# Territorial accessibility and volcanic crisis management in the French West Indies (Guadeloupe & Martinique): Contribution to evacuation planning

Frédéric Leone, Jean-Christophe Komorowski, Monique Leone, Guillaume

Lalubie, Thierry Lesales, Jean-Raphaël Gros-Desormeaux, Julien Deymier

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► To cite this version:

Frédéric Leone, Jean-Christophe Komorowski, Monique Leone, Guillaume Lalubie, Thierry Lesales, et al.. Territorial accessibility and volcanic crisis management in the French West Indies (Guadeloupe & Martinique): Contribution to evacuation planning. Cybergeo: Revue européenne de géographie / European journal of geography, 2018, 10.4000/cybergeo.29425. hal-02194768

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# Cybergeo: European Journal of Geography

Espace, Société, Territoire

2018

865

## Accessibilité territoriale et gestion de crise volcanique aux Antilles françaises (Guadeloupe & Martinique) : contribution à la planification des évacuations

*Territorial accessibility and volcanic crisis management in the French West Indies (Guadeloupe & Martinique):*

Contribution to evacuation planning

FRÉDÉRIC LEONE, JEAN-CHRISTOPHE KOMOROWSKI, MONIQUE

GHERARDI-LEONE, GUILLAUME LALUBIE, THIERRY LESALES, JEAN-RAPHAËL GROS-DÉSORMEAUX ET JULIEN DEYMIER

https://doi.org/10.4000/cybergeo.29425

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## Résumés

Français English

Cet article privilégie une approche spatiale et comparative de l'accessibilité du territoire en situation de crise volcanique aux Antilles françaises. Après une évaluation des ressources et populations exposées, il propose une cartographie du risque d'isolement territorial en cas de *lahars*. Ce risque indirect est modélisé au moyen de calculs sur graphe et d'indicateurs prenant en compte la vulnérabilité spécifique des ouvrages de franchissement des cours d'eau et la connaissance des *lahars* historiques. Une autre application des graphes porte sur l'évacuation des populations, seule parade efficace face à une éruption. Elle débouche sur un découpage optimisé des zones à évacuer permettant d'apprécier le gain de charge potentielle sur le réseau routier. Ces différents résultats sont intégrés dans deux prototypes de cartes d'évacuation destinés aux autorités locales. La situation de la Guadeloupe est davantage préoccupante que celle de la

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Martinique, compte tenu de son niveau d'exposition, des pertes d'accessibilité potentielles en cas de *lahars*, et du regain d'activité de son volcan, la Soufrière.

This paper develops a spatial and comparative approach focused on the accessibility during a volcanic crisis. After an assessment of the resources and populations exposed, it leads to a cartography of the territorial isolation risk in case of *lahars*. This indirect risk is modeled using road accessibility graph-based calculations and indicators taking into account the specific vulnerability of river crossings and historical *lahars* knowledge. Another application of these calculations concerns the evacuation of populations by providing an optimized zonation of evacuation while showing its potential gain on the road network load. These results are integrated in two prototypes of evacuation maps intended for the authorities. The situation of Guadeloupe is more worrying than Martinique's one due to the quantity of exposed stakes, the potential losses of accessibility, and the increased activity of its volcano, La Soufrière.

## Entrées d'index

**Mots-clés** : risque volcanique, exposition, accessibilité, modélisation spatiale

**Keywords** : volcanic risk, exposure, accessibility, spatial modelling

## Texte intégral

Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet de recherche ANR CASAVA « Compréhension et Analyse des Scénarios, Aléas, et risques Volcaniques aux Antilles : implications pour l'aide à la décision, la gestion de crise, et le développement raisonné ». Les auteurs tiennent à remercier la direction et le personnel des Observatoires volcanologiques de Martinique et de Guadeloupe, le syndicat mixte Routes de Guadeloupe, ainsi que l'Etat-Major Interministériel de Zone Antilles (EMIZA) pour leur aimable collaboration et leur soutien logistique. Nos remerciements s'adressent également aux relecteurs de cet article.

## Introduction

1

L'analyse comparative et spatiale de l'accessibilité territoriale développée dans cet article porte sur les deux volcans actifs des Antilles françaises que sont la Soufrière de Guadeloupe et la Montagne Pelée de Martinique. Elle intègre le cas particulier des *lahars*, coulées de débris d'origine volcanique, qui peuvent survenir dès les premiers stades d'une éruption et se poursuivre bien au-delà du paroxysme éruptif (Newhall et Punongbayan, 1996 ; Lavigne et al., 2000, Lavigne et Thouret, 2000 ; Lalubie, 2013). Par leurs effets d'accumulation, d'impact et d'érosion, les *lahars* présentent une forte capacité de coupure des réseaux routiers, en détruisant notamment les ponts (De Bélizal, 2013). Il peut s'en suivre des pertes d'accessibilité particulièrement pénalisantes pour les petits territoires aux ressources territoriales limitées. Cet aléa volcanique, à forte probabilité d'occurrence, peut donc engendrer des difficultés d'évacuation préventive ou d'accès aux ressources post-crise, qu'il convient d'anticiper au moyen d'un diagnostic territorial de risque (Defossez et al., 2017). Ce diagnostic a nécessité au préalable d'évaluer l'exposition des ressources majeures face aux principaux aléas volcaniques connus, puis de modéliser les dégradations potentielles d'accessibilité routière au moyen de calculs sur graphes. L'objectif était de cartographier le risque d'isolement de certaines portions du territoire et des ressources associées, et d'en tenir compte dans la planification de crise, notamment dans la phase d'évacuation préventive des populations. Les différents résultats ont été intégrés dans deux prototypes de cartes

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d'évacuation terrestre, en prévision de la réactualisation des dispositifs existants.

# Accessibilité territoriale et gestion de crise

2. En géographie, l'accessibilité est la plus ou moins grande facilité avec laquelle des lieux, des personnes et des activités économiques peuvent être atteints (Bavoux et Chapelon, 2014). Dans une approche géographique des risques centrée sur les enjeux, sa dégradation par divers agents naturels est une composante essentielle de la vulnérabilité territoriale (D'Ercole et Meztger, 2009 ; Demoraes, 2009 ; D'Ercole et al., 2012 ; Defossez et al., 2017). Cette altération peut devenir une cause de risque indirect, ou reporté, favorisant la perte de contrôle territorial, retardant les opérations de secours, réduisant les ressources post-crise, et isolant les populations à évacuer ou secourir. L'analyse des dégradations potentielles d'accessibilité routière pose de fait la problématique de la dépendance entre enjeux majeurs du territoire et interroge les capacités d'alternatives de fonctionnement lors d'une crise, donc de résilience territoriale (Dauphiné et Provitolo, 2007 ; Reghezza-Zitt et al., 2012). Ce dernier point mérite une attention toute particulière sur ces petits espaces insulaires ultrapériphériques, isolés et exigus, très dépendants des ressources extérieures (Komorowski et al., 2016) et dont le réseau routier, essentiellement littoral et à faible connectivité, est très exposé aux cours d'eau volcaniques. A contrario, une bonne accessibilité favorisera les processus d'évacuation préventive (Péroche et al., 2014), le soutien des populations après une catastrophe (Ukai, 1997), et la résilience territoriale en accélérant le retour à la normale (D'Ercole et al., 2012 ; Zaninetti, 2013).

3. En fonction des enjeux, des lieux de départ et d'arrivée (espaces risque, refuge ou ressource), mais également en fonction des phases habituelles d'une crise volcanique, plusieurs types d'accessibilité territoriale peuvent être définis et analysés : (1) entre les zones de danger et les zones de refuge en phase d'évacuation préventive, (2) entre les zones de ressources et les zones impactées en phase de secours, (3) entre les zones de refuge et les zones de ressources en phase de récupération post-crise (Leone et al., 2013).

