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Le risque tsunamique au Maroc : modélisation et évaluation au moyen d'un premier jeu d'indicateurs d'exposition du littoral atlantique

Samira Mellas, Frédéric Leone, Rachid Omira, Monique Gherardi, Maria-Ana Baptista, Bendahhou Zourarah, Mathieu Péroche et Émilie Lagahé
p. 119-139

Résumés

Cet article propose une démarche méthodologique et un premier jeu d'indicateurs pour estimer l'exposition territoriale du littoral atlantique marocain au risque de tsunami. Il repose sur la modélisation numérique d'un tsunami de source sismique comparable à celle de 1755 (séisme de Lisbonne) et le couplage de bases de données géoréférencées sur l'occupation du littoral. La modélisation fournit des temps de trajet, des hauteurs d'eau et des enveloppes de submersion sur 67 communes atlantiques. Les principaux géo-indicateurs obtenus permettent de comparer l'exposition humaine, urbaine et industrielle à l'échelle du Maroc. Ces résultats sont agrégés sur plusieurs mailles territoriales et sont exprimés en valeurs absolues ou relatives afin d'offrir le plus grand éventail cartographique aux décideurs. L'exposition est plus forte sur le corridor urbain médio-atlantique Rabat-El Jadida. Ces résultats contribuent à une meilleure appréciation du risque de tsunami au Maroc, mais qui doit toutefois être affinée et réactualisée dans une démarche de prévention et de sensibilisation.

This paper seeks to estimate the exposure of the Atlantic coast of Morocco to tsunami risk. A methodological approach and a first set of tsunami risk indicators are presented. The proposed approach is based upon a coupling of tsunami numerical modeling with coastal land use geo-referenced databases. Tsunami numerical modeling is performed for a 1755-like earthquake scenario allowing the prediction of travel times, wave heights and flooding areas on 67 communes (local administrative units). While, the obtained main geo-indicators allow to compare the tsunami risk for population, and industrial/urban areas at a regional scale along Moroccan Atlantic coast. These results are aggregated over several territorial units and are expressed in absolute or relative values to provide the widest range of maps to decision makers. The exposure to tsunami risk is high along the Rabat-El Jadida mid-Atlantic urban corridor. These results give an insight on the estimation of tsunami risk in Morocco, which needs to be improved and updated in a prevention and awareness approach.

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Morocco, risk, tsunami, modeling, exposure, indicators
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Texte intégral

I - Introduction

1Les dernières années ont vu l'augmentation des dommages liés aux aléas naturels, résultant notamment de la concentration des populations et des activités dans les zones à risques (F. LEONE et al., 2010). Dans un objectif de prévention et de réduction des risques naturels, il importe de mettre en place des dispositifs pour réduire ou protéger les enjeux et contraindre les usages du sol via des plans de prévention. Un préalable à cette gestion territoriale des risques est l'établissement de cartographies régionales des aléas et d'estimation des enjeux exposés. Ces documents permettent de privilégier les territoires devant faire l'objet d'évaluations plus détaillées, comme ce fut le cas en France avec les atlas des zones inondables ou ceux du BRGM sur les aléas naturels aux Antilles, qui ont souvent précédé la réalisation des PPRN (Plans de Prévention des Risques Naturels) communaux à partir de 1995.

2Parmi les aléas naturels concernés, les tsunamis font encore figure d'exception par l'intensité de leurs effets, la rapidité de leur manifestation et l'étendue des zones touchées. Ils ont des effets redoutables sur les populations et les activités littorales, comme en témoignent les événements du 26 décembre 2004 dans l'Océan Indien (227898 morts, source USGS) et du 11 mars 2011 sur les côtes nord-occidentales du Japon (20319 morts, source EMDAT/CRED). Bien que le Maroc n'ait pas été épargné par cet aléa, révélé par plusieurs témoignages historiques, voire géomorphologiques, le risque de tsunami y reste encore sous-estimé, sinon totalement ignoré. Pourtant, les fortes densités de la population, actuelles ou projetées, sur son littoral, corrélées à une importante urbanisation, renforcent la nécessité d'évaluer ce risque et d'envisager des stratégies de prévention régionales et locales.

3Fondée sur une cartographie intégrant des critères d'aléa issus de la modélisation numérique et des bases de données régionales jusqu'alors inexploitées sur l'occupation du sol, cette étude développe une démarche méthodologique de mesure de l'exposition du littoral atlantique marocain au risque de tsunami. Elle aboutit à un jeu de géo-indicateurs de risque, agrégés sur plusieurs mailles territoriales (communales et mailles de 5 km de côté), qui permet pour la première fois de dresser une analyse comparative de ce risque à l'échelle du Maroc. L'autre enjeu de ce travail est d'évaluer et de spatialiser ce risque à l'échelle régionale en valorisant les bases de données existantes, tant pour définir l'extension spatiale de l'aléa (submersion marine) que les territoires exposés.

