Predictive Landslide Susceptibility Modelling Using Statistical Approaches in Mantsa River catchment, Dawro Zone, South-western Ethiopia
Cette étude évalue la susceptibilité aux glissements de terrain dans le bassin versant de la rivière Mantsa, dans le sud-ouest de l'Éthiopie, en utilisant les modèles de rapport de fréquence et de régression logistique, identifiant des facteurs de conditionnement clés tels que l'utilisation des terres et la lithologie, et démontrant que le modèle de rapport de fréquence atteint une précision prédictive légèrement supérieure (AUC = 0,874) pour soutenir la réduction des risques et la planification durable de l'utilisation des terres.
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Dans les hauts plateaux de l'Éthiopie, là où la terre s'élève brusquement en montagnes escarpées et en vallées profondes, le sol est animé par un mouvement lent et dangereux. Lorsque de fortes pluies imprègnent le sol, les pentes raides peuvent perdre leur prise, envoyant des roches, de la boue et des débris glisser vers les villages et les routes. Ce phénomène, connu sous le nom de glissement de terrain, n'est pas seulement un événement soudain, mais le résultat d'une conversation complexe entre la forme du terrain, le type de roche sous la surface, la quantité de pluie qui tombe et la manière dont les humains utilisent le sol. Pour les communautés vivant dans ces régions escarpées, comprendre où ces glissements sont les plus susceptibles de se produire est une question de survie. Cela permet aux planificateurs de savoir quelles pentes sont sûres pour la construction et lesquelles doivent être laissées en l'état, transformant une force naturelle chaotique en un risque gérable.
Une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de cartographier ce risque dans le bassin versant de la rivière Mantsa, une zone spécifique de la zone de Dawro, dans le sud-ouest de l'Éthiopie. Cette région est un paysage de contrasts dramatiques, avec des altitudes allant de profondes vallées fluviales jusqu'à de hauts sommets montagneux, tous sculptés par l'eau et façonnés par une ancienne activité volcanique. Le sol ici est composé de couches de roches volcaniques, certaines dures et d'autres tendres, situées sous un climat qui apporte des pluies saisonnières intenses. Pour créer une carte de danger fiable, les scientifiques ont d'abord construit un dossier détaillé du passé. Ils ont combiné des images satellites avec des travaux de terrain pour localiser 280 points spécifiques où des glissements de terrain s'étaient produits, allant de coulées de terre lentes à des chutes de pierres soudaines. Ils ont ensuite divisé cette liste en deux groupes : l'un pour enseigner à leurs modèles informatiques à quoi ressemble un glissement de terrain, et l'autre pour tester si les modèles pouvaient prédire correctement où de nouveaux glissements pourraient se produire.
Les chercheurs ont utilisé deux méthodes statistiques différentes pour analyser les données, traitant le paysage comme un puzzle où chaque pièce représente un facteur pouvant déclencher un glissement. Ils ont examiné treize éléments différents, de la pente de la colline au type de sol, en passant par la proximité d'une route ou d'un cours d'eau. Une méthode, connue sous le nom de rapport de fréquence, comptait simplement la fréquence à laquelle les glissements de terrain apparaissaient dans chaque catégorie de ces facteurs. Par exemple, elle vérifiait si les glissements de terrain se produisaient plus souvent sur des pentes raides que sur des terrains plats, ou plus souvent près des routes que loin de celles-ci. La seconde méthode, la régression logistique, est plus complexe, calculant la probabilité d'un glissement en pesant tous ces facteurs à la fois pour voir comment ils interagissent. Les deux approches visaient à produire un score unique pour chaque mètre carré de terre, indiquant la probabilité qu'il cède.
Les résultats ont brossé un tableau clair du danger et de la sécurité à travers le bassin versant. Les modèles ont montré que le facteur le plus influent n'était pas la raideur de la colline ou le type de roche, mais la manière dont la terre était utilisée. Les zones où la terre était modérément cultivée — signifiant souvent que des cultures étaient pratiquées sur des pentes raides après le retrait de la forêt naturelle — étaient beaucoup plus susceptibles de glisser que les zones forestières ou les bois non touchés. Le retrait des arbres et la perturbation du sol par l'agriculture rendaient le terrain beaucoup plus faible. Le type de roche jouait également un rôle majeur ; la zone est couverte de roches volcaniques qui, lorsqu'elles sont exposées au climat chaud et humide et aux pluies abondantes, se décomposent en un sol tendre, riche en argile, qui possède très peu de résistance. Lorsque cette argile est saturée d'eau, elle devient glissante et lourde, entraînant le type de glissement le plus courant dans la région : une coulée de terre lente et roulante.
Les cartes générées par l'étude ont révélé que le risque le plus élevé est concentré dans des poches spécifiques du paysage. Les zones les plus dangereuses se trouvent dans les parties sud-ouest, nord-est et sud-est du bassin versant, là où les pentes volcaniques abruptes rencontrent des réseaux denses de fissures dans la terre et des précipitations élevées. Ce sont aussi des zones où l'activité humaine, telle que l'agriculture et la construction de routes, a poussé contre les limites du terrain. En revanche, les parties nord et centrale de la région, qui sont généralement plus plates et moins perturbées, présentaient un risque beaucoup plus faible. Les modèles ont été capables de distinguer les terrains sûrs des terrains dangereux avec une grande précision, identifiant correctement les emplacements des glissements de terrain passés dans la grande majorité des cas.
En fin de compte, l'étude fournit un outil pratique pour les populations vivant dans la zone de Dawro. En identant la combinaison spécifique de pentes raides, de roche volcanique fragile, de fortes pluies et d'utilisation humaine des terres qui mène à la rupture, les cartes offrent un guide pour l'avenir. Elles suggèrent que la protection des forêts restantes et la prudence concernant l'agriculture sur les versants escarpés sont des étapes critiques pour réduire les risques. La recherche confirme que, bien que le paysage soit naturellement sujet à l'instabilité, les choix humains peuvent soit aggraver le danger, soit aider à maintenir la stabilité du sol. Avec cette nouvelle compréhension, les autorités locales peuvent désormais prendre des décisions éclairées sur les lieux de construction, les zones où il faut alerter les résidents et la manière de planifier une coexistence plus sûre avec la terre mouvante.
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