4. D'un point de vue méthodologique, D'Ercole et Metzger (2009) ont cherché à analyser l'accessibilité en tant que composante essentielle de la vulnérabilité territoriale face aux crises, mais sans pour autant développer des méthodes d'évaluation quantitatives. En revanche, d'autres chercheurs ont par exemple appliqué la théorie des graphes pour modéliser la dégradation de l'accessibilité face à différents aléas naturels (Chang, 2003 ; Gleyze, 2005 ; Sohn, 2006 ; Nabaa, 2011 ; Bono et Gutiérrez, 2011 ; Postance et al., 2017). Plus récemment, des travaux menés à Mayotte sur le risque tsunami (Leone et al., 2013) ou dans les Alpes sur les coulées de débris et les avalanches (Leone et al., 2011 et 2014a ; Utasse et al., 2016), ont tenté de formaliser une approche territoriale du risque reporté en proposant des modèles déterministes (pour un scénario de coupure de routes donné) ou probabilistes (au moyen d'indices de risque de coupure et d'isolement) de perte d'accessibilité routière. Leurs objectifs étaient d'anticiper les pertes d'accessibilité et de les cartographier au moyen d'indices tels que l'augmentation des temps et distances de parcours, la probabilité de coupure et d'isolement, le volume d'enjeux potentiellement inaccessibles. Par contre, les études faisant référence aux problèmes d'accessibilité en lien avec une crise volcanique sont beaucoup plus rares, davantage encore quand il s'agit de modélisation. On peut néanmoins citer les travaux de Mei (2013) et Jumadi et al. (2016) sur le volcan Merapi (Java, Indonésie), de Morin

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5

(2012) sur le Piton de la Fournaise (Réunion, France), ou d'Alberico et al. (2012) sur les Champs Phlégréens (Italie). Ces travaux s'inscrivent principalement dans une perspective d'anticipation ou de reconstitution spatiales des processus d'évacuation.

La notion d'accessibilité trouve tout son sens lors des phases d'évacuation préventive vis-à-vis de phénomènes naturels pour lesquels le confinement est déconseillé : tsunamis, mouvements de terrain ou éruptions volcaniques. Face à la montée en puissance d'une éruption, dont le paroxysme peut survenir dans les quelques jours suivant le réveil du volcan, une évacuation massive et anticipée apparait en effet comme une parade relativement efficace pour minimiser le nombre de victimes (Wilson et al., 2012 ; Baxter et al., 1998). Mais c'est un processus complexe qui nécessite un minimum de planification, notamment des zones à évacuer préventivement et des itinéraires à suivre pour gagner des secteurs sécurisés en un minimum de temps et d'encombrement. Bien géré, ce processus a fait ses preuves, en particulier lors des éruptions du volcan Pinatubo au Philippines en 1991 (Leone et Gaillard, 1999), du Merapi en Indonésie en 2006 et 2010 (Mei et al., 2013) ou plus récemment à Bali (Mount Agung) et au Vanuatu (Manaro Voui). Le manque de préparation a au contraire montré ses conséquences désastreuses lors de l'éruption de la Montagne Pelée en 1902 (Ursulet, 1997), de la Soufrière Hills de Monserrat en 1997 (Lesales, 1999), et tout aussi tragiquement lors de l'éruption du Nevado Del Ruiz en 1987 en Colombie (Voight, 1990 ; Pierson et al., 1990 ; Thouret, 1990).

## La menace volcanique aux Antilles

6

Les Antilles françaises possèdent deux volcans actifs, la Montagne Pelée, située au nord de la Martinique, et La Soufrière, située au sud de la Guadeloupe en Basse-Terre. Ces deux volcans appartiennent à l'arc de subduction intra-océanique des Petites Antilles qui compte 16 volcans actifs (activité durant l'Holocène) alignés entre les îles de Saba au Nord et de Grenade au Sud (Brown et al., 2015). Parmi eux, neuf ont connu une activité historique. C'est dans la partie centrale de l'arc que se manifeste la plus grande activité. Ces volcans émettent des magmas différenciés, visqueux et à forte potentialité explosive. Trois styles éruptifs dominent l'activité : des éruptions à croissance de dôme de lave, des éruptions explosives à cheminée ouverte, et des éruptions phréatiques superficielles. De plus, ces volcans se caractérisent par la récurrence d'écroulements et de glissements partiels de leurs flancs, conduisant à la formation d'avalanches de débris potentiellement tsunamigènes (Komorowski et al., 2005 ; Boudon et al., 2007). On estime que 314 000 personnes¹ vivent actuellement à moins de 15 km de ces 16 édifices, rayon qui englobe les aléas les plus meurtriers (figure 1). Cette exposition concerne 260 0000 personnes si on considère les neuf volcans les plus dangereux ayant présenté une activité historique. C'est la Guadeloupe qui détient le record d'exposition humaine (Soufrière), suivie de la Dominique (Micotrin et Morne Watt), puis de Saint-Lucie (Qualibou) et de Saint-Vincent (Soufrière).

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>**Figure 1 : Volcans actifs de l'arc antillais et exposition humaine associée (UMR GRED)**</figcaption></figure>
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7

Les crises éruptives historiques connues sont au nombre de six pour La Soufrière (1690, 1797-98, 1812, 1836-37, 1956, 1976-77) (Komorowski et al., 2005) et de quatre pour la Montagne Pelée (1792, 1851-52, 1902-05, 1929-32) (Boudon et al., 2005 ; Lesales, 2005). Elles se sont caractérisées par des éruptions phréatiques ou magmatiques associant les principaux aléas volcaniques, excepté les coulées de lave. La crise éruptive de la Montagne Pelée de 1902-1905 se solda par près de 30 000 victimes suite aux paroxysmes à écoulements pyroclastiques du 8 mai (29 000 morts à Saint-Pierre) et du 30 août (1000 morts supplémentaires au Morne-Rouge) (Ursulet, 1997). L'évènement du 8 mai demeure la catastrophe volcanique la plus meurtrière imputable à un aléa volcanique directement associé au magma. Elle représente également la plus grande catastrophe naturelle enregistrée sur le territoire français si on considère le nombre de morts. Cette éruption, dont la reconstitution scientifique par le géologue Alfred Lacroix marqua le début de la volcanologie moderne, entraîna la destruction

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totale de la ville de Saint-Pierre, alors capitale économique de l'île (Lacroix, 1904). Elle influença fortement le développement de la Martinique en recentrant l'essentiel des activités sur sa capitale actuelle, Fort-de-France.

8

Hormis une éruption magmatique mineure récemment identifiée en 1657 ± 30 ans (Legendre, 2012), La Soufrière de Guadeloupe n'a pas connu d'éruption magmatique majeure depuis le début de la colonisation française en 1635. L'éruption phréatique de 1976, considérée aussi comme une éruption magmatique avortée (Komorowski *et al.*, 2005 ; Villemant *et al.*, 2005 et 2014) a cependant fortement marqué les Guadeloupéens et suscité une controverse scientifique qui a fortement compliqué la gestion de la crise (Lepointe, 1984 ; Feuillard, 2011 ; Hincks *et al.*, 2014). Cette éruption a entraîné l'évacuation des sept communes les plus exposées dans le sud de la Basse-Terre et près de 73 000 personnes ont dû trouver refuge durant plusieurs mois, principalement en Grande-Terre. Contrairement à la Montagne Pelée qui a connu une décroissance significative de son activité depuis la dernière éruption de 1932, l'activité sismique, fumerolienne et thermale de La Soufrière est globalement en lente augmentation depuis 1992, ce qui se traduit actuellement par une mise en vigilance de l'édifice de niveau jaune². En raison de la présence de gaz toxiques, un arrêté municipal de la ville de Saint-Claude interdit par ailleurs depuis 2015 l'accès du public à certaines zones du sommet³. Cette mise en vigilance s'appuie en amont sur une surveillance instrumentale assurée par chacun des observatoires volcanologiques de l'Institut de Physique du Globe de Paris. Elle constitue le premier maillon d'une planification de crise reposant sur des plans de secours spécialisés « volcans » qu'il convient de mettre régulièrement à jour. Ces plans définissent en particulier les modalités d'organisation et les moyens d'une évacuation massive et préventive de population en cas de nouveau réveil.