II - La notion d'indicateur d'exposition

4La nécessité de mieux répondre à la demande sociétale par la réduction des risques naturels a permis de renouveler les méthodes d'évaluation des risques, en recourant notamment à des indicateurs. Un indicateur se définit comme une variable, fondée sur des mesures, que l'on peut utiliser pour représenter plus simplement une situation souvent complexe. On peut construire de simples indices d'exposition aux risques, qui reposent sur une quantification des enjeux pour une zone d'aléa de référence. Ils se distinguent des indices de risques multicritères combinant des indicateurs d'aléas, d'enjeux et de vulnérabilités (F. LEONE, 2008).

5Ces indicateurs doivent obéir à un certain nombre d'exigences qui assurent leur pérennité et leur valeur scientifique ou opérationnelle : qualité, validation, disponibilité, homogénéité (spatiale et de format) et traçabilité des données entrantes ; reproductibilité dans le temps, pour permettre des mises à jour régulières et le suivi des évolutions (F. LEONE et E. PAGNEUX, 2009). Les indicateurs d'exposition aux risques reposent sur une quantification des enjeux directs inclus dans les enveloppes d'extension spatiale de phénomènes probables. En matière de risque tsunami, de tels indicateurs ont déjà été produits à l'échelle régionale sur les littoraux de la Méditerranée (F. LEONE, 2011), des Antilles (F. LEONE et J. DEYMIER, 2012) ou de les côtes nord-occidentales des États-Unis (N. WOOD, 2009).

6Au Maroc, l'aléa tsunami peut être considéré comme étant à faible probabilité, mais à forte gravité du fait de l'importance des enjeux présents, et surtout à venir, sur la bande littorale. L'enveloppe de submersion terrestre par tsunami retenue dans cette étude correspond à un scénario de type 1755 (séisme et tsunami associé de Lisbonne) modélisé au moyen de codes numériques.

III - Les composantes du risque tsunami sur le littoral marocain

1 ) Sources tsunamigènes

7Le Maroc se trouve dans un domaine de collision – correspondant au rapprochement des plaques africaine et eurasiatique – qui génère une forte activité sismique tsunamigène. Plusieurs secteurs sont concernés :

  • La zone transformante dextre des Açores-Gibraltar (golfe de Cadix) qui est à l'origine de grands séismes historiques, en particulier celui du 1er novembre 1755 (magnitude de moment, Mw : 8,5 à 9) (M.A. BAPTISTA et al., 1998). Cette zone est toujours en activité, comme en témoignent les séismes du 28 février 1969 (magnitude des ondes de surface, Ms : 7,8) et du 26 mai 1975 (Ms : 7,9) qui ont généré de petits tsunamis (M.A. BAPTISTA et al., 1992 ; P. HEINRICH et al.; 1994), ou celui du 12 février 2007 (Mw : 6,3), également ressenti au Maroc.

  • La zone sismique Alboran-Bétiques (à l'est du détroit de Gibraltar), source d'une dizaine de séismes tsunamigènes d'amplitude plus au moins importante, dont ceux de 881, 1522, 1680, 1856 et 1980 (F. KAABOUDEN et al., 2009). Le tsunami le plus récent issu de cette région est associé au séisme de Zemmouri-Boumerdès (Algérie) de 2003, enregistré en de nombreux endroits de Méditerranée occidentale, sur les côtes algériennes et aux Baléares (A. SAHAL et al., 2009).

8Une autre source proche évoquée récemment par certains auteurs, très médiatisée mais sujette à polémique, est d'origine volcanique. Il s'agit du volcan Cumbre Vieja, situé sur l'île de Palma aux Canaries, dont une grosse éruption pourrait provoquer un glissement de flanc induisant un tsunami de grande amplitude, qui atteindrait les côtes marocaines en 1h30 (S. WARD et al., 2001). Ce risque n'est pas à exclure, mais semble infime par rapport à celui que ferait peser une éruption du volcan Teide à Ténériffe (R. PARIS et al., 2005).

2 ) L'événement du 1er novembre 1755

9Le 1er novembre 1755, Lisbonne est ravagée par un séisme prenant naissance dans le golfe de Cadix. Ce tremblement de terre provoque une série d'incendies au sein de la ville et sera ressenti sur toute la péninsule ibérique, le Nord du Maroc et Madère (M.A. BAPTISTA et al., 1998 et 2003). Il génère un tsunami de très grande ampleur observé sur le pourtour du golfe de Cadix et provoquant des dégâts considérables dans un grand nombre de villes marocaines, entre Tanger et Agadir. Le train d'ondes a parcouru tout le bassin atlantique, avec des témoignages sur les côtes des Antilles situées à plus d'un millier de kilomètres de la source (J. ROGER et al., 2010 et 2011). Il s'agit du seul tsunami connu en Atlantique nord et demeure en cela un événement de référence pour établir des scénarios de risque sur cet espace.

