits …

DRAC par CCN 2006

Zonages de protection (ZNIEFF, ZICO …)

DIREN-PDL par CCN 2006

Parcelles agricoles

DGI par CCN 2006

Cadastre conchylicole

DDAF par CCN 2006

Zones de pêches (par types)

Sources diverses (études de géographie + CLP + CRTS …)

Établissements hoteliers

CRT 2005 et Fabien Clémenceau - UMR 6554

Campings

CRT 2005 et Fabien Clémenceau - UMR 6554

Chambres d’hotes et villages vacances

CRT 2005 et Fabien Clémenceau - UMR 6554

24Les données manquantes sont complétées par des campagnes de mesures, des prélèvements de sédiments, des enquêtes et des recherches bibliographiques. Toutefois, certaines données manquent malgré tout et des combinaisons d’autres variables permettent de pallier en partie la lacune : à titre d’exemple, pour définir la sensibilité biologique des habitats marins et terrestres, il n’a pas été possible de retenir des variables comme la diversité, l’abondance ou encore la biomasse5 (Nansingh et Jurawan, 1999). Pour ce faire, le calcul de la sensibilité est effectué en plusieurs étapes  : le potentiel de présence d’espèces sur un habitat ; la cotation par milieu et la somme des cotations par habitats ; le calcul de la sensibilité (Fattal, 2006).

2.2. Le modèle de vulnérabilité globale

25L’indice de vulnérabilité globale (Vg) intègre vulnérabilité environnementale (Ve) et vulnérabilité socio-économique (Vse) chacune dotée du même poids :
Vg = (Ve + Vse) / 2

26Ensuite, chacune de ces deux vulnérabilités est décomposée en une combinaison de variables pondérées rapportées à une unité spatiale définie infra-communale. La pondération répond, variable par variable à une logique d’intensité croissante entre un minimum (faible d’impact de la variable) et un maximum (impact maximum de la variable déduit des retours d’expérience en matière de catastrophes par marée noire, tiré de la bibliographie (Fattal, 2006). Au total, la proposition avancée peut s’écrire de la façon suivante :
Vg= [(Mm + Ip)*( Mc + Eg + Ib)]+[4,5In + 8,1XA + 0,9 Pa) + 4,5 G] / 36
Avec :
Mm = variable météo marine (houle / vent)
Ip = type de polluant et intensité de pollution
Mc = unité spatiale d’expression de la vulnérabilité
Eg = exposition globale
Ib = sensibilité biologique
In = vulnérabilité des infrastructures
Xa : vulnérabilité des activités (pêche, tourisme, industrie, agriculture)
Pa = vulnérabilité des Patrimoines (naturels et archéologiques)
G : vulnérabilité de gestion (caractéristique des plans Polmar).
L’indice global varie de 1 (vulnérabilité minimale) à 3 (vulnérabilité maximale).

27Pour la vulnérabilité environnementale, les choix des pondérations résultent de la morphologie des côtes (Mc – inspiré d’ESI), de l’exposition globale (Eg), de l’intensité de la pollution (Ip) et d’un indice de sensibilité biologique (Ib).

28À titre d’exemple, l’exposition globale résulte de variables comme l’intensité du vent, la hauteur des vagues, les courants marins, la marée et un degré d’exposition des côtes.

29Pour la vulnérabilité socio-économique, les choix de pondération résultent d’une analyse de plus de 200 marées noires survenues dans le monde. Pour les activités, les pondérations sont fournies par les résultats du poids de chaque activité. En revanche, pour l’intégration des poids respectifs du patrimoine et de la gestion, il est nécessaire de s’appuyer sur des données existantes fournies par les travaux de P. Fattal (2006).

Figure 5 : Présentation hiérarchique des indices par bloc

Figure 5 : Présentation hiérarchique des indices par bloc

30Les évaluations statistiques de coûts de marée noire (dommages écologiques, dommages socio-économiques et coûts des nettoyages) fournissent des indications intéressantes (Etkin, 2000 et 2001 aux États-Unis ou Hay, 2006 en Europe).

31En effet, lorsqu’on compare les différents coûts entre eux, on constate que ce sont ceux qui relèvent des impacts socio-économiques qui sont de loin les plus élevés. Viennent ensuite les coûts de nettoyages et enfin ceux de restauration du milieu. Ces coûts sont variables et sont fonction du type d’hydrocarbure, mais en moyenne les coûts socio-économiques sont 8 à 9 fois supérieurs aux dommages écologiques, et le coût des actions pour réduire une pollution est 5 fois supérieur au coût des dommages.