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure 2 : Basse-Terre (Guadeloupe) et Saint-Pierre (Martinique), deux villes à l'ombre de volcans actifs (UMR GRED)</figcaption></figure>

## Zones d'étude

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Les deux zones d'étude retenues s'étendent dans des périmètres de danger volcanique de 15 km de rayon depuis chaque sommet volcanique (Soufrière et Montagne Pelée) (figure 2). Ces périmètres englobent les principaux phénomènes volcaniques susceptibles de se produire selon plusieurs scénarios éruptifs préétablis par les

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scientifiques du Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) et de l'Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP). Les deux cartes d'aléa volcanique global de référence utilisées pour asseoir notre diagnostic sont comparables en lecture bien que légèrement différentes sur les méthodes d'établissement des classes de danger (figure 3). Chaque niveau d'aléa est défini par la combinaison d'une probabilité d'occurrence et d'une intensité potentielle. Ces cartes s'appuient sur des études géologiques, géomorphologiques, strato-chronologiques et sur une reconstitution des principales éruptions passées. En Martinique, la carte d'aléa global utilisée provient des travaux du BRGM (Stieltjes et Mirgon, 1998). Elle introduit quatre zones de danger (faible à très fort) et intègre sept phénomènes majeurs pour un scénario d'éruption maximale crédible (dôme de lave, gaz, écoulements pyroclastiques, cendres, lahars, tsunamis, mouvements de terrain). Le reste du territoire peut cependant être également affecté par des retombées de cendres, mais de moindre épaisseur.

La carte d'aléa volcanique de la Guadeloupe a été réalisée par l'IPGP (Komorowski *et al.*, 2005) en s'appuyant sur la reconstitution de cinq scénarios éruptifs passés (depuis 15000 ans). Actuellement en cours de révision, elle introduit cinq zones de danger et les mêmes phénomènes volcaniques que pour la Montagne Pelée, la sismicité d'origine volcanique en plus. Le reste du territoire peut aussi subir les effets des retombées de cendres volcaniques. Malgré les multiples incertitudes liées à la complexité des phénomènes volcaniques qu'elles tentent de spatialiser, ces cartes permettent d'évaluer et prévenir les risques en localisant les principaux enjeux exposés et les zones prioritaires d'évacuation en cas de crise.

<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>**Figure 3 : Zones d'étude (R=15 km), niveaux d'aléas volcaniques et ressources territoriales exposées (UMR GRED)**</figcaption></figure>
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Sources: BD TOPO / IGN, 2008; GRED, 2012
Komorowski, 2005; Steltjes et Mirgon, 1998
# Exposition territoriale et humaine

## Les ressources majeures exposées

Une première estimation de cette exposition a été établie dans le périmètre de danger concentrique de 15 km de rayon. Elle concerne les ressources majeures, apparentées à la notion d'infrastructures critiques définies en 2005 par la Commission des Communautés Européennes (Galland, 2010 ; November, 2012). Le SIG constitué les regroupe en sept classes : moyens d'alerte, énergie, hydrique, commerciale et industrielle, administrative et scolaire, médicale et sécuritaire, extérieures. L'autre famille de ressources considérée est la population résidente agrégée sur des mailles de 200 m de côté. Ces informations sont issues, pour la Martinique, des données carroyées de population de l'INSEE de 2010 (http://www.insee.fr/), et, pour la Guadeloupe, du recensement de population par quartier IRIS, qui a été désagrégé sur le bâti indifférencié de la BD TOPO® de l'IGN (http://professionnels.ign.fr/bdtopo) puis réagrégé sur des mailles de 200 m en utilisant la méthode Popéval (CGDD, 2012). En effet, les données carroyées de population ne sont disponibles que pour la Martinique, ce qui a nécessité de les reconstituer pour la Guadeloupe.

Les requêtes spatiales montrent que la Guadeloupe concentre le plus d'enjeux humains en zone volcanique du fait de la proximité des bourgs de Saint-Claude et de Basse-Terre situés à moins de 15 km du sommet de La Soufrière (88 300 personnes en Guadeloupe contre 35 500 en Martinique). Il en va de même avec les ressources globales (669 unités, ou implantations, contre 264) et en particulier hydriques (167 unités contre 143). Cette mesure de l'exposition peut être affinée en considérant les quatre enveloppes d'aléas de chaque volcan, toujours dans un rayon de 15 km. La situation est alors inversée avec davantage d'enjeux en zone d'aléa très élevé (rouge) en Martinique qu'en Guadeloupe. C'est particulièrement vrai pour la population résidente (18 143 personnes contre 4 630) ou les ressources globales (128 unités contre 37). C'est le fait d'une enveloppe d'aléa rouge beaucoup plus étendue en Martinique. En proportion relative, ce sont 5% de la population totale de la Martinique qui sont exposés à un niveau d'aléa volcanique très élevé alors que ce taux n'est que de 1% en Guadeloupe. En revanche, si on considère la zone d'aléa fort (orange), la Guadeloupe totalise 18 000 personnes exposées en plus, puisque cela touche les secteurs de Saint-Claude et de Basse-Terre, alors qu'en Martinique le gain d'exposition humaine n'est que de 5 500 personnes si l'on ajoute cette zone orange.

## Un indice pour cartographier l'exposition humaine

La mesure du risque humain peut également s'établir au moyen d'un indice synthétique, qui conformément à la définition analytique du risque (André, 2004 ; Leone et al., 2010), combine *a minima* un niveau d'aléa et une valeur d'exposition humaine. Pour ce faire, chaque variable a été traduite par un indicateur compris entre 0 et 1 (IAV pour Indicateur d'Aléa Volcanique, IEH pour Indicateur d'Enjeux Humains). L'objectif était de hiérarchiser de manière relative ce niveau de Risque Humain (IRH) et d'en apprécier sa variabilité spatiale sur chaque zone volcanique. L'IAV comporte quatre niveaux (0,25 ; 0,5 ; 0,75 ; 1) correspondant à chaque classe d'aléa d'importance croissante. L'IEH a été établi pour chaque maille de 200 m de côté en divisant la valeur de population (Pop) de chaque maille par la valeur de la maille la plus peuplée (Popmax) de la zone d'étude (rayon de 15 km), soit $IEH = Pop/Popmax$. Pop max est de

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745 personnes en Guadeloupe et de 412 en Martinique.

$$IRH (0-1) = IAV * IEH$$

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Les mailles ont ensuite été converties en points de façon à générer une interpolation continue sur ces valeurs. Les cartes obtenues montrent des foyers de risque humain qui correspondent aux secteurs où les plus fortes densités humaines côtoient les niveaux d'aléa volcaniques les plus élevés (figure 4). Cela donne en particulier pour la Guadeloupe un cône de risque de pertes humaines maximal dont le sommet est placé sur La Soufrière et qui englobe les zones habitées de Saint-Claude et Basse-Terre. En Martinique, les secteurs à haut risque humain sont davantage le reflet des densités de population que de la variabilité spatiale de l'aléa puisque la zone de danger volcanique maximale couvre la majeure partie du territoire étudié. Ces deux cartes offrent une lecture assez fine et synthétique des secteurs à fort potentiel de pertes humaines, mais aussi en infrastructures diverses. Elles contribuent à rendre ce risque un peu plus tangible en intégrant aussi bien les menaces volcaniques que les enjeux humains associés.

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Figure 4 : Indice de Risque Humain (IRH) interpolé, avec zoom sur les secteurs de Basse-Terre / Saint-Claude en Guadeloupe, et Saint-Pierre / Morne-Rouge en Martinique (UMR GRED)</figcaption></figure>

## La vulnérabilité spécifique du réseau routier face aux lahars

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Les lahars sont des phénomènes d'écoulements hyperconcentrés des zones volcaniques actives pouvant survenir dès les premiers stades éruptifs (lahars synéruptifs). Mais ils peuvent aussi se manifester durant plusieurs années (lahars postéruptifs) lors des fortes précipitations. Les recherches bibliographiques permettent de proposer une échelle d'intensité des impacts des lahars sur les réseaux routiers à six degrés d'impacts croissants (tableau 1). A l'instar des autres types de coulées de débris,

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ces phénomènes sont très dommageables (De Bélizal et al., 2013 ; Leone et al., 2011). Ils agissent préférentiellement par effets d'obstruction, d'affouillement et d'impacts, en particulier sur les ponts à piles qui apparaissent particulièrement vulnérables. En l'état actuel de nos recherches, cette échelle n'est pas encore applicable aux évènements anciens ayant frappé les Antilles faute d'informations suffisantes dans les archives pour différencier les niveaux de dommage. Nous avons pu cependant isoler les évènements ayant submergé le réseau routier ou détruit des ponts. Dans le futur, cette échelle d'intensité permettra de qualifier les niveaux de dommages de nouveaux évènements, ou bien d'impacts estimés à partir de simulations (Canuti et al., 2002 ; Williams et al., 2008 ; Utasse et al., 2017).