10Un travail de compilation et d'analyse des recueils historiques sur les effets de ce tsunami a déjà été réalisé par un certain nombre de chercheurs (F. KAABOUBEN et al., 2009 ; M.A. BAPTISTA et J.M. MIRANDA, 2009 ; P.L. BLANC, 2009), mais il persiste encore de nombreuses incertitudes sur la source exacte du séisme et ses effets sur les côtes, en particulier marocaines (Fig. 1). En se basant sur une sélection restreinte de sources documentaires primaires, P.L. BLANC (2009) a été le premier auteur à démontrer que l'impact du tsunami de 1755 sur les côtes marocaines fut beaucoup plus faible que ce que certains témoignages décrivent. Selon lui, il est fort probable que l'amplitude de la vague de tsunami n'ait atteint que 2,5 m au-dessus du niveau de la mer à Cadix ainsi qu'à Tanger. Elle ne serait que de 1,5 m à 2 m de plus au sud sur les côtes marocaines.

Figure 1 - Confrontation des sources et des témoignages historiques sur les effets du tsunami du 1er novembre 1755, dit de Lisbonne.

Figure 1 - Confrontation des sources et des témoignages historiques sur les effets du tsunami du 1er novembre 1755, dit de Lisbonne.

11Nous voyons à quel point il est difficile d'établir les caractéristiques exactes de cet événement, du fait du manque de fiabilité des témoignages et des difficultés de traduction et de conversion des unités de mesure de l'époque, ce qui peut aboutir à des résultats faussés ou à de mauvaises interprétations. Aussi, la modélisation de ce phénomène peut nous aider à reconstituer ses effets et à évaluer la fiabilité des témoignages historiques.

12Notons que certains auteurs (N. MHAMMDI et al., 2008) attribuent également à l'événement de 1755 la présence de blocs de grandes dimensions (4 à 100 tonnes) projetés sur des distances décamétriques depuis le rivage actuel. Ces indices géomorphologiques, encore trop rares, mériteraient d'être complétés au moyen de nouvelles prospections géomorphologiques et par un réexamen des observations stratigraphiques menées depuis plusieurs décennies sur le littoral atlantique marocain.

3 ) Le littoral marocain : un espace à forts enjeux

13Le Maroc présente 3500 kilomètres de côtes, répartis sur deux façades littorales ouvertes sur la Méditerranée et l'Atlantique. Ce littoral constitue un pôle d'attraction et de développement important pour le pays (MATEE, 2005). Le littoral rassemblait en 2010 plus de 54,7 % de la population totale du Maroc, contre 49 % en 1971. Durant ces trois dernières décennies, cette population a été multipliée par un facteur 2,3, contre 2,1 pour l'ensemble du Maroc. À elles seules, les côtes atlantiques concentrent 46,2 % de la population du Maroc sur seulement 14 % du territoire national (HCP, 2010). Le taux de population urbaine de cette façade n'a cessé de croître depuis le début du XXème siècle, jusqu'à atteindre 69 % en 2010. Cette urbanisation est marquée par le poids particulier de l'axe Kénitra - El Jadida, qui réunit 67,5 % de la population urbaine du littoral atlantique sur près de 230 km (HCP, 2010).

14Le littoral marocain est le lieu d'implantation de 90 % des unités industrielles. La façade atlantique en concentre 77 %, dans le textile, la chimie, l'industrie mécanique et électrique, surtout le long de l'axe Safi-Kénitra (60 % des unités industrielles, près de 70 % de l'emploi industriel et 80 % des investissements industriels du Maroc). Le long de cet axe, la région du Grand Casablanca se signale comme le cœur industriel du Royaume. À elles seules, la wilaya (circonscription administrative) de Casablanca, les préfectures de Mohammedia et de Nouaceur rassemblent 36 % des industries du pays, 45 % des emplois et la moitié du chiffre d'affaires industriel généré (MATEE, 2005).

15Le littoral atlantique occupe par ailleurs une place centrale dans les activités touristiques. L'élévation du tourisme au rang de secteur économique prioritaire et les diverses mutations des comportements socio-économiques au cours de ces dernières décennies, se sont traduites par un déferlement de la demande nationale sur le produit balnéaire. Plus de 60 % des séjours touristiques sont attirés par le littoral qui, en 2008, a réalisé 54 % de nuitées touristiques avec une capacité litière avoisinant 51 % du total national (HCP, 2010). Trois centres importants polarisent la demande interne et internationale : le pôle d'Agadir et sa région, le pôle El Jadida-Casablanca-Mohammedia et le pôle Rabat-Témara Skhira-Bouznika. Dans ces régions, les projets touristiques et les projets de résidences secondaires se multiplient à une cadence accélérée (MATEE, 2005).

