Multi-Criteria Seismic Vulnerability Assessment of Healthcare Facilities using Fuzzy C- Means Clustering in Cox's Bazar

Dans les districts côtiers de l'Asie du Sud, le sol sous la terre n'est pas toujours immobile. Les plaques tectoniques pressent les unes contre les autres, emmagasinant de l'énergie qui peut se libérer soudainement sous la forme d'un tremblement de terre. Lorsque cela arrive, le danger ne réside pas seulement dans les secousses elles-mêmes, mais dans ce qui arrive aux bâtiments et aux systèmes sur lesquels les gens comptent lorsque le sol cesse de bouger. Les hôpitaux sont les plus critiques de ces systèmes. Si un hôpital s'effondre ou devient inaccessible, les personnes qui ont le plus besoin de soins ne peuvent pas les recevoir, transformant une catastrophe naturelle en une catastrophe humaine. Pendant des décennies, les ingénieurs et les planificateurs ont tenté de prédire quels bâtiments sont les plus susceptibles de faillir. Ils examinent la solidité d'une structure et l'intensité des secousses que le sol pourrait subir. Mais cette approche omet souvent une partie cruciale du tableau : un hôpital peut être construit pour résister à un séisme, mais s'il est trop éloigné pour que les gens puissent l'atteindre, ou s'il est déjà submergé par le nombre de personnes qu'il dessert, il reste vulnérable.

Une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de comprendre cette réalité complexe à Cox's Bazar, un district du sud-est du Bangladesh. Cette zone est non seulement sismiquement active, située près de la limite où se rencontrent de massives plaques tectoniques, mais elle abrite également le plus grand camp de réfugiés au monde. La région comprend 184 établissements de santé, allant de petits centres communautaires à de grands hôpitaux gouvernementaux, desservant une population de plus de deux millions de résidents et près d'un million de réfugiés. Les chercheurs voulaient savoir lesquels de ces établissements étaient les plus à risque, non seulement à cause des secousses de la terre, mais aussi à cause de la combinaison des secousses, de la distance et du nombre impressionnant de personnes attendant de l'aide. Ils ont utilisé une méthode qui traite le risque comme un spectre plutôt que comme une simple liste de structures « sûres » ou « non sûres », ce qui leur a permis de voir comment différents facteurs se mélangent pour créer des types de dangers spécifiques.

L'étude a commencé par recueillir des informations sur chaque établissement de santé du district. L'équipe a cartographié leurs emplacements et a calculé le temps qu'il faudrait pour les atteindre par la route dans des conditions normales. Ils ont également estimé combien de personnes vivaient dans un rayon de cinq kilomètres autour de chaque établissement, une mesure du nombre de vies qui dépendent de ce bâtiment spécifique. De manière cruciale, ils ont examiné l'importance structurelle de chaque bâtiment, notant que les grands hôpitaux sont plus critiques pour la survie de la communauté que les petits centres de soins. Enfin, ils ont simulé trois scénarios de tremblement de terre différents : un événement modéré, un événement fort qui pourrait se produire une fois tous les 475 ans, et un événement massif et rare qui pourrait survenir une fois tous les 975 ans. Pour chaque scénario, ils ont calculé l'intensité des secousses à l'emplacement de chaque établissement.

Au lieu de simplement classer les hôpitaux du plus dangereux au moins dangereux, les chercheurs ont utilisé une technique informatique qui regroupe les établissements similaires en fonction de tous ces facteurs simultanément. Cette méthode leur a permis d'identifier quatre modèles de vulnérabilité distincts qui apparaissaient de manière constante, quel que soit le scénario de tremblement de terre simulé. Le premier groupe était composé de grands hôpitaux situés dans le noyau urbain côtier. Ces installations faisaient face à une double menace : elles étaient situées dans des zones où les secousses du sol seraient les plus intenses, et elles étaient les destinations principales pour les soins d'urgence. Si ces bâtiments étaient endommagés, la capacité de réponse de tout le district à une catastrophe s'effondrerait. Le deuxième groupe comprenait des hôpitaux gouvernementaux et de plus grands centres qui desservent de vastes populations. Bien qu'ils ne soient pas dans les zones de secousses les plus dangereuses, ils risquaient d'être submergés par le nombre impressionnant de personnes nécessitant des soins, un problème connu sous le nom de surcharge de la demande.

Le troisième et le quatrième groupes ont révélé un type de danger plus subtil. Un groupe d'installations, principalement de petits centres situés à l'intérieur des terres et sur des îles, était confronté à un risque d'isolement. Ces bâtiments étaient souvent éloignés des routes principales, ce qui signifie que même si la structure restait debout, les routes menant à eux pourraient être bloquées ou trop lentes à traverser après un séisme. Le dernier groupe, qui s'est avéré être le plus surprenant, était constitué d'établissements desservant les camps de réfugiés massifs dans la partie sud du district. Ces cliniques étaient situées dans des zones présentant le risque de secousses du sol le plus faible de tout le district. Cependant, elles desservaient le plus grand nombre de personnes, et la distance pour les atteindre était importante. Dans une analyse traditionnelle qui ne regarderait que l'intensité du séisme, ces installations auraient été considérées comme les plus sûres. Mais lorsque les chercheurs ont ajouté le nombre de personnes et le temps de trajet dans l'équation, ces établissements sont apparus comme ayant le risque le plus élevé d'un décalage de capacité. Ils étaient les plus susceptibles de faillir parce que la demande de soins dépassait largement leur capacité à les fournir, même si le bâtiment lui-même ne se fissurait pas.

Les chercheurs ont constaté que ce modèle de vulnérabilité était remarquablement stable. Lorsqu'ils changeaient la taille du tremblement de terre simulé, passant d'une secousse modérée à un événement massif et rare, la manière dont les établissements étaient regroupés changeait à peine. Seuls deux des 184 établissements changeaient de groupe entre les scénarios de séisme le plus petit et le plus grand. Cette cohérence suggère que les risques ne dépendent pas seulement de la force des secousses du sol, mais sont profondément ancrés dans la géographie et la répartition de la population du district. L'étude a mis en évidence une faille critique dans la manière dont la planification des catastrophes est souvent réalisée : se concentrer uniquement sur la résistance du bâtiment ou l'intensité des secousses. En ignorant le nombre de personnes qu'un établissement dessert et le temps nécessaire pour s'y rendre, les planificateurs pourraient protéger les mauvais bâtiments.

Les conclusions offrent une voie claire pour les planificateurs d'urgence à Cox's Bazar et dans des régions similaires. Les grands hôpitaux du centre-ville doivent être renforcés pour garantir qu'ils puissent survivre aux secousses les plus fortes, car leur défaillance serait catastrophique. Les établissements des camps de réfugiés, bien qu'étant dans une zone sismique plus sûre, nécessitent une attention urgente concernant leur accessibilité et leur capacité, peut-être par de meilleurs réseaux routiers ou la pré-position de fournitures médicales, car ils sont les plus susceptibles d'être submergés. Les cliniques isolées sur les îles et dans les collines nécessitent des solutions différentes, telles que des sites d'atterrissage pour hélicoptères ou des plans d'évacuation maritime, car leur plus grand risque n'est pas les secousses, mais l'incapacité de les atteindre. Cette étude prouve que pour véritablement protéger un système de santé, il faut regarder l'ensemble du tableau : le sol, les routes, les bâtiments et les personnes. Ce n'est qu'en comprenant comment ces éléments interagissent que les communautés pourront se préparer au jour où la terre bougera.