<table><caption>Tableau 1 : Echelle d'intensité des dommages routiers imputables à des lahars (UMR GRED)</caption><thead><tr><td>Mode d'endommagement</td><td>Intensité</td><td>Illustration</td><td>Commentaires</td></tr></thead><tbody><tr><td>Comblement de la section libre</td><td>1</td><td></td><td>C'est le cas le plus fréquent lors de passage de lahars. Les matériaux transportés sont déposés sous le pont. La quasi-totalité de la section libre peut être comblée. Le prélèvement des matériaux s'impose. Rivière du Prêcheur, Martinique. Source: OVSM, 1998</td></tr><tr><td>Obstruction de la chaussée</td><td>2</td><td></td><td>L'obstruction de la chaussée survient lorsque le lahar submerge l'ouvrage. Elle peut être favorisée par une section libre réduite par le passage d'un précédent lahar. Rivière du Prêcheur, Martinique, le 23/06/2010 Source: Lalubie G.</td></tr><tr><td>Dégradation du tablier</td><td>3</td><td></td><td>Cette dégradation est favorisée par des blocs de grande taille. Il peut s'agir d'impacts sur le revêtement, d'arrachage des barrières de sécurité, ou de la destruction d'une partie du tablier. Rivière du Prêcheur, Martinique le 14/07/2010 Source: OVSM</td></tr><tr><td>Affouillement des piles</td><td>4</td><td></td><td>A la faveur du potentiel érosif très élevé, on peut assister à une érosion basale des piles et des culées latérales. Dès lors des «fosses d'affouillement» apparaissent. Si l'érosion au pied des piliers est trop importante, la stabilité de l'ouvrage est compromise. Affouillement des culées. Source: Colson B., USGS (1979)</td></tr><tr><td>Déstabilisation des piles</td><td>5</td><td></td><td>La déstabilisation des piles est l'étape qui suit leur affouillement. Dès ce moment l'intégrité du pont est compromise, la pile peut basculer entraînant avec elle l'effondrement du tablier. Pile d'un pont indonésien déstabilisé. Source: vidéo amateur</td></tr><tr><td>Destruction du tablier</td><td>6</td><td></td><td>La destruction peut survenir suite à la déstabilisation d'un ou plusieurs piliers soutenant le tablier. Elle peut aussi se produire lorsque des blocs importants viennent percuter la structure de l'ouvrage. Le type de matériaux influence la résistance de l'ouvrage. Pont détruit suite à la déstabilisation de sa pile centrale. Source: vidéo, télévision indonésienne</td></tr></tbody></table>

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Depuis le début du XVe siècle, on recense un grand nombre de lahars sur les flancs des deux volcans étudiés. Lalubie (2011 et 2013) renseigne 165 lahars dans sa base de
données *French Antilles Historical Lahar* (BDfahl) constituée pour les besoins de cette étude. On y trouve 39 évènements en Guadeloupe entre 1530 et 2009, dont 11 *lahars* primaires affectant les rivières du Galion et du Carbet lors de la crise éruptive de 1976. En Martinique, entre 1605 et 2010, ce sont près de 126 *lahars* qui ont été rapportés. Ce grand nombre s'explique par les crises éruptives majeures de 1902 et 1929 avec 56 *lahars* pour la seule année 1902, qui ont causé la mort de près de 430 personnes avant le 8 mai (Kennan, 1902 ; Lacroix, 1904). Entre 1929 et 1932 on recense seulement 10 *lahars* en Martinique. La plupart se sont produits sur le même versant sud-ouest, dans le lit d'une rivière aujourd'hui disparue (« Rivière Sans Nom ») et dans les rivières voisines et toujours actuelles, Sèches et Claire. Il faut aussi souligner le nombre important de *lahars* secondaires (post-éruptifs), notamment pour la rivière du Prêcheur en Martinique, avec 51 *lahars* dont 27 pour la seule année 2010.

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Parmi ces *lahars* historiques, au moins 13 % ont submergé des routes en Guadeloupe, contre 38 % en Martinique (figure 5). En Guadeloupe, ce sont les RD 4 (Rivière du Grand Carbet, 1976) et RD 11 (Rivière le Galion, 1976) et une route traversant la Grande Rivière de la Capesterre (1843) qui ont été touchées. En Martinique, les dommages sur le réseau routier littoral intéressent principalement les *lahars* de 1902 au niveau des rivières du Prêcheur, des Pères, Sèche, de Basse Pointe, Falaise et Capot, Claire, Blanche et Sans Nom (toutes deux disparues) et Grande Rivière. Sur 56 *lahars* recensés, 40 auraient entraîné des submersions d'ouvrages. Mais d'autres évènements plus ponctuels ont également touché le réseau routier martiniquais en 1929 (à quatre reprises), et en 1970, 1976, 1980 et 2010.

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D'après ces témoignages historiques, un seul pont aurait été détruit, partiellement ou totalement, en Guadeloupe (1530), contre neuf en Martinique (1902, 1976, 1980, 2010). Le dernier *lahar* ayant détruit un pont en Martinique date du 20 juin 2010 au Prêcheur, au niveau de la RD qui franchit la rivière du même nom, obligeant les populations locales à utiliser les bateaux de pêche pour passer d'une rive à l'autre le temps de sa remise en état. Il a été détruit deux fois auparavant (1976, 1980).

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Une reproduction du scénario à *lahars* de 1902 (Martinique) en situation actuelle pourrait entraîner neuf points de coupure potentielle du réseau routier au niveau de trois gués et six ponts. En l'absence d'évacuation préventive, une coupure simultanée de ces ouvrages isolerait complètement les communes de Basse-Pointe, Macouba, Grand'Rivière et du Prêcheur, soit environ 8000 habitants. Aucune intervention des secours ne serait alors possible à partir de Fort-de-France, Saint Pierre, Ajoupa-Bouillon et du Lorrain. Le scénario de 1929 isolerait quant à lui environ 2000 personnes dans le secteur du Prêcheur. Cependant, le risque de coupure du réseau actuel nécessite une analyse plus fine fondée sur différents critères de vulnérabilité des ouvrages de franchissement face aux *lahars*. C'est une des données d'entrée des calculs d'accessibilité territoriale qui suivent.

<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>**Figure 5 :** Lahars historiques connus depuis 1530 en Guadeloupe et depuis 1605 en Martinique, dont évènements ayant submergé le réseau routier (UMR GRED)</figcaption></figure>
<figure><img src="image_27.png" /></figure>

Sources : BD TOPO / IGN, 2008 ; Lalubie, 2011

<figure><img src="image_28.png" /></figure>

<figure><img src="image_29.png" /></figure>
# Méthodes

## Définir le risque de coupure des réseaux routiers

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Chaque point de franchissement potentiellement exposé à un *lahar* a fait l'objet d'un diagnostic de vulnérabilité visant à établir empiriquement son risque de coupure au moyen d'un indice. Cela concerne tous les ouvrages compris dans les cercles centrés sur les deux volcans, de 15 km de rayon en Guadeloupe et 10 km en Martinique (figure 6). Cette délimitation prend en compte les bassins versants susceptibles d'alimenter des *lahars*. Pour chaque point de franchissement diagnostiqué (88 en Guadeloupe, 108 en Martinique), plusieurs critères pouvant jouer sur sa vulnérabilité physique en cas de *lahar* ont été renseignés dans une base de données SIG : 1. Nature/type de franchissement (ponts en maçonnerie, structure métallique, béton armé ou précontraints ; gués et radiers ; buses d'écoulement), 2. Nombre de piles centrales pour les ponts, 3. Surface de la section libre.