IV - Modélisation d'un tsunami de référence pour le Maroc atlantique

1 ) Code de simulation

16Les connaissances sur les tsunamis historiques ayant affecté le Maroc sont insuffisantes pour estimer l'aléa. Par conséquent, la modélisation numérique est le seul moyen de déterminer, au moins approximativement, les zones qui seront inondées, les hauteurs d'eau et les temps d'arrivée d'un tsunami d'origine sismique. Afin de sensibiliser les décideurs sur la réalité de ce risque, l'événement de référence retenu pour ce modèle est le tsunami du 1er novembre 1755. Mais la localisation de sa source sismique demeure encore à ce jour incertaine (M.A. GUTSCHER et al., 2006). Quatre zones sources impliquant cinq failles potentiellement tsunamigènes sont généralement évoquées dans la littérature pour cet événement majeur. R. OMIRA et al. (2009, 2010) ont modélisé les tsunamis générés par chacune de ces sources. Il apparait que c'est la faille HSF (Horseshoes Fault) qui génère le tsunami le plus énergétique pour la façade atlantique marocaine et El Jadida. C'est donc elle qui a été retenue pour notre simulation.

17La simulation numérique de la propagation et de l'inondation du tsunami est fondée sur le code COMCOT (Cornell Multi-grid Coupled Tsunami Model – P.L.F LIU et al., 1994) modifié par l'équipe de l'université de Lisbonne dans le cadre des projets européens TRANSFER et NEAREST. Ce code résout les approximations linéaires et non-linéaires des équations "Shallow water" en utilisant un schéma numérique aux différences-finies dans un système de grilles imbriquées. La perturbation initiale de la surface de la mer est générée pour le scénario sismique considéré. La rupture sismique est censée être instantanée et le déplacement du fond marin est calculé en utilisant la théorie du demi-espace élastique (L. MANSINHA et D.E. SMYLIE, 1971), mise en œuvre dans le code MIRONE (J.F. LUIS, 2007). Le déplacement vertical du fond de la mer est ensuite transféré à la surface libre de l'océan, selon l'hypothèse que les deux déformations, du fond de la mer et de la surface de l'océan, seraient égales.

18À l'approche des hauts fonds et des côtes, la période des vagues reste constante, tandis que la longueur d'onde diminue fortement. La conservation de l'énergie conduit à une augmentation de la hauteur des vagues. Pour pouvoir rendre compte des phénomènes d'amplification, les grilles bathymétriques utilisées pour la simulation ont des résolutions croissantes près des côtes et elles incluent la topographie dans le dernier niveau de grille, afin d'estimer les run-up et les vitesses d'écoulement. Le principe de calcul des run-up est d'extrapoler dans les mailles sèches les quantités calculées dans les mailles voisines mouillées.

2 ) MNT utilisé

19Le MNT régional (Maroc atlantique) a été produit par intégration des données bathymétriques de la base de données internationale GEBCO (General Bathymetric Chart of the Oceans – http://www.gebco.net) qui compile à l'échelle mondiale des sondages bathymétriques et des relevés de radars altimétriques satellitaires. Les données topographiques des côtes marocaines sont issues de la base de données SRTM version 2 (Shuttle Radar Topography Mission – http://srtm.csi.cgiar.org) de résolution 90 m. L'isohypse "0 m" provient du trait de côte numérisé par notre équipe. Les grilles obtenues possèdent des mailles allant de 400 m  400 m (bathymétrie) à 100 m  100 m (topographie). Les MNT ont été produits à l'aide du logiciel Surfer, selon une triangulation par interpolation linéaire. Le choix de cette méthode d'interpolation répond au fait que la plupart des données utilisées sont déjà maillées, ainsi qu'au grand nombre de valeurs considérées. La qualité des données interpolées par cette méthode a été testée par validation croisée. Cette technique consiste à enlever une à une les données mesurées pour les prévoir ensuite à partir de l'interpolation des données voisines. Les erreurs de la validation croisée (résidus) sont ensuite obtenues en soustrayant les valeurs prédites aux valeurs mesurées.

3 ) Référentiel trait de côte

20L'absence de référentiel officiel, homogène et précis, pour la définition du trait de côte marocain nous a conduits à numériser celui-ci au moyen des supports satellitaires haute résolution multi-dates disponibles dans Google Earth. En effet, la confrontation des différentes bases de données géoréférencées existantes sur les traits de côte montre une grande diversité de tracés, souvent très imprécis, ou du moins totalement inadaptés à des problématiques littorales et de modélisation de la submersion marine.

21Ce trait de côte, défini comme la courbe/ligne située à l'intersection visible de la terre et de la mer sur les images disponibles, a été numérisé manuellement en suivant soit la ligne de démarcation entre le sable mouillé et le sable sec, soit le pied des côtes rocheuses ou la limite d'urbanisation. L'outil multi-dates de Google Earth a permis de choisir l'affichage des différentes images satellites afin d'optimiser la visibilité des zones (sans nuages) et prendre en considération les dernières évolutions dans l'occupation du sol (nouveaux aménagements littoraux en particulier). Nous avons pu exploiter des scènes allant de 2003 à 2009. Au total, ce sont 1310 km de côtes qui ont été numérisés, entre Sidi Ifni, au sud d'Agadir, et Ceuta, ville autonome espagnole au nord du Maroc.

