Adaptation of coastal flood protection systems
Adaptation des systèmes de protection contre les inondations côtières : apports conceptuels et recherche de développements méthodologiques dans les contextes du changement climatique et de l’aménagement des territoires
Résumé
Coasts are subject to multiple changes: climate change, demographic growth, poor land management, the unsustainable use of natural resources, declining ecosystems, etc. These changes, which are often increasingly rapid, generate an increase in hazards, as well as the emergence of new risks, by combination or cascade effects. By the end of the 21st century, habitability will be compromised on many coastlines, some of which are densely populated: 600 million people live in deltas and urban islands. Coastal flooding caused by marine flooding or insufficient drainage of continental waters to the sea is generally the main hazard. The multiple changes and the increase of this hazard over a few decades raises the question of how to adapt the levee systems deployed over a millennium. In order to reduce the risk of disaster, progressive or more radical changes will have to be considered, not in response to extreme events, but as part of a planned approach. A bibliographical analysis on this topic shows that the adaptation of protection systems through the development of their resilience has been considered with significantly different approaches according to disciplines: the levee system specialists apply the concept of resilience to the protection system with the main objective of maintaining its performance in the short and medium term, while planning specialists apply the concept of resilience to the territory with the objective of its sustainable development, but without a fair appreciation of the performance of the protection system and the risks associated with its use. This misalignment between disciplines almost systematically sabotages relevant forms of adaptation: the utilization of two conceptual approaches – social ecological resilience and technical resilience – applied to two distinct systems, the territory and its protection system, results in a form of partitioning in the risk analysis methods and in the formulation of adaptation strategies employed in both areas. It is therefore necessary to seek conceptual and methodological developments to coordinate over the long term the adaptation of territories and their protection systems.The literature review has helped to make conceptual progress by reconsidering a coastal flood protection system as a social-ecological system: a complex adaptive system that integrates components of the natural environment, the built environment, and the social and institutional environment. The management principles for strengthening its resilience were thus clarified. However, the state of the art is deficient when it comes to evaluating the performance of systems or defining adaptation or transformation strategies, taking into account the specificity of sites and their developments. In response to these shortcomings, research conducted after Storm Xynthia hit the French Atlantic coastline in 2010, led to:• the revision of the concept of a coastal flood protection system, specifying the links between the protection structures and the other structural elements of the territory, including both the stakes to be protected and the infrastructure or natural features;• the establishment of a methodological framework to strengthen the resilience of protection systems, supporting decision-making at the stages of the diagnosis, the definition of adaptation strategies, and the crisis management, while offering operational tools for the development of supply chains for strategic material resources (in particular armourstone)
Les littoraux sont sujets à de multiples évolutions : changement climatique, croissance démographique, gestion inappropriée des sols, utilisations non durables des ressources naturelles, écosystèmes en déclin, etc. Ces évolutions, souvent de plus en plus rapides, génèrent un accroissement des risques, ainsi que l’émergence de nouveaux risques, par combinaison ou effet de cascade. Avant la fin du XXIe siècle, l’habitabilité sera compromise sur de nombreux littoraux, dont certains sont densément peuplés : 600 millions de personnes vivent dans les deltas et les îles urbaines. Les inondations côtières provoquées par les submersions marines ou par un drainage insuffisant des eaux continentales vers la mer constituent en général le principal aléa. Les multiples évolutions et la recrudescence de cet aléa sur quelques décennies posent la question de l’adaptation de systèmes d’endiguement déployés sur un millénaire. Pour réduire les risques de catastrophe, des transformations progressives ou plus radicales devront être envisagées, non pas en réaction aux évènements extrêmes, mais de façon anticipée, dans le cadre d’une démarche planifiée. Une analyse bibliographique sur ce sujet montre que l’adaptation des systèmes de protection par le développement de leur résilience a été envisagée avec des approches sensiblement différentes selon les disciplines : les spécialistes des systèmes d’endiguement appliquent le concept de résilience au système de protection avec pour principal objectif le maintien à court et moyen terme de ses performances, tandis que les spécialistes de l’aménagement appliquent le concept de résilience au territoire avec pour objectif son développement durable, mais sans une juste appréciation des performances du système de protection et des risques associés à son utilisation. Ce déphasage entre les disciplines condamne presque systématiquement des formes pertinentes d’adaptation : la cohabitation de deux approches conceptuelles – résilience socio-écologique et résilience technique – appliquées à deux systèmes distincts, respectivement le territoire et son système de protection, aboutit à une forme de cloisonnement dans les méthodes d’analyse de risque et de définition des stratégies d’adaptation employées dans les deux domaines. Il convient donc de rechercher des développements conceptuels et méthodologiques pour coordonner sur le long terme l’adaptation des territoires et de leurs systèmes de protection. L’analyse bibliographique a contribué à progresser sur le plan conceptuel en reconsidérant un système de protection contre les inondations côtières comme un système socio-écologique, système adaptatif complexe, intégrant des composantes de l’environnement naturel, de l’environnement construit, et de l’environnement social et institutionnel. Les principes de gestion destinés au renforcement de sa résilience ont ainsi pu être précisés. Cependant, l’état de l’art présente des insuffisances dès lors qu’il s’agit d’évaluer la performance des systèmes ou de définir des stratégies d’adaptation ou de transformation, en tenant compte de la spécificité des sites et de leurs évolutions. En réponse à ces insuffisances, les travaux de recherche, menés après la tempête Xynthia qui a frappé le littoral atlantique français en 2010, ont conduit à :• réviser le concept de système de protection contre les inondations côtières, en précisant les liens entre les ouvrages de protection et les autres éléments structurants du territoire, dont les enjeux à protéger, les infrastructures et les formations naturelles ;• établir un cadre méthodologique de nature à renforcer la résilience des systèmes de protection, en étayant la prise de décision aux stades du diagnostic, de la définition des stratégies d’adaptation et de la gestion de crise, tout en proposant des outils opérationnels pour le développement des filières d’approvisionnement en ressources stratégiques de matériaux (en particulier les enrochements)
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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