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L'Indice de Risque de Coupure (IRC) proposé est fondé sur une matrice expérimentale combinant les principaux critères de coupure préalablement renseignés. Cette matrice donne trois niveaux d'IRC en fonction du niveau d'aléa *lahar* menaçant l'ouvrage, sa section libre et la présence ou non de piles venant aggraver sa vulnérabilité en cas de *lahar* (figure 6). Ainsi les ouvrages à section libre importante et ne possédant pas de piles susceptibles d'entraîner le tablier en cas de déchaussement ou d'impact, sont *a priori* moins vulnérables au risque de coupure que les ouvrages à section réduite de type gué, radier ou buse. Nous avons par ailleurs affecté à chaque ouvrage le niveau d'aléa volcanique maximal recoupé par le bassin versant alimentant le cours d'eau franchi par cet ouvrage. Pour ce faire, nous avons retenu uniquement les zones d'aléa *lahar* telles que définies par le BRGM en Martinique ou l'IPGP en Guadeloupe, ou bien les zones impliquant des phénomènes « *laharigènes* » du type retombées de cendres et écoulements pyroclastiques. Les enveloppes de chacun de ces phénomènes sont intégrées dans les cartes d'aléa volcanique global mais restent disponibles individuellement auprès de ces organismes producteurs.

<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>**Figure 6 :** Critères de vulnérabilité et Indice de Risque de Coupure (IRC) des points de franchissement routiers en cas de lahars (UMR GRED)</figcaption></figure>
<figure><img src="image_31.png" /></figure>

Modéliser l'accessibilité routière au moyen de graphes

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Dans le domaine des transports l'accessibilité peut être modélisée au moyen des graphes et d'algorithmes associés qui permettent de simplifier le réseau, de calculer des itinéraires, des temps et des distances, et d'en faciliter les traitements cartographiques. Il faut d'abord transformer le réseau en graphe, c'est-à-dire en un objet mathématique composé de sommets et d'arcs. Les sommets peuvent être associés aux nœuds du réseau, et les arcs sont associés aux tronçons routiers. Le graphe doit rendre compte fidèlement de la hiérarchie routière urbaine et donc distinguer les types de voies auxquelles seront appliquées des vitesses de circulation différentes (Appert et Chapelon, 2008).

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Le graphe routier utilisé a été construit à partir de la BD TOPO 2009 de l'IGN. Les calculs d'accessibilité ont été réalisés avec l'utilitaire RouteFinder® conçu pour la création et l'exploitation de cartes d'accessibilité dans un environnement SIG (http://www.routeware.dk). Les itinéraires ont été définis respectivement au départ de chaque

<figure><img src="image_32.png" /></figure>
maille du territoire accessible en temps normal vers plusieurs points de fuite (ou d'arrivée) situés en dehors de la zone de danger (deux en Guadeloupe, trois en Martinique). Ces points de fuite ont été fixés à 20 km des sommets volcaniques, en accord avec les autorités, sur les axes majeurs permettant de desservir la zone volcanique (nationales N1 et N2 en Guadeloupe, nationales N1, N2 et N3 en Martinique). Nous avons retenu des mailles de départ radioconcentriques situées dans un rayon de 15 km depuis les sommets des deux volcans. Ce périmètre englobe les zones de danger de niveaux élevé à très élevé, et correspond donc à une zone d'évacuation prioritaire en cas de crise volcanique. Les mailles radioconcentriques offrent l'avantage d'une vision cartographique centrée sur le volcan, donc sur la source de danger. L'autre intérêt est de faciliter le découpage spatial et la communication de ce découpage en cas d'évacuation planifiée, en précisant les zones à évacuer sur la base à la fois d'une orientation (secteurs angulaires) et d'une distance (rayon) au sommet du volcan, ce qui n'a encore jamais été proposé sur un volcan actif.

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Les itinéraires, extraits sous la forme de polylignes, ont été générés dans le SIG selon les chemins les plus rapides donnés par l'algorithm e de Dijkstra (1959)⁴, en considérant l'hypothèse d'une évacuation en voiture (figure 7). Les vitesses de circulation appliquées sont basées sur les limitations de vitesse officielles en vigueur en France. L'attribution de ces vitesses aux tronçons de route s'est faite en fonction de l'importance du tronçon et aussi de sa nature, décrites dans la BD TOPO® de l'IGN. Mais compte tenu des conditions locales de circulation et de tests menés sur le terrain, nous avons réduit ces vitesses officielles de 50%, retenant au final cinq classes de vitesses qui s'étendent de 5 à 65 km/h et qui respectent la hiérarchie du réseau routier des deux îles.

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Deux applications des calculs d'accessibilité ont été réalisées. La première concerne la dégradation de l'accessibilité du territoire en cas de *lahars*. Elle anticipe une situation qui peut se poser dès le début d'une crise volcanique et qui peut compromettre l'évacuation préventive de populations se retrouvant alors isolées des zones refuges et des secours par voie terrestre. Mais cette perte potentielle de contrôle du territoire peut également se prolonger longtemps après une éruption et perturber la maintenance d'infrastructures vitales telles que les stations d'alimentation en eau potable, les centrales électriques ou les émetteurs téléphoniques. Plutôt que de proposer des scénarios très aléatoires de coupures de routes, nous avons choisi une méthode empirique de calcul d'indices de risque d'isolement adaptée de travaux précédents réalisés dans les Alpes pour les avalanches (Leone *et al.* 2014a). La seconde application concerne la phase d'évacuation préventive. Elle permet d'optimiser le découpage des zones à évacuer sur la base des temps de trajet théoriques entre les zones de danger et les zones de refuge. Elle modélise par ailleurs le gain de charge cumulée du réseau routier offert par un découpage qui est censé garantir une meilleure fluidité en cas d'évacuation planifiée et dirigée.

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La synthèse des résultats obtenus conduira à un prototype de carte d'évacuation « volcan » intégrant également les résultats des indices de risque humain précédemment obtenus. Cette cartographie inédite adoptera une charte graphique empruntée aux plans d'évacuation tsunami récemment approuvés par les autorités française en charge de la gestion de crise aux Antilles Françaises⁵ (Leone *et al.*, 2014b; Girres *et al.*, 2018).

<figure><img src="image_33.png" /><figcaption>Figure 7 : Exemples d'itinéraires générés avec RouteFinder® (Guadeloupe) (UMR GRED)</figcaption></figure>
<figure><img src="image_34.png" /></figure>

# Résultats

## Cartographie du risque d'isolement territorial en cas de *lahars*

<figure><img src="image_35.png" /></figure>

Pour rappel, le risque de coupure du réseau a été établi au moyen d'un indice approprié (IRC) au niveau de chaque point de franchissement. Nous avons ensuite
évalué au moyen d'indices synthétiques (IRI) le risque d'isolement des mailles du territoire dont l'accessibilité dépend des itinéraires concernés. Pour ce faire nous avons affecté à chaque maille du territoire sélectionné la moyenne des indices de risque d'isolement obtenus (IRI) au départ de chaque point de fuite (2 en Guadeloupe, 3 en Martinique). Chaque IRI est obtenu par la somme pondérée des IRC des différents points de franchissement recoupant l'itinéraire le plus rapide reliant cette maille à son point de fuite, selon la formule suivante :

$$ \text{IRI maille (0-1)} = \frac{\text{Nb IRC1} + \text{Nb IRC2*2} + \text{Nb IRC3*3}}{\text{IRImax}} $$

Ainsi, plus un itinéraire desservant une maille possédera de points de franchissement à fort risque de coupure, plus forte sera la probabilité de coupure et donc d'isolement de cette maille. Les IRI ont été définis entre 0 et 1 par division avec la valeur maximale (IRImax de chaque île) et leur traitement cartographique est obtenu par discrétisation selon cinq classes de valeurs (figure 8). Ces cartographies permettent de hiérarchiser les portions du territoire susceptibles d'être isolées partiellement ou totalement en cas de lahars venant couper les routes principales ou secondaires. Ici encore, c'est la variabilité spatiale de ce risque indirect qui importe et la possibilité de quantifier les pertes de contrôle territorial que ces phénomènes peuvent entraîner sur certains enjeux, en particulier sur les ressources vitales dont l'accès et la maintenance restent des conditions essentielles de résilience post-crise.