4 ) Zonage de l'aléa de référence type 1755

22La source sismique HSF décrite dans R. OMIRA et al. (2009), une fois mise à l'échelle de la magnitude du séisme de 1755,de la même manièreque dans M.A. BAPTISTA etal. (2011), est considérée dans cette étude comme pouvant reproduire un événement similaire à celui de 1755. La simulation numérique d'un tsunami depuis cette source donne des temps d'arrivée compris entre 51 mn (Rabat) et 66 mn (Ceuta) sur le littoral marocain étudié (Fig. 2). D'après cette simulation, le port de Casablanca serait touché 58 minutes après le séisme. L'amplification et la pénétration du tsunami sur les terres dépendent de la bathymétrie, de la topographie et du profil des côtes. Le zonage de l'inondation terrestre obtenu entre Taghazout, au sud, et Taghramt, au nord, présente les plus grandes distances de pénétration au niveau de l'embouchure des fleuves et des principales zones lagunaires. La valeur la plus importante est atteinte dans la lagune Moulay Bousselham au nord avec près de 6 km de pénétration. Les hauteurs d'eau associées sont tout aussi variables : le modèle sort une hauteur d'eau maximale de 14,4 m à Anfa près du boulevard de la Corniche. En front de mer, les villes les plus exposées sont Casablanca, El Jadida, Assilah, Rabat et Salé, mais la moyenne des hauteurs d'inondation par maille de 25 km de côté montre une exposition plus forte entre Assilah et El Jadida (Fig. 3).

Figure 2 - Temps de trajet (TTT, en minutes) et hauteurs de vague maximales à la côte (MWH, en mètres) modélisés pour un tsunami de source HSF (type 1755).

Figure 2 - Temps de trajet (TTT, en minutes) et hauteurs de vague maximales à la côte (MWH, en mètres) modélisés pour un tsunami de source HSF (type 1755).

Figure 3 - Temps de trajet (TTT, en minutes) et hauteurs de vague maximales à la côte (MWH, en mètres) modélisés pour un tsunami de source HSF (type 1755).

Figure 3 - Temps de trajet (TTT, en minutes) et hauteurs de vague maximales à la côte (MWH, en mètres) modélisés pour un tsunami de source HSF (type 1755).

V - Caractériser l'occupation du littoral au moyen des bases de données existantes

23La construction d'indicateurs d'exposition au risque de tsunami passe par l'intégration de données sur les principaux enjeux territoriaux. Ces données doivent être géoréférencées avec précision et validées. L'objectif de notre travail étant de valoriser les données SIG existantes, nous avons exploité deux sources d'informations géographiques d'échelle régionale :

  • la base MEDGEOBASE de l'Observatoire National de l'Environnement Marocain (ONEM, 1997) sur l'occupation du sol en zone littorale ;

  • la base mondiale LandScan de l'Oak Ridge National Laboratory (ORNL,2008) à partir de laquelle nous avons pu extraire la population littorale.

24Ces deux bases sont géoréférencées et ont été validées par les organismes producteurs. La base MEDGEOBASE a été obtenue au moyen d'une convention d'échange de données, tandis que la base LandScan a été obtenue après déclaration d'usage non commercial.

1 ) La base MEDGEOBASE/Maroc sur l'occupation du sol

25Pour mieux gérer l'utilisation du sol dans ses différentes composantes, le Département de l'Environnement marocain a décidé de créer, en collaboration avec l'Union Européenne et la Banque Mondiale, une base de données informatisée sur l'occupation du sol. Ce projet a débuté en janvier 1994 et pris fin début 1997. Il s'étend sur une superficie de 91700 km2, de la frontière algérienne, à l'est, jusqu'à Agadir, au sud, sur une bande littorale de 60 km de large. Cette base a été produite à l'échelle du 1/100000, par photo interprétation d'images satellitaires Landsat et Spot, couplée à diverses données d'appui (cartes topographiques, photos aériennes et cartes thématiques…). Elle identifie et délimite les zones homogènes d'occupation des terres dont la superficie est égale ou supérieure à 25 hectares (source : ONEM, 1997).

26L'identification de ces zones repose sur une nomenclature standardisée et hiérarchisée à quatre niveaux, comportant 64 types d'occupation du sol (proches de ceux définis dans la base européenne Corine Land Cover). L'objectif était de fournir un outil d'inventaires détaillés et susceptibles de mises à jour régulières, permettant de définir les zones particulièrement fragiles à protéger ou celles éventuellement aménageables. Cependant, à ce jour, aucune version plus récente de BD n'a été produite.

27Pour les besoins de notre travail, nous avons simplifié la nomenclature existante par regroupement de certaines typologies d'occupation du sol en neuf classes, dont sept qui ont été retenues comme enjeux de référence (Fig. 4). Il s'agit des zones urbanisées, des zones industrialisées et commerciales, des zones portuaires, des terres arables, des forêts, des milieux naturels ou semi naturels et des surfaces en eau. La classe des réseaux de communication a été écartée, car trop imprécise.

Figure 4 - Extraits de la base de données MEDGEOBASE/Maroc sur le littoral atlantique (typologie simplifiée de l'occupation du sol selon neuf classes).

Figure 4 - Extraits de la base de données MEDGEOBASE/Maroc sur le littoral atlantique (typologie simplifiée de l'occupation du sol selon neuf classes).