32Nous considérons que les biens (infrastructures) représentent des coûts deux fois inférieurs aux activités (issues de comparaisons précédentes). Quant à la gestion, qui intègre l’analyse détaillée des plans Polmar, elle a une importance équivalente aux infrastructures.

  • 6 Les 36 variables prises en compte se répartissent de la manière qui suit : 18 pour la vulnérabilité (...)

33Dans la formule générale, le rapport des variables sur 366 permet d’obtenir un indice compris entre 1 et 3.

2.3. Les unités spatiales

34Pour exprimer la vulnérabilité globale se pose la question des unités spatiales d’agrégation de l’information géographique. Généralement, l’échelle communale est retenue par commodité (Meur-Férec, 2003 et 2004). Pour mieux appréhender la diversité des unités spatiales à une échelle plus fine par rapport à la fonctionnalité des milieux et à l’éventuelle opérationnalité de l’étude, nous retenons une segmentation infra-communale de l’espace insulaire en unité morphologique s’étendant en mer jusqu’à une distance de 3 km. Les critères de segmentation spatiale repose sur la morphologie et les habitats marins. Ce choix par type de côtes, correspond à la grille ESI utilisée pour toutes les cartes nord-américaines et est le fruit de l’interprétation de l’ortho-photographie littorale, d’un travail de terrain et, en laboratoire, d’analyses des prélèvements de sédiments des zones intertidales et infratidales.

35Pour chaque secteur morpho-cardinal et par sous-bloc (activités, infrastructures... figure 6), un calcul de la vulnérabilité est effectué. À titre d’exemple de développement, nous présentons la logique inhérente à la vulnérabilité des patrimoines.

Figure 6 : Vulnérabilité morpho-sédimentaire et découpage « cardinal des côtes de l’île de Noirmoutier

Figure 6 : Vulnérabilité morpho-sédimentaire et découpage « cardinal des côtes de l’île de Noirmoutier

Sources IGN BD ortho 2001, CCN 2006, CREOCEAN , SOGREAH, Météo-France, CETMEF
Conception : Paul Fattal – Réalisation : N. Rollo, I. Tillier, UMR 6554 LETG - CNRS , 2006

36Pour cette vulnérabilité sont intégrés les différents types de zonages reconnaissants des secteurs d’intérêts naturel ou humain. Puis dans un second temps est appliquée une pondération inspirée de travaux préalables (SCE, 2001) (Figure 7).

Figure 7 : Patrimoine et indices

Zonage

indice

surface

SIC

4

Surface en m2

ZICO

3

Surface (bande 20m terre + maritime)

ZNIEFF1/G1 (indice 3)

3

Surface (bande 20m terre + maritime)

ZNIEFF1/G2 (indice 3)

3

Surface (bande 20m terre + maritime)

ZNIEFF2/G1 (indice 2)

2

Surface (bande 20m terre + maritime)

ZNIEFF2/G2 (indice 2)

2

Surface (bande 20m terre + maritime)

Sites inscrits (indice 2)

2

Surface en m2

Reserve Nat Mullembourg (indice 4)

4

Surface (bande 20m terre + maritime)

Site classé du Gois (indice 3)

3

Surface (bande 20m terre + maritime)

Patri archéo (avec périmètre/protection) (indice 3)

3

Surface (bande 20m terre + maritime)

L 146.6 (indice 2)

2

Surface (bande 20m terre + maritime)

  • 7 Buffer pour les SIG. Cette bande correspond de notre point de vue à la distance maximale, au-delà d (...)

37La multiplication de cette valeur par les surfaces (m2) sur un espace linéaire de largeur constante7 à proximité immédiate de la côte (20 m), permet de calculer un total par secteur qui nous permet d’appliquer le même mode de calcul par ratios. On obtient une vulnérabilité qui s’échelonne de 1 à 38 (Figure 8).

Figure 8 : Calcul de la vulnérabilité des patrimoines sur l’île de Noirmoutier

  • 8 Base 3. Le traitement a aussi porté sur cinq indices de vulnérabilité et non uniquement trois.