En Guadeloupe, les secteurs les plus menacés d'enclavement routier (IRI > 0,8) sont les quartiers de Matouba-Papaye et Dugommier à Saint-Claude, le mont Houëlmont où se trouve l'observatoire volcanologique et sismologique de Guadeloupe (IPGP) à Gourbeyre, le secteur de plateau Zimbimbe vers la deuxième chute du Carbet sur les hauteurs de Capesterre-Belle-Eau et tout un secteur proche du littoral compris entre Trois-Rivières et Bananier.

En Martinique, c'est le bourg de Grand'Rivière, situé en bout de réseau routier sur la façade maritime nord atlantique, qui présente le plus fort risque d'isolement, au même titre que son symétrique nord caraïbe sur la commune du Prêcheur à l'Anse Céron.

<figure><img src="image_36.png" /><figcaption>**Figure 8 : Indice de Risque d'Isolement territorial (IRI) et ressources menacées par une perte d'accessibilité (UMR GRED)**</figcaption></figure>
<figure><img src="image_37.png" /></figure>

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La quantification de cette exposition montre que la Guadeloupe concentre, en valeur relative, le plus d'enjeux « isolables », tout particulièrement ceux associés à la ressource hydrique (captages, stations de traitement, réservoirs). La situation est moins préoccupante en Martinique. Cette exposition indirecte est à rapprocher de celle concernant le risque direct, avec un grand nombre d'enjeux soumis à la fois au risque d'isolement territorial et au risque d'impact volcanique. Il s'agit donc de poches d'enjeux à fort risque, notamment humains, qui pourraient connaître des difficultés d'évacuation en cas de lahars. Il convient donc de prévoir en priorité l'évacuation de ces populations avant que les accès principaux ne soient bloqués. Il est possible d'optimiser ces évacuations en proposant un découpage adapté de l'espace de danger qui puisse également garantir une bonne répartition des charges sur le réseau routier.

## Optimisation de l'accessibilité en phase d'évacuation

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La zone à évacuer correspond au cercle de danger de 15 km de rayon. En Guadeloupe, cela recouvre toutes les communes évacuées en 1976. Les graphes et algorithmes utilisés permettent d'affecter à chaque maille de cette zone le temps théorique de trajet le plus rapide qui la sépare du point de fuite le plus proche en zone refuge. Il est alors possible de sectoriser l'espace en bassins d'évacuation et d'y rattacher la population totale correspondante. On propose deux zones pour la Guadeloupe et trois zones pour la Martinique, chacune étant associée à son point de fuite, donc à un axe routier majeur permettant de sortir de la zone de danger en un minimum de temps (figure 9). Selon nos hypothèses, les délais maximaux théoriques d'évacuation sont de 102 minutes en Guadeloupe et de 80 minutes en Martinique. Cela ne prend pas en compte les effets de congestion du réseau, ni les délais de réaction des populations entre le signal officiel d'évacuation et les premiers départs. Mais cela présente l'intérêt, pour la planification, de prédéfinir des secteurs particulièrement éloignés des zones refuges, à corréler avec les volumes de population exposées.

<figure><img src="image_38.png" /></figure>
<figure><img src="image_39.png" /><figcaption>Figure 9 : Proposition de découpage optimisé des zones à évacuer et temps d'évacuation théoriques (en minutes) vers le point de fuite le plus proche (UMR GRED)</figcaption></figure>

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Les données de population résidente disponibles pour chaque maille de départ permettent aussi de calculer et cartographier la charge cumulée de passages, en nombre de personnes, sur les itinéraires reliant ces mailles aux points de fuite. La première simulation considère un seul point de fuite (Pointe-à-Pitre en Guadeloupe, Fort-de-France en Martinique) et donne une saturation des grands axes routiers en particulier dans la zone de danger. Elle s'apparente à ce que pourrait être une évacuation spontanée avec des gens prenant leur chemin habituel, le plus rapide, pour gagner la capitale. La seconde simulation repose sur des itinéraires imposés (dirigés), c'est-à-dire planifiés par les autorités, vers les différents points de fuite définis. Cette alternative permet de mieux répartir les charges cumulées sur le réseau et donc de réduire, au moins en théorie, l'encombrement potentiel en particulier dans la zone de danger (figure 10). Ce découpage permet ainsi de répartir la charge du réseau sur les deux routes littorales en Guadeloupe et Martinique, tout en offrant une possibilité intermédiaire en Martinique via la route centrale dite de la Trace (nationale N3). La construction de cette route nationale répondit justement à ce besoin d'évacuation lors de l'éruption de 1929. La première portion, reliant le Morne-Rouge à Deux-Choux, fût mise en chantier dès 1929 sur une longueur de 6 km d'abord, de 8 km ensuite, et fut achevée en 1939 (Lesales, 2005).

<figure><img src="image_40.png" /></figure>
<figure><img src="image_41.png" /><figcaption>**Figure 10 :** Modélisation de la charge théorique cumulée du réseau routier (en nombre de personnes) pour une évacuation spontanée (1 point de fuite) ou dirigée (avec plusieurs points de fuite) (UMR GRED)</figcaption></figure>

## Discussion : contribution à la planification des évacuations

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Face aux très grandes incertitudes qui pèsent sur le déroulement d'une future éruption, cette étude démontre qu'il n'est pas nécessaire de posséder toutes les connaissances sur l'aléa pour entreprendre une analyse du risque volcanique et proposer des moyens de réponse. Les cartographies obtenues mettent en évidence des lieux à la fois stratégiques et vulnérables, information cruciale pour toute politique de prévention des risques (D'Ercole et Meztger, 2009).

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Cette analyse pourra être affinée dans le futur en prenant en compte l'évolution des enjeux, leurs capacités d'endommagement spécifiques, les pertes économiques, humaines ou fonctionnelles associées, en relation avec l'amélioration des cartes d'aléa volcanique et des scénarios éruptifs. Les indices d'exposition humaine et de perte d'accessibilité proposés montrent la variabilité spatiale du risque, direct (exposition) et indirect (isolement), information essentielle pour anticiper une crise. Ces indices demeurent expérimentaux et prospectifs. Ils ont tous été créés pour les besoins de cette étude, soit en respectant des formulations analytiques proposées par d'autres auteurs (indice de risque), soit en transposant des méthodes et hypothèses de calcul issues de

<figure><img src="image_42.png" /></figure>
travaux antérieurs (indices d'isolement). Leur robustesse reste à ce stade discutable, mais notre connaissance empirique du terrain renforce le bien fondé de certains choix et résultats. Nos méthodes devront être consolidées, en les comparant à de futurs travaux, et validées empiriquement lors de futures crises volcaniques, au moyen de retours d'expérience. Les améliorations scientifiques de ces indices pourront porter sur la prise en compte des mobilités humaines et leur intégration dans des cartes d'exposition saisonnières, sur des indices de risque de coupure des routes intégrant des modèles de propagation de lahars, sur la définition d'itinéraires d'évacuation couplant la modélisation et les comportements potentiels issus d'enquêtes, sur des modèles d'évacuation multi-agents simulant les temps de trajet et les congestions possibles du réseau.

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Les autorités actuelles ne semblent pas avoir pris la mesure de la crise de 1976 en Guadeloupe, ni des conséquences possibles d'une future éruption magmatique sur une zone où l'urbanisation a quasiment doublé depuis 1955 dans un rayon de 15 km, alors que cette surface urbanisée n'a progressé que de moitié en Martinique. L'enjeu majeur concerne la ressource en eau avec près de 62 % de la production journalière en eau potable qui risque d'être contaminée dès les premières retombées de cendres (contre 28 % en Martinique). Le déni du risque volcanique en Guadeloupe ne semble pas s'estomper puisque nous avons recensé 28 projets d'aménagements urbains en Guadeloupe (contre 14 en Martinique) pour les années qui viennent (Sedano, 2013). Cette situation peut s'expliquer par le fait que La Soufrière de Guadeloupe n'a pas connu d'éruption majeure depuis 1530 (Komorowski *et al.*, 2005 ; 2008), contrairement à la Montagne Pelée dont la catastrophe de 1902 reste dans tous les esprits. Cette politique d'aménagement en Basse-Terre de Guadeloupe tient aussi au fait que le risque volcanique n'y est pas pris en compte dans les documents d'urbanisme du type PPRn (Plans de Prévention des Risques naturels), contrairement à la Martinique qui s'est dotée depuis 2004 d'un PPRn multirisque intégrant certaines zones d'aléas volcaniques majeurs au sein desquelles les nouveaux projets d'urbanisation sont interdits (Lesales et Leone, 2011 ; http://www.pprn972.com/).