2 ) La base LandScan 2008

28Les données sur la population proviennent de la base internationale LandScan 2008 de l'Oak Ridge National Laboratory (ORNL, 2008). Les effectifs de population y sont agrégés sur des mailles de 1 km2, ce qui autorise une grande précision dans l'affichage des enjeux humains (Fig. 5). Cette base démographique a été validée dans le cadre de travaux précédents, qui portaient sur la Méditerranée occidentale (Arc latin et région Languedoc-Roussillon), par confrontation spatiale et quantitative avec les données statistiques officielles de divers services statistiques nationaux. Les écarts de valeur étaient inférieurs à 5 % et l'implantation spatiale de très bonne qualité, les différences les plus significatives concernant essentiellement les grosses agglomérations (F. LEONE, 2008). Au Maroc, sur l'ensemble des 67 communes littorales étudiées, l'écart relatif de population entre le RGP (2004) et la BD LandScan (2008) est proche de +18 %. Une telle différence s'explique principalement par l'imprécision du découpage communal marocain, qui peut varier d'une source à l'autre, voire d'un recensement à l'autre. Elle peut s'expliquer aussi par la forte croissance démographique que connaît le Maroc, en particulier sur sa façade maritime.

Figure 5 - Extraits de la base de données Landscan 2008 sur le littoral atlantique du Maroc (population).

Figure 5 - Extraits de la base de données Landscan 2008 sur le littoral atlantique du Maroc (population).

VI - Géo-indicateurs d'exposition aux tsunamis

1 ) Choix d'un maillage territorial de référence

29La cartographie de l'exposition territoriale aux tsunamis impose un maillage territorial de référence, sur lequel sont agrégés les différents indicateurs issus des requêtes spatiales entre objets du SIG. Ce maillage doit présenter le meilleur compromis entre l'information disponible, la précision exigée et les besoins cartographiques pour communiquer et partager les résultats. Dans le cas présent, les indicateurs sont définis à deux échelles territoriales : la commune littorale et une maille géographique uniforme de 5 km de côté.

30Le fond de carte des communes a été obtenu auprès de la Direction de l'Aménagement du Territoire du Maroc (DAT). Il a été retravaillé, sur la limite littorale, par photo-interprétation de 1227 km de côtes, à partir d'images satellitaires de haute résolution. Ce nouveau référentiel concerne les 67 communes qui s'étendent de Taghazout, au sud, à Taghramt, au nord.

2 ) Des expositions centrées sur l'axe urbain médio-atlantique

31Les indicateurs d'exposition à la submersion par tsunami ont été exprimés en valeur absolue et/ou relative. Une sélection des résultats cartographiques pour trois familles d'enjeux majeurs (population, zones urbanisées, zones industrialisées) permet d'analyser la variabilité spatiale de l'exposition à l'échelle du littoral atlantique marocain (Fig. 6, 7 et 8). Sur l'ensemble des communes retenues, ce sont près de 1434700 personnes qui sont exposées, dont 200000 fortement, puisqu'à des hauteurs d'eau comprises entre 8 et 9 m. Ces enjeux humains sont particulièrement importants sur la métropole casablancaise dont cinq communes sont citées dans le Top 10 de cet indicateur. En valeur relative (% de la population communale), les communes les plus exposées sont plus dispersées, mais appartiennent majoritairement à la conurbation littorale Rabat-El Jadida, exceptés Boukhalef et Assilah plus au nord. Les enjeux urbains sont le reflet de cette exposition humaine, avec une concentration des communes les plus exposées sur ce même corridor urbain littoral médio-atlantique (J.F. TROIN, 2002). C'est la commune d'Ain Sebaa qui présente le plus fort taux d'exposition urbain en valeur relative (70,7 %). Cette disposition se distingue encore mieux sur la carte en carroyage. Au total, ce sont près de 21,46 km2 de surfaces urbanisées qui sont exposés sur la portion littorale étudiée. Les zones industrielles, très présentes sur le littoral atlantique marocain, ne sont pas épargnées (6,13 km2 exposés). Les sites les plus exposés sont également à Casablanca, suivis de ceux de Safi et El Jadida au sud, et de Boukhalef au nord. En lien avec ces sites, toutes les infrastructures portuaires sont menacées malgré les ouvrages de défense côtière présents, la hauteur des digues de protection restant inférieure à celle des vagues modélisées (R. OMIRA et al., accepté).

Figure 6 - Indicateurs d'exposition humaine à la submersion marine par tsunami (scénario type 1755, source HSF).

Figure 6 - Indicateurs d'exposition humaine à la submersion marine par tsunami (scénario type 1755, source HSF).

Figure 7 - Indicateurs d'exposition urbaine à la submersion marine par tsunami (scénario type 1755, source HSF).

Figure 7 - Indicateurs d'exposition urbaine à la submersion marine par tsunami (scénario type 1755, source HSF).

Figure 8 - Indicateurs d'exposition industrielle à la submersion marine par tsunami (scénario type 1755, source HSF).

