Nationwide exposure modelling and scenario-based seismic risk assessment of school buildings in North Macedonia
Cette étude répond à l'absence d'un modèle d'exposition national pour la Macédoine du Nord en développant le premier inventaire complet de 1 129 bâtiments scolaires et en l'utilisant pour évaluer le risque sismique à travers deux scénarios de séismes historiques, fournissant ainsi un cadre critique pour la planification des rénovations fondées sur des données probantes et la préparation aux urgences.
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Les tremblements de terre ne se contentent pas de secouer le sol ; ils mettent à l'épreuve la résilience des communautés qui y sont bâties. Dans la science du risque de catastrophe, trois éléments déterminent l'ampleur des dommages causés par un séisme : l'intensité des secousses, le nombre de personnes et de bâtiments situés sur leur trajectoire, et la capacité de ces structures à résister à la force exercée. Si les scientifiques ont depuis longtemps cartographié le potentiel de secousses à travers le monde, l'inventaire de ce qui se trouve sur leur passage — plus précisément les lieux où les enfants apprennent — a souvent fait défaut dans de nombreuses régions. Sans une image claire de l'existence des bâtiments scolaires, de leur composition et de leur localisation, il est impossible de savoir lesquels sont les plus susceptibles de s'effondrer ou de planifier efficacement leur protection. Cette lacune est particulièrement critique en Macédoine du Nord, un pays situé dans une zone de forte activité sismique où les écoles servent non seulement de salles de classe, mais aussi de refuges vitaux pour les familles après une catastrophe.
Des chercheurs de Macédoine du Nord et du Portugal ont désormais comblé ce vide en créant la première carte nationale complète des bâtiments scolaires du pays. Ils ont rassemblé des informations provenant de registres gouvernementaux, de registres fonciers et d'études antérieures pour construire un modèle numérique de 1 129 écoles primaires et secondaires. Ce modèle ne se contente pas de lister des adresses ; il classifie chaque bâtiment selon son matériau de construction, comme le fait qu'il soit fait de brique, de béton ou de pierre, et note son âge et sa taille. En combinant cet inventaire détaillé avec des simulations informatiques de la réaction de différents types de bâtiments aux secousses, l'équipe a pu estimer les dommages potentiels et le coût humain de deux des séismes les plus importants de l'histoire de la nation : le dévastateur séisme de 1963 à Skopje, la capitale, et l'événement puissant de 1931 dans le sud-est.
L'étude révèle que le parc actuel de bâtiments scolaires en Macédoine du Nord repose fortement sur des méthodes de construction anciennes. Environ 70 % des écoles sont construites en maçonnerie non armée ou avec des cadres en béton qui manquent de la flexibilité moderne, ce qui les rend particulièrement vulnérables aux secousses intenses. Lorsque les chercheurs ont simulé une répétition du séisme de 1963 à Skopje, les résultats ont montré que près de la moitié des écoles de la région de la capitale échapperaient probablement aux dommages, mais qu'une partie importante subirait une défaillance structurelle grave. Les simulations ont indiqué qu'environ 13 % des écoles de la zone touchée pourraient être complètement détruites, le risque le plus élevé étant concentré dans le noyau urbain, là où les secousses sont les plus intenses. Dans un scénario où ces bâtiments seraient occupés pendant les heures de cours, le modèle suggère que plus de 160 personnes pourraient perdre la vie, la majeure partie des pertes économiques pesant sur les écoles primaires du centre-ville.
Le second scénario, modélisant une répétition du séisme de Valandovo en 1931, a brossé un tableau différent. Bien que le nombre total de bâtiments endommagés et la perte économique globale soient inférieurs à ceux du scénario de Skopje, l'impact est plus sévère pour les communautés rurales. Dans cette simulation, les écoles régionales des villages reculés étaient beaucoup plus susceptibles d'être complètement détruites que les plus grandes écoles centrales. Cela s'explique par le fait que de nombreux bâtiments ruraux sont des structures plus anciennes, de plain-pied, faites de pierre ou de brique sans renforcement moderne, et qu'ils sont souvent situés plus près de la faille. Les simulations ont suggéré que, bien que le nombre total de décès potentiels soit plus faible, environ 31 personnes, les dommages à l'infrastructure physique dans ces zones rurales seraient disproportionnellement élevés, menaçant la continuité éducative de communautés entières.
Une conclusion clé de la recherche est que l'âge et le type de construction sont les prédicteurs les plus déterminants de la survie. Les bâtiments construits avant 1964, avant l'introduction de codes de conception sismique stricts dans la région, sont les plus susceptibles de subir des dommages catastrophiques. En revanche, les écoles construites après 1981, qui suivent des normes d'ingénierie actualisées, présentent une capacité bien plus élevée à résister aux secousses simulées. Les chercheurs ont également noté que les résultats sont basés sur des modèles informatiques d'événements futurs, et non sur un récit du passé. Les séismes réels de 1963 et 1931 se sont produits la nuit ou pendant les vacances lorsque les écoles étaient vides, ce qui explique pourquoi les bilans mortels historiques n'ont pas été causés par l'effondrement des écoles. Les chiffres présentés dans cette étude représentent le coût humain potentiel si des séismes similaires frappaient alors que les bâtiments sont remplis d'élèves et d'enseignants.
Ce travail fournit la première base claire et fondée sur des données pour protéger l'infrastructure éducative de la Macédoine du Nord. En identifiant précisément quelles municipalités et quels types de bâtiments sont les plus à risque, l'étude offre une feuille de route aux décideurs. Elle permet aux autorités locales de prioriser les écoles qui nécessitent un renforcement urgent et aide les planificateurs d'urgence à comprendre où concentrer leurs ressources. Le modèle n'est pas une liste statique mais un outil vivant qui peut être mis à jour à mesure que de nouvelles informations deviennent disponibles, garantissant que l'approche de la Macédoine du Nord en matière de sécurité sismique évolue parallèlement à sa compréhension de la menace. Pour une nation où les écoles sont le cœur de la communauté et un refuge en cas de crise, savoir quelle est la solidité de ces bâtiments est la première étape pour garantir qu'ils restent debout lorsque le sol tremble.
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