 

TOTAL (surface * indice)

ratio

valeur/valeur max

vulnérabilité base 3

Sensibilité

1

37117196

0,047

0,151

0,45

3

2

56416915

0,071

0,229

0,69

3

3

35566747

0,045

0,145

0,43

3

4

28839071

0,036

0,117

0,35

2

5

17215970

0,022

0,07

0,21

2

6

14310721

0,018

0,058

0,17

2

7

47716041

0,06

0,194

0,58

3

8

22353539

0,028

0,091

0,27

2

9

9325279

0,012

0,038

0,11

2

10

22069146

0,028

0,09

0,26

2

11

6480565

0,008

0,026

0,07

2

12

4784304

0,006

0,019

0,05

1

13

13822456

0,017

0,056

0,17

2

14

5278144

0,006

0,021

0,06

1

15

1776310

0,002

0,007

0,02

1

16

684106,2

0,001

0,003

0,01

1

17

24009403

0,03

0,098

0,29

2

18

23978451

0,03

0,098

0,29

2

19

2,45E+08

0,308

1

3

3

20

1,78E+08

0,224

0,726

2,17

3

Total

7,95E+08

 

 

 

 

38Le classement par indice (de 1 à 3) est obtenu grâce à la discrétisation sur une courbe en progression géométrique (Cauvin et al. 1987) (Figure 9).

Figure 9 : Classes d’indices

indices

1

2

3

classes

de 0 à 0,06

de 0,061 à 0,422

de 0, 422 à 3

39Plusieurs types de documents cartographiques ont été construits :

  • en à-plat, comme pour les cartes opérationnelles de type Polmar ;

  • au niveau élémentaire, comme par exemple la carte de vulnérabilité des activités conchylicoles ;

  • au niveau plus complexe, comme par exemple la carte de vulnérabilité des activités (tourisme, pêche, agriculture...) ;

  • au niveau synthétique comme la carte de vulnérabilité environnementale ;

  • au niveau global.

40Deux cartes de synthèse globale ont été élaborées, avec ou sans lissage (discrétisation) des données. Nous présentons ci-après un essai cartographique de synthèse des informations contenues dans la base, avec lissage (Figure 10).

Figure 10 : Carte de synthèse de la vulnérabilité

Figure 10 : Carte de synthèse de la vulnérabilité

Sources IGN BD ortho 2001, CBNB 2004, CCN 2006, DDAF 2005
Conception : Paul Fattal – Réalisation : N. Rollo, I. Tillier, UMR 6554 LETG - CNRS , 2006

41Globalement, cette carte confrontée aux bilans de la marée noire de l’Erika effectués sur les habitats, par grands types de milieux (Lacroix et al. 2000) montre d’une part, qu’il n’y a pas d’incohérences, et d’autre part, confirme la pertinence des unités morpho-cardinales.

Conclusion

42Les tentatives d’élaboration d’indices de vulnérabilité globale qui intègrent à la fois l’estimation de la vulnérabilité bio-morpho-sédimentaire et de la vulnérabilité socio-économique restent sujettes à discussion pour diverses raisons.

43D’abord la construction d’une grille d’indicateurs qui contient de nombreuses variables et paramètres peut se heurter à des lacunes d’information, soit par absence de la donnée, soit par imprécision de la donnée, soit par inadaptation partielle de la donnée, utilisée pour une finalité pour laquelle elle n’a pas été a priori conçue. Ensuite, la plupart des documents cartographiques qui spatialisent la vulnérabilité se veulent avant tout à vocation opérationnelle. Les cartes synthétiques multicritères peuvent répondre à une exigence scientifique qui peut ne pas cadrer avec une exigence d’opérationnalité. La lecture d’une variation de couleur sur la carte représentant une variation de l’indice de vulnérabilité synthétique peut s’éloigner de l’opérationnalité en ce sens où l’information synthétique est le produit d’une agrégation d’informations primaires, lisibles directement et plus conformes à un principe d’opérationnalité. On peut dès lors pallier ce problème en explicitant la nature des objets par des cartes plus analytiques à vocations opérationnelles en complément de cartes plus synthétiques soit par types de vulnérabilité, soit globale. Ainsi, en cas de marée noire, des priorités d’intervention peuvent rapidement être prise par unité spatiale touchée à l’aide de cette approche synthétique en ciblant sur l’urgence d’après la hiérarchie des enjeux ainsi décomposés.

44Certes, les pondérations utilisées dans les formules élaborées, qui fondent les représentations synthétiques, reposent sur des choix qui peuvent être discutés. Ils ont ici été guidés par l’analyse de 200 marées noires, autorisant des généralisations de coûts et une sorte de calibration a priori des modèles proposés. Mais ils doivent faire l’objet de discussions auprès des divers acteurs afin d’arriver à une plateforme consensuelle.

45L’analyse menée avec une sorte de calibration peut être déclinée, sous d’autres modes de calculs qui privilégieraient plus la part accordée à la nature, au socio-économique ou encore à la gestion. Cette approche relevant d’un choix social.