Figure 8 - Indicateurs d'exposition industrielle à la submersion marine par tsunami (scénario type 1755, source HSF).

32 En conclusion, c'est l'axe urbain médio-atlantique qui présente la plus forte exposition territoriale en valeur absolue. Cette situation est liée logiquement à l'importance des enjeux présents, mais aussi à une forte emprise spatiale de la submersion, qui peut atteindre localement plus de 2 km. Les communes de Mohammedia et Ain Sebaa sont d'ailleurs les plus citées dans le Top 10 des neuf indicateurs produits dans notre étude.

VII - Conclusion et perspectives

33La modélisation des temps de propagation d'un tsunami de type 1755 et de la submersion terrestre associée à l'échelle du Maroc atlantique est une première tentative, rendue possible par une coopération maroco-franco-portugaise instaurée au sein de l'ANR MAREMOTI qui a soutenu ce travail. Cette approche régionale de l'aléa a permis d'évaluer le risque à l'échelle régionale, en intégrant quelques bases de données sur les principaux enjeux pour produire un premier jeu d'indicateurs. Ces indicateurs permettent une lecture géographique et quantitative du risque, utile pour sensibiliser les autorités d'un pays en plein essor urbain, en particulier sur son littoral.

34Ce travail est fondé sur un scénario extrême, déterministe et à faible probabilité, mais qui a le mérite de reproduire un événement historique connu et donc mieux perçu. À ce titre, la modélisation donne des valeurs de hauteurs de vague supérieures aux témoignages historiques, mais qui restent acceptables au regard des nombreuses incertitudes qui demeurent, tant du côté des informations apportées par les archives documentaires que des paramètres du modèle de tsunami (la localisation de la source, son fonctionnement, la bathymétrie au large et à proximité des côtes, etc.). Les résultats de notre modélisation sur Rabat-Salé (hauteur d'eau maximale : 8 m) sont par ailleurs comparables à ceux obtenus par C. RENOU etal. (2011) sur cette même zone (hauteur d'eau maximale : 8-9 m). La modélisation d'un tsunami généré par un séisme similaire à celui de 1755 (Mw : 8,5) vient d'être affinée localement sur la ville d'El Jadida, en considérant un trait de côte et une bathymétrie proches des conditions de 1755. Elle a donné des hauteurs maximales proches de 6 m (Fig. 9 – A.R. OMIRA etal. 2011 et sous presse). Ces résultats permettent d'écarter définitivement une hauteur de vague de 75 pieds (soit 24,36 m) à El Jadida (anciennement Mazagan), rapportée par SOYRIS (1755) dans une lettre datée du 5 novembre 1755. Ces hauteurs de vague prédites restent cependant largement supérieures aux estimations de P.L. BLANC (2009).

Figure 9 - Modélisation fine des hauteurs d'eau maximales sur la ville de Mazagan (1755) et d'El Jadida (2010).

Figure 9 - Modélisation fine des hauteurs d'eau maximales sur la ville de Mazagan (1755) et d'El Jadida (2010).

35Les indicateurs produits sont largement perfectibles et devront être réactualisés périodiquement en fonction de l'évolution des bases de données disponibles sur l'occupation du littoral. À ce titre, nous encourageons les autorités marocaines à mettre à jour le référentiel "trait de côte" produit pour cette étude, ainsi que la base SIG sur l'occupation du littoral. C'est dans ces conditions que ces indicateurs pourront constituer un outil, parmi d'autres, de suivi de la gestion intégrée des zones côtières, comparable à ce qui s'est mis en place en France à l'initiative du Conservatoire du littoral.

36La question du choix des scénarios peut être largement débattue : choix d'un scénario maximisant l'aléa à très faible récurrence, avec le risque de produire des bilans catastrophiques et alarmistes décourageant les décideurs, ou choix d'un scénario beaucoup plus probable mais minimisant les impacts et pouvant entraîner un faux sentiment de sécurité ? L'idéal serait de produire un éventail de scénarios pré-calculés pour envisager des mesures de prévention adaptées à chaque situation. Ce travail est en cours dans le cadre du développement du système d'alerte régional, où plus de 5000 propagations de tsunami sont modélisées (R. OMIRA etal., 2012).

37Par ailleurs, les conséquences de certains scénarios doivent être évaluées localement. Cette analyse fine du risque vient d'être réalisée par notre équipe sur la ville d'El Jadida (Fig. 9-B), en tentant de compléter les modèles de vulnérabilité développés dernièrement sur Casablanca (R. OMIRA etal., 2010) et Rabat-Salé (A. ATTILAH et al., 2011). Ce nouveau modèle s'intéresse à la vulnérabilité des populations situées à l'intérieur ou à l'extérieur des bâtiments. Les principales évolutions portent sur l'intégration du bâti et des ouvrages de protection côtière dans la modélisation de la submersion. Le modèle prend en compte également les vitesses d'inondation et les débris flottants potentiels. Il intègre les densités de population au pas horaire et des matrices de probabilités de décès fondées sur la résistance et l'étanchéité des bâtiments et sur les capacités de mise en protection des individus. Cette évaluation semi-probabiliste du risque est assortie d'une modélisation des temps et des itinéraires d'évacuation vers plusieurs zones refuges de la ville. Ce travail va contribuer à la planification d'une gestion de crise locale, dernière étape du système d'alerte régional en cas de tsunami (F. LEONE etal., 2012).