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Certes, les réseaux de surveillance volcanologiques permettront de détecter une réactivation significative du volcan et de fournir des informations scientifiques permettant d'éclairer la décision de sécurité publique pour anticiper au mieux le moment d'une évacuation massive de population, mais l'incertitude sur le comportement des systèmes volcaniques doit être prise en compte dans ce processus de décision. Sans tarder, les plans de secours spécialisés existants doivent être réactualisés pour intégrer des itinéraires qui risquent d'être rapidement bloqués par les premiers lahars et/ou saturés par des évacuations spontanées. En effet, plusieurs enquêtes de perception menées en Guadeloupe et en Martinique depuis deux décennies ont montré qu'une majorité des populations interrogées quitterait les zones exposées, et ce de manière spontanée, dès les premiers signes d'une éruption (D'Ercole et Rançon, 1994 ; Leone et Lesales, 2009 ; Mas, 2012 ; Chenet *et al.*, 2014). C'est précisément ce qui s'est produit en Guadeloupe le 8 juillet 1976 à 8h55 lors de la première explosion phréatique de la Soufrière, qui plongea Saint-Claude dans l'obscurité pendant vingt minutes du fait des retombées de cendres (Feuillard, 2011). La population paniqua et quitta spontanément la zone. Les autorités mirent en place une régulation de la circulation et près de 25 000 personnes quittèrent Basse-Terre pour la Grande-Terre entre 9h et 11h. Le 9 août suivant, ce fût au tour des populations de Matouba et de Papaye de quitter spontanément leurs maisons pour se réfugier dans les centres d'accueils de Saint-Claude et Basse-Terre⁶.

<figure><img src="image_43.png" /></figure>

Dans ces conditions et au vu des expériences de 1976 en Guadeloupe, la planification spatiale d'une évacuation doit primer sur son phasage temporel. Les populations
doivent être dès aujourd'hui informées sur les meilleurs itinéraires à suivre pour
garantir leur sécurité avec un minimum de confusion (Morin, 2012). Le prototype de
cartes d'évacuation terrestre proposée ici tente de répondre à ce besoin en intégrant les
différents résultats de cette étude (figure 11). Sa conception intègre le découpage
optimisé des secteurs à évacuer (bassins d'évacuation), des routes d'évacuation, et
propose une tentative de tri-phasage temporel des zones à évacuer fondée sur une
combinaison des indices de risque humain (IRH) et d'isolement (IRI). Elle permet ainsi
de rendre compte des besoins prioritaires d'évacuation là où se trouve le plus de
personnes à risque (fortes densités dans des secteurs à forts aléas) et sans possibilité
d'évacuation en cas de lahars, tout en donnant la prépondérance aux enjeux humains
sur le facteur accessibilité dans cette hiérarchisation. Elle applique par ailleurs une
charte graphique qui a montré son efficacité pour d'autres cartes d'évacuation aux
Antilles (Girres et al., 2018).

<figure><img src="image_44.png" /><figcaption>Figure 11 : Prototypes de cartes d'évacuation pour la gestion des crises volcaniques aux Antilles françaises (Guadeloupe et Martinique) (UMR GRED)</figcaption></figure>

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Les plans de secours spécialisés (PSS) « Volcan de la Soufrière » et « Eruption volcanique Montagne Pelée » actuellement en vigueur aux Antilles datent respectivement de 1999 et 2002. Le premier comporte une carte définissant des points de régulation d'évacuations « spontanées » ou « concertées » en suivant deux itinéraires principaux permettant de gagner la Grande-Terre par les côtes « au vent » (Est) ou « sous le vent » (Ouest) (Préfecture de la Région Guadeloupe, 1999). Les destinations diffèrent du plan proposé dans cet article, en envoyant davantage de personnes sur la côte Est, notamment au départ des communes de Saint-Claude, Gourbeyre et Vieux-Fort, au risque d'engorger plus rapidement le réseau routier. Ce plan de 1999 précise cependant que « les évacuations peuvent se dérouler en conditions volcaniques optimales ou dégradées, dans ce cas il faut s'attendre à des chutes de cendres avec des risques de coulée de boue des versants vers la mer ». Il est complété par un dispositif

<figure><img src="image_45.png" /></figure>
d'évacuation par voie maritime au départ du port de Basse-Terre vers celui de Pointe-à-Pitre, cette dernière solution étant réservée aux douze établissements hospitaliers et cliniques de la zone. C'est une possibilité que nous n'avons pas intégrée mais qui reste entièrement compatible avec notre proposition. Par ailleurs, la cartographie qui accompagne ce plan officiel est de conception très rudimentaire, notamment en matière de délimitation des zones à évacuer et de sémiologie. L'ensemble mériterait d'être révisé dès que possible.

En Martinique, le PSS Volcan de 2002 propose une cartographie beaucoup plus riche et de qualité en introduisant quatre scénarios d'évacuation dirigée en fonction du niveau de menace, et six scénarios de modes d'évacuation (terrestres et/ou maritimes) établis « selon l'urgence de la situation (possibilité ou non d'utiliser des zones de transit) » (Préfecture de la Région Martinique, 2002). Les itinéraires proposés respectent en nombre et en localisation nos propositions et l'accent est mis sur les volumes de personnes à évacuer pour chaque scénario et sur chaque itinéraire. Une carte précise également les risques de coupures de voies liés aux différents phénomènes volcaniques, notamment les lahars. Mais selon nous ce plan mériterait d'être simplifié en réduisant le nombre de scénarios d'évacuation, notamment par voie maritime.

En effet, la démultiplication des scénarios d'évacuation et l'idée même que la démarcation entre les espaces de danger et de refuge est modulable dans le temps en fonction de l'évolution d'une éruption, introduit un risque important de confusion pour les populations. Autant intégrer cette incertitude spatiale dans un périmètre d'évacuation au découpage plus rigide dès le début, afin d'éviter ce qui s'est produit sur l'île voisine de Montserrat en 1997. En effet, dans le courant de l'année 1996, le découpage complexe des zones à évacuer a été affiné pour permettre une gestion beaucoup plus souple de ce petit espace insulaire (104 km²). La nouvelle carte déterminait sept zones en fonction de leur niveau de risque, le statut de chaque zone dépendant de manifestations éruptives précises (Wilkinson, 2015). L'activité éruptive s'aggravant, les volcanologues ont adapté successivement les différents zonages, en février puis en juin 1997. La dernière carte établie avait néanmoins sous-estimé l'évolution potentielle de la crise et le 25 juin 1997 des coulées associées à des déferlantes pyroclastiques ont largement dépassé le zonage en vigueur. La localité de Cork Hill, classée en zone 3 (écoles fermées, préparation pour une possible évacuation), a été atteinte et l'événement fit 19 victimes. Il se produisit en milieu de journée, vers 13 heures, et a surpris non seulement quelques irréductibles refusant l'ordre d'évacuation, mais aussi des agriculteurs en activité, et des propriétaires en simple visite dans leur localité. Forts d'une expérience de plusieurs mois sans trouble, ces derniers n'avaient sans doute pas tenu compte de l'aggravation de l'activité éruptive et du reclassement des localités dans un niveau de risque plus élevé. Cela a conduit les autorités à revoir, à la fois le zonage adopté et le système d'alerte, dans une nouvelle carte des risques. Cette dernière fut beaucoup plus contraignante, classant l'ensemble du sud de Montserrat en « zone d'exclusion ». En septembre 1997, les explosions se faisant plus nombreuses et plus violentes, la zone d'exclusion a été de nouveau étendue vers le nord, réduisant ainsi d'autant la zone sécurisée. Au cours de cet épisode, la capitale Plymouth et l'unique aéroport de l'île furent entièrement détruits (Lesales, 1999).