46Enfin, des pistes de recherche restent toutefois à explorer en matière d’estimation d’une vulnérabilité globale face aux pollutions par hydrocarbures. Autant la dimension dynamique est de nature à permettre une estimation encore plus fine de la vulnérabilité environnementale ; et divers prototypes de couplages entre bases de données et modèles dynamiques ont pu montrer tout le potentiel de telles approches ; (Etkin & French-Mc Cay, 2002) autant des développements sont encore nécessaires pour assurer des interfaces plausibles entre le volet environnemental et le volet socio-économique. C’est un préalable pour espérer aboutir à une lecture dynamique et actualisée de la vulnérabilité globale.

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Notes

1 ESI : Environmental Sensivity Index

2 Rémanence : durée de maintien ou persistance d’une substance (toxique) dans le milieu sans intervention de l’homme (Fattal, 2006 et Bastien-Ventura & Girin, 2005).

3 Résilience : capacité à absorber un changement, à persister au-delà d’une perturbation et à retrouver une nouvelle forme d’équilibre. Il y a résilience quand une espèce voyant ses effectifs s’effondrer, ne disparaît pas complètement, reste en réserve et est capable de devenir à l’occasion dominante (Fattal, 2006 et Bastien-Ventura & Girin, 2005).

4 Ces cellules côtières correspondent aux découpages des cartes néo-zélandaises.

5 Le REBENT fournit ces types d’informations pour le département du Finistère : http://www.ifremer.fr/rebent

6 Les 36 variables prises en compte se répartissent de la manière qui suit : 18 pour la vulnérabilité environnementale et 18 pour la vulnérabilité socio-économique.

7 Buffer pour les SIG. Cette bande correspond de notre point de vue à la distance maximale, au-delà de laquelle la pollution n’aura plus d’effet.

8 Base 3. Le traitement a aussi porté sur cinq indices de vulnérabilité et non uniquement trois.

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Table des illustrations

Titre Figure 1 : Schéma conceptuel de détermination de la vulnérabilité du littoral
Crédits Source : Brewster, 2002
URL http://tem.revues.org/docannexe/image/551/img-1.png
Fichier image/png, 39k
Titre Figure 2 : Modèle d’évaluation de la vulnérabilité
URL http://tem.revues.org/docannexe/image/551/img-2.png
Fichier image/png, 56k
Titre Figure 3 : Approche multicritères de la vulnérabilité
URL http://tem.revues.org/docannexe/image/551/img-3.png
Fichier image/png, 82k
Titre Figure 5 : Présentation hiérarchique des indices par bloc
URL http://tem.revues.org/docannexe/image/551/img-4.png
Fichier image/png, 31k
Titre Figure 6 : Vulnérabilité morpho-sédimentaire et découpage « cardinal des côtes de l’île de Noirmoutier
Crédits Sources IGN BD ortho 2001, CCN 2006, CREOCEAN , SOGREAH, Météo-France, CETMEFConception : Paul Fattal – Réalisation : N. Rollo, I. Tillier, UMR 6554 LETG - CNRS , 2006
URL http://tem.revues.org/docannexe/image/551/img-5.png
Fichier image/png, 41k
Titre Figure 10 : Carte de synthèse de la vulnérabilité
Crédits Sources IGN BD ortho 2001, CBNB 2004, CCN 2006, DDAF 2005Conception : Paul Fattal – Réalisation : N. Rollo, I. Tillier, UMR 6554 LETG - CNRS , 2006
URL http://tem.revues.org/docannexe/image/551/img-6.png
Fichier image/png, 112k
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Pour citer cet article

Référence électronique

Paul Fattal, Marc Robin et Patrick Pottier, « Évaluation de la vulnérabilité côtière face aux pollutions par hydrocarbures : application à l’île de Noirmoutier », Territoire en mouvement Revue de géographie et aménagement [En ligne], 1 | 2007, mis en ligne le 15 février 2012, consulté le 27 juin 2017. URL : http://tem.revues.org/551 ; DOI : 10.4000/tem.551

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Auteurs

Paul Fattal

Professeur
Université de Nantes – IGARUN
UMR CNRS 6554 LETG – Géolittomer
Chemin de la Censive du Tertre – BP 81 227
44 312 Nantes CEDEX, France
paul.fattal@univ-nantes.fr

Marc Robin

Professeur
Université de Nantes – IGARUN
UMR CNRS 6554 LETG – Géolittomer
Chemin de la Censive du Tertre – BP 81 227
44 312 Nantes CEDEX, France
marc.robin@univ-nantes.fr

Patrick Pottier

Maître de conférences
Université de Nantes – IGARUN
UMR CNRS 6554 LETG – Géolittomer
Chemin de la Censive du Tertre – BP 81 227
44 312 Nantes CEDEX, France
patrick.pottier@univ-nantes.fr

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