Remerciements : Les auteurs remercient l'Observatoire National de l'Environnement Marocain (ONEM) et la Direction de l'Aménagement du Territoire national (DAT Maroc) pour leur collaboration et la transmission de documents et données. Ce projet a été réalisé dans le cadre du programme ANR MAREMOTI (MAREgraphie, observations de tsunaMis, mOdélisation et éTudes de vulnérabilité pour le nord-est Atlantique et la Méditerranée occidentale) piloté par le Département d'Analyse, Surveillance, Environnement (DASE) du CEA.

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Bibliographie

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URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2589/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 192k
Titre Figure 2 - Temps de trajet (TTT, en minutes) et hauteurs de vague maximales à la côte (MWH, en mètres) modélisés pour un tsunami de source HSF (type 1755).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2589/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 348k
Titre Figure 3 - Temps de trajet (TTT, en minutes) et hauteurs de vague maximales à la côte (MWH, en mètres) modélisés pour un tsunami de source HSF (type 1755).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2589/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 404k
Titre Figure 4 - Extraits de la base de données MEDGEOBASE/Maroc sur le littoral atlantique (typologie simplifiée de l'occupation du sol selon neuf classes).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2589/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 356k
Titre Figure 5 - Extraits de la base de données Landscan 2008 sur le littoral atlantique du Maroc (population).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2589/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 240k
Titre Figure 6 - Indicateurs d'exposition humaine à la submersion marine par tsunami (scénario type 1755, source HSF).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2589/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 368k
Titre Figure 7 - Indicateurs d'exposition urbaine à la submersion marine par tsunami (scénario type 1755, source HSF).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2589/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 340k
Titre Figure 8 - Indicateurs d'exposition industrielle à la submersion marine par tsunami (scénario type 1755, source HSF).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2589/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 340k
Titre Figure 9 - Modélisation fine des hauteurs d'eau maximales sur la ville de Mazagan (1755) et d'El Jadida (2010).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2589/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 281k
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Pour citer cet article

Référence électronique

Samira Mellas, Frédéric Leone, Rachid Omira, Monique Gherardi, Maria-Ana Baptista, Bendahhou Zourarah, Mathieu Péroche et Émilie Lagahé, « Le risque tsunamique au Maroc : modélisation et évaluation au moyen d'un premier jeu d'indicateurs d'exposition du littoral atlantique », Physio-Géo [En ligne], Volume 6 |  2012, mis en ligne le 26 février 2012, Consulté le 31 août 2014. URL : http://physio-geo.revues.org/2589 ; DOI : 10.4000/physio-geo.2589

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Auteurs

Samira Mellas

LGMSS URAC-45, Université Chouaïb Doukkali, Avenue Jabrane Khalil Jabrane BP 299, 24000 EL JADIDA, MAROC et UMR GRED, Université Montpellier 3 et IRD, Centre IRD, BP 64501, 34394 MONTPELLIER cedex 5.
Courriel : mell.2006@hotmail.fr

Frédéric Leone

UMR GRED, Université Montpellier 3 et IRD, Centre IRD, BP 64501, 34394 MONTPELLIER cedex 5.
Courriel : frederic.leone@univ-montp3.fr (auteur correspondant)

Rachid Omira

Universidade de Lisboa, Instituto Dom Luiz (IDL), Campo Grande, 1749-016 LISBOA, PORTUGAL et Instituto de Meteorologia, IP, Rua C do Aeroporto, 1749-077 LISBOA, PORTUGAL.
Courriel : omirarachid10@yahoo.fr

Monique Gherardi

UMR GRED, Université Montpellier 3 et IRD, Centre IRD, BP 64501, 34394 MONTPELLIER cedex 5.
Courriel : monique.gherardi@univ-montp3.fr

Maria-Ana Baptista

Universidade de Lisboa, Instituto Dom Luiz (IDL), Campo Grande, 1749-016 LISBOA, PORTUGAL.
Courriel : mavbaptista@gmail.com

Bendahhou Zourarah

LGMSS URAC-45, Université Chouaïb Doukkali, Avenue Jabrane Khalil Jabrane BP 299,
24000 EL JADIDA, MAROC.
Courriel : zourarah@gmail.com

Mathieu Péroche

UMR GRED, Université Montpellier 3 et IRD, Centre IRD, BP 64501, 34394 MONTPELLIER cedex 5.
Courriel : mathieu.peroche@gmail.com

Émilie Lagahé

UMR GRED, Université Montpellier 3 et IRD, Centre IRD, BP 64501, 34394 MONTPELLIER cedex 5.
Courriel : emilie.lagahe@gmail.com

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