[News] New-York coule littéralement sous le poids de ses gratte-ciels

[Henry Laurie]

New York s’effondre sous son propre poids. C'est la conclusion stupéfiante d'une nouvelle étude qui a modélisé la géologie sous la ville. La ville s'enfoncerait à un rythme moyen de 1 à 2 millimètres par an. Si cela vous semble lent, certaines parties de la ville s'affaissent beaucoup plus rapidement, comme le Queens ou Brooklyn, mettant en péril la ville basse abritant plus de 8 millions d’habitants.

Image Pixabay

Tom Parsons, géologue de l'agence US Geological Survey, et des chercheurs de l'Université de Rhode Island, se sont penchés sur le rôle que le poids de l'environnement bâti de New York pourrait jouer dans un processus appelé « affaissement ». Leur étude est publiée dans la revue Earth's Future.

Le naufrage de New-York

L'affaissement, ou le tassement graduel ou soudain du sol, se produit lorsque des charges poussent le sol vers le bas ou que des sédiments mous se déplacent. Selon la National Oceanic and Atmospheric Administration, cet affaissement est généralement causé par l'extraction du gaz naturel, du pétrole, de l'eau ou des sources minérales du sol par l'exploitation minière, la fracturation hydraulique ou le pompage. Il peut également résulter de l'érosion, du compactage du sol, des tremblements de terre, de la formation de gouffres, de l'ajustement isostatique glaciaire et des apports d'eau aux sols fins déposés par le vent.

Les scientifiques constatent également, depuis de nombreuses années, que la plupart des villes côtières s'enfoncent lentement en raison de la décantation et des réductions de la nappe phréatique. Les zones côtières sont particulièrement menacées en raison du changement climatique, qui entraîne une élévation du niveau de la mer.

Et New-York ne fait pas exception. Plus elle s’enfonce, plus elle devient vulnérable aux catastrophes liées au changement climatique, comme l'ouragan Sandy de 2012 et Ida en 2021. Sans compter que comme le soulignent les auteurs : « New York est confrontée à des défis importants liés aux risques d'inondation ; la menace d'élévation du niveau de la mer est 3 à 4 fois plus élevée que la moyenne mondiale le long de la côte Atlantique de l'Amérique du Nord ».

Le poids des édifices

Étonnamment, peu d'estimations de l'affaissement des villes comme New York tiennent compte du poids des bâtiments. Les auteurs ont alors additionné le poids de tous les bâtiments, arrivant à 764 000 000 000 kilogrammes. Pour analyser l’impact sur l’affaissement, ils ont divisé la ville en une grille de 100 x 100 et ont converti la masse du bâtiment en pression vers le bas en tenant compte de l'attraction gravitationnelle. Ces nouveaux calculs affinent les observations passées de l'affaissement dans la ville en tenant compte de la géologie de surface complexe sous New York, qui se compose de dépôts de sable, de limon, de lac argileux et d'affleurements rocheux.

(a) Extrait de la base de données des plans de masse des bâtiments de New York montrant des parties de Manhattan, du Queens et de Brooklyn. Les contours de base et les données de hauteur ont été utilisés pour calculer la masse d'un bâtiment.
(b) Le profil de charge combiné du bâtiment réparti dans des cellules de 100 m sur 100 m est affiché en superposition sur le modèle d'éléments finis utilisé pour calculer l'affaissement.
© T. Parsons et al., 2023

Car c’est l’un des principaux moteurs de l’affaissement, la nature du sol ne réagit pas de la même manière au poids qu’il doit supporter. Les sols plus élastiques rebondissent après la construction, tandis que le substratum rocheux, ancrant de nombreux gratte-ciel, ne bouge pas autant. En comparant ces modèles avec des données satellitaires mesurant la hauteur de la surface terrestre, l'équipe a cartographié ses estimations d'affaissement à travers la ville. L'urbanisation accrue, y compris le drainage et le pompage des eaux souterraines, ne feront qu'aggraver le problème d'affaissement de New York, préviennent les chercheurs.

Par ailleurs, une précédente étude avait révélé que l'affaissement pourrait être un problème bien plus urgent et sous-estimé par rapport à l'élévation du niveau de la mer. Dans de nombreuses villes côtières, le sol s'affaisse plus vite que le niveau de la mer ne monte, les risques d’inondations sont donc bien plus précoces que les modèles climatiques ne le prévoient. Les auteurs concluent : « New York est emblématique des villes côtières en croissance partout dans le monde qui s'affaissent, ce qui signifie qu'il existe un défi mondial partagé d'atténuation face à un risque d'inondation croissant ».

Auteur: Laurie Henry
Source: Earth's Future