Vulnérabilités physiques au changement climatique

8 Le changement climatique fait peser de nombreux risques physiques sur les infrastructures de réseaux. Les infrastructures des réseaux électriques, de transports routier et ferroviaire et de télécommunications sont, à l’échelle locale, d’ores et déjà exposées aux aléas climatiques. À titre d’illustration, quelques exemples de risques liés au changement climatique sont présentés ci-après [9]. Tout d’abord, la hausse de la température moyenne, l’allongement et l’intensification des vagues de chaleur estivales, les sécheresses ou