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41

## Conclusion

Un diagnostic territorial de risque est un préalable indispensable à la mise en œuvre d'une stratégie de préparation et de renforcement des capacités de réponse face aux crises volcaniques. Il convient de l'établir et de l'actualiser en intégrant les dernières

42

<figure><img src="image_46.png" /></figure>
connaissances sur les aléas, des données sur l'exposition des enjeux humains et
stratégiques, des analyses de vulnérabilités spécifiques, et des évaluations du risque de
pertes d'accessibilité du territoire. Cette étude apporte une partie du diagnostic
volcanique sur deux territoires français particulièrement vulnérables. Les résultats
convergent vers une application opérationnelle prenant la forme d'une ébauche de plans
d'évacuation des populations destinée aux autorités locales. Ces plans introduisent le
principe d'un zonage sectoriel optimisé à trois niveaux de priorité visant à faciliter le
processus d'évacuation et à limiter les pertes humaines en cas de lahars pouvant
contrarier ce processus. Il convient de tenir compte du risque d'isolement dans la
planification de gestion de crise volcanique, mais également dans l'aménagement du
territoire en limitant l'implantation des enjeux, en diversifiant les ressources hors du
périmètre de danger volcanique et en améliorant leur accessibilité. Aux Antilles, et plus
particulièrement en Guadeloupe, il est temps de se préparer sérieusement et sans plus
tarder à une future crise volcanique. Mais une fois considérée la phase d'évacuation
préventive, la planification de crise doit également se préoccuper du relogement
provisoire ou définitif des populations évacuées et anticiper en particulier les besoins en
eau qui se poseront avec acuité pour ces deux îles lors de la prochaine crise volcanique.
Il semble ici utile de rappeler qu'une crise volcanique peut s'installer dans la durée, à
l'instar de celle toujours en cours sur l'île voisine de Montserrat, et qui a débuté en 1995
(Sparks et Young, 2002 ; Wadge et al., 2014). La réactualisation prochaine des
« dispositions spécifiques volcan » des plans ORSEC de Guadeloupe et de Martinique
devrait donner l'occasion d'intégrer ces nouvelles considérations sur la gestion de crise
volcanique.

Bibliographie

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## Notes

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<footnote n="1">1. Les données de population utilisées proviennent de la base carroyée mondiale LandScan™ 2015 (http://web.ornl.gov/sci/landscan/)</footnote>

<footnote n="2">2. Disponible sur http://www.ipgp.fr/fr/ovsg/bulletins-mensuels-de-lovsg</footnote>

<footnote n="3">3. Consultable sur : https://la1ere.francetvinfo.fr/guadeloupe/sites/regions_outremer/files/</footnote>
assets/documents/2018/05/11/arrete_modifiant_linterdiction_dacces_au_public_certains zones du sommet_de_la_soufriere-756999.pdf

4 En théorie des graphes, l'algorithme de Dijkstra permet de déterminer le plus court chemin (en temps ou en distance) pour se rendre d'un point à un autre. Nous supposons dans ce travail que c'est le chemin qui sera suivi par la majorité de la population.

5 Il s'agit de l'Etat-Major Interministériel de la Zone Antilles (EMIZA) avec qui nous collaborons depuis cinq ans.

6 Une chronologie de la crise est disponible sur : http://www.ipgp.jussieu.fr/~beaudu/soufriere/forum76.html

**Table des illustrations**

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Titre

Figure 1 : Volcans actifs de l'arc antillais et exposition humaine associée (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-1.png

Fichier image/png, 682k

<figure><img src="image_54.png" /></figure>

Titre

Figure 2 : Basse-Terre (Guadeloupe) et Saint-Pierre (Martinique), deux villes à l'ombre de volcans actifs (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-2.png

Fichier image/png, 758k

<figure><img src="image_55.png" /></figure>

Titre

Figure 3 : Zones d'étude (R=15 km), niveaux d'aléas volcaniques et ressources territoriales exposées (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-3.png

Fichier image/png, 947k

<figure><img src="image_56.png" /></figure>

Titre

Figure 4 : Indice de Risque Humain (IRH) interpolé, avec zoom sur les secteurs de Basse-Terre / Saint-Claude en Guadeloupe, et Saint-Pierre / Morne-Rouge en Martinique (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-4.png

Fichier image/png, 2,3M

<figure><img src="image_57.png" /></figure>

Titre

Tableau 1 : Echelle d'intensité des dommages routiers imputables à des lahars (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-5.png

Fichier image/png, 719k

<figure><img src="image_58.png" /></figure>

Titre

Figure 5 : Lahars historiques connus depuis 1530 en Guadeloupe et depuis 1605 en Martinique, dont évènements ayant submergé le réseau routier (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-6.png

Fichier image/png, 1,2M

<figure><img src="image_59.png" /></figure>

Titre

Figure 6 : Critères de vulnérabilité et Indice de Risque de Coupure (IRC) des points de franchissement routiers en cas de lahars (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-7.png

Fichier image/png, 1,1M

<figure><img src="image_60.png" /></figure>

Titre

Figure 7 : Exemples d'itinéraires générés avec RouteFinder® (Guadeloupe) (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-8.png

Fichier image/png, 902k

<figure><img src="image_61.png" /></figure>

Titre

Figure 8 : Indice de Risque d'Isolement territorial (IRI) et ressources menacées par une perte d'accessibilité (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-9.png

Fichier image/png, 281k

<figure><img src="image_62.png" /></figure>

Titre

Figure 9 : Proposition de découpage optimisé des zones à évacuer et temps d'évacuation théoriques (en minutes) vers le point de fuite le plus proche (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-10.png

Fichier image/png, 668k

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<figure><img src="image_64.png" /></figure>
<figure><img src="image_65.png" /></figure>

Titre

Figure 10 : Modélisation de la charge théorique cumulée du réseau routier (en nombre de personnes) pour une évacuation spontanée (1 point de fuite) ou dirigée (avec plusieurs points de fuite) (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-11.png

Fichier

image/png, 774k

Titre

Figure 11 : Prototypes de cartes d'évacuation pour la gestion des crises volcaniques aux Antilles françaises (Guadeloupe et Martinique) (UMR GRED)

URL

http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/29425/img-12.png

Fichier

image/png, 1,3M

## Pour citer cet article

### Référence électronique

Frédéric Leone, Jean-Christophe Komorowski, Monique Gherardi-Leone, Guillaume Lalubie, Thierry Lesales, Jean-Raphaël Gros-Désormeaux et Julien Deymier, « Accessibilité territoriale et gestion de crise volcanique aux Antilles françaises (Guadeloupe & Martinique) : contribution à la planification des évacuations », *Cybergeo: European Journal of Geography* [En ligne], Espace, Société, Territoire, document 865, mis en ligne le 12 octobre 2018, consulté le 24 juillet 2025.
URL : http://journals.openedition.org/cybergeo/29425 ; DOI : https://doi.org/10.4000/cybergeo.29425

## Auteurs

### Frédéric Leone

* https://idref.fr/035065753

UMR GRED (Université Paul Valéry Montpellier 3 & IRD), France
Frederic.Leone@univ-montp3.fr

### Articles du même auteur

**Collecte et gestion des débris post-cycloniques à Saint-Martin (Antilles françaises) après le passage du cyclone Irma (sept. 2017) [Texte intégral]**

Article 937

Paru dans *Cybergeo: European Journal of Geography*, Environnement, Nature, Paysage

### Jean-Christophe Komorowski

* https://idref.fr/164296913

Institut de Physique du Globe de Paris, France
komorow@ipgp.fr

### Monique Gherardi-Leone

UMR GRED, France
Monique.gherardi@univ-montp3.fr

### Guillaume Lalubie

* https://idref.fr/15227832X

AIHP-GEODE, Université des Antilles, France
g.lalubie@hotmail.fr

### Thierry Lesales

* https://idref.fr/06922966X

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CIHENCE, France

Jean-Raphaël Gros-Désormeaux

• https://idref.fr/120918773

LC2S, Université des Antilles, France
jrgrosde@martinique.univ-ag.fr

Julien Deymier
UMR GRED, France

## Droits d'auteur

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