Les chercheurs ont découvert comment développer des alertes aux ouragans, aux tsunamis et même à des alertes . Mais lorsqu’il s’agit de prédire l’effondrement des falaises le long du littoral emblématique de la Californie, la science s’avère difficile à cerner.
Mais partout sur la côte, les autorités se sont tournées vers les scientifiques pour obtenir de l'aide. Est-il possible, se demandent beaucoup, de prévoir quand et où un bluff pourrait s’effondrer – et peut-être même de transformer ces prédictions en alertes précoces ?
Aujourd'hui, après une étude pilote innovante soutenue par des décennies de recherche, des scientifiques de la Scripps Institution of Oceanography de l'UC San Diego affirment qu'ils ont peut-être déchiffré le code. Dans un communiqué publié ce mois-ci, l'équipe a partagé une preuve de concept et a découvert qu'il existe des moyens remarquablement fiables de détecter un glissement de terrain côtier bien avant qu'il ne se produise.
L’étude pilote a permis de prédire cinq effondrements au moins plusieurs heures – parfois même plusieurs jours – avant qu’ils ne se produisent.
« Il était surprenant de constater la qualité des données et leur cohérence pour les types de glissements de terrain que nous surveillions », a déclaré Adam Young, géomorphologue côtier à Scripps qui a dirigé l'étude. « Nous sommes convaincus que ce que nous avons appris à San Diego pourrait absolument être appliqué à d'autres endroits dans tout l'État. »
Les prédictions d’effondrement de Bluff sont très demandées le long de la côte californienne, et les enjeux sont encore plus grands avec l’arrivée d’un effondrement. En Californie du Sud, à la fin du siècle, les conséquences de l'érosion se sont déjà révélées graves sur les infrastructures majeures et autres infrastructures critiques.
Les conséquences sont également mortelles. Au moins 25 personnes sont mortes sur les plages de Californie à cause de glissements de terrain côtiers, et de nombreuses personnes dans le comté du Nord de San Diego sont encore sous le choc de l'effondrement d'une falaise en 2019 à Encinitas. La même année, à San Francisco, une femme qui promenait son chien à Fort Funston a été tuée.
Ces effondrements ont hanté la députée Tasha Boerner (D-Encinitas), qui a été la première à lancer l’idée d’un système d’alerte précoce.
Elle imaginait quelque chose, certes, plus de science-fiction que de science (« dans mon esprit, c'était une tige avec une lumière et un son », a-t-elle déclaré) mais lorsqu'elle a contacté Scripps pour savoir ce qui pourrait être possible, les scientifiques ont considéré sa question sérieusement. Cela n'allait pas être facile, mais ils ont accepté d'essayer.
Les falaises côtières sont particulièrement difficiles à étudier, ont-ils expliqué. La hauteur de la falaise, l'action des vagues, le type de roche et la pente de la plage peuvent tous être pris en compte dans la stabilité d'une falaise. La façon dont les précipitations s’infiltrent dans les fissures peut également créer une pression et conduire à des effondrements.
L'envie humaine de construire jusqu'au rivage – qu'il s'agisse d'une route côtière ou d'une maison au sommet d'une falaise – affecte également l'érosion en modifiant le drainage de l'eau et en ajoutant du poids à la falaise.
Cela n'aide pas non plus que lorsqu'ils parlent de falaises, les scientifiques ont tendance à parler en moyenne. Étendu sur une longue période, un taux d’érosion moyen – disons, quelques centimètres ou un pied par an – peut sembler minime.
Mais les falaises ont tendance à s’effondrer lentement avec le temps, ponctuées d’un effondrement soudain. Une falaise d’un pied en moyenne par an pourrait ne rien faire de dramatique pendant 20 ans, puis un effondrement de 20 pieds s’effondrerait brusquement d’un seul coup.
Boerner a écouté les besoins de la recherche et a rallié la législature de l'État. Grâce à , elle a obtenu un financement de 2,5 millions de dollars pour que Scripps puisse démarrer une étude pilote.
Young, considéré comme l'un des plus grands experts mondiaux en matière d'effondrement de falaises côtières, s'est associé à Mark Zumberge, géophysicien à Scripps qui a passé des décennies à développer des capteurs avancés capables de prendre des mesures précises des tremblements de terre.
Ils ont choisi trois points chauds connus à étudier : San Elijo State Beach, une plage populaire avec un terrain de camping au sommet d'une falaise ; Beacon's Beach, une plage bien-aimée d'Encinitas avec un sentier d'accès public sur un glissement de terrain se déplaçant par intermittence ; et un corridor ferroviaire critique à Del Mar qui longe des falaises instables. Sur chaque site d’étude, ils ont installé une large gamme de capteurs pour voir ce qui fonctionnait.
La technologie des capteurs comprenait des sismomètres, des capteurs de pression des vagues et un capteur spécial appelé inclinomètre, qui est souvent utilisé pour mesurer le mouvement des failles sismiques et peut détecter l'inclinaison du sol vers l'océan 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 en utilisant des câbles à fibres optiques qui peuvent s'étendre ou se comprimer en cas de déformation du sol.
Leur équipe a également installé des pluviomètres et s'est rendue sur le terrain chaque semaine avec une technologie avancée d'imagerie laser, connue sous le nom de lidar, pour mesurer et suivre les falaises avant et après un effondrement.
Des modèles sont rapidement apparus. Dans les heures, parfois les jours, précédant un effondrement, les capteurs pouvaient clairement détecter une augmentation rapide du mouvement d'inclinaison du sol.
Leur prédiction la plus notable a eu lieu le 21 avril 2024, à Del Mar. Lors d'une visite de maintenance plus tôt ce mois-là, les chercheurs avaient observé une toute petite nouvelle fissure au sommet de la falaise d'environ 0,1 pouce de large. Au cours des semaines suivantes, leurs capteurs ont noté que la fissure s'élargissait d'environ 0,015 pouce par jour, un rythme invisible à l'œil nu.
Puis il a plu le 7 avril, puis à nouveau le 14 avril. Le 19 avril, les mesures du capteur d'inclinaison s'accéléraient à un rythme qui a amené les scientifiques à déterminer qu'un effondrement était imminent. Ils ont prévenu les gestionnaires côtiers et deux jours plus tard, vers 5 heures du matin, plus de 200 tonnes de falaise se sont renversées sur la plage. Heureusement, il était suffisamment tôt pour que personne n'ait été blessé.
« Les résultats de l'AB 66 et de cette première phase dépassent mes imaginations les plus folles », a déclaré Boerner, qui espère que cette preuve de concept jette les bases d'un futur système d'alerte à l'échelle de l'État. « Je suis très reconnaissant qu'Adam Young et son équipe aient tenté leur chance avec cette idée. … S'ils avaient dit non, aucune science n'existerait. »
Une prochaine étape clé consiste à s’assurer que les gens savent quoi faire avec ces informations – et à élaborer des protocoles avec les sauveteurs, les gestionnaires des urgences, les agences de transport et autres responsables qui décident quand fermer une plage ou une route.
Des dizaines de législateurs, d'employés et de membres d'agences ont déjà été informés des dernières recherches, et Boerner a déclaré qu'elle mettait sur pied un groupe de travail. Elle envisage de rechercher davantage de financements publics pour étendre la recherche et explorer les moyens d'établir un système d'intervention d'urgence. Elle envisage également de travailler avec des applications météorologiques afin que les baigneurs puissent éventuellement recevoir un avertissement d'effondrement d'une falaise géo-clôturée, de la même manière qu'un avis de surf élevé pourrait être émis.
Patrick Barnard, qui a passé des années à diriger la recherche sur l'érosion côtière pour le US Geological Survey, a déclaré que les dernières données Scripps sont prometteuses et que la prochaine grande question est celle de l'évolutivité. Des falaises en ruine se profilent sur plus de 530 miles de la côte californienne, et le coût de la mise en place d'un réseau de capteurs à l'échelle de l'État serait important.
Mais Barnard, et maintenant directeur de recherche du Centre pour la résilience climatique côtière de l'UC Santa Cruz, a noté que le projet pilote Scripps est un exemple inspirant de collaboration entre la science et le gouvernement pour résoudre un problème qui pourrait sauver des vies.
« C'est formidable que l'État s'investisse dans cette question, 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 progressent et que la science joue ici un rôle dans l'élaboration des politiques. … Ce n'est pas le cas partout, mais c'est ainsi que cette relation devrait être dans un monde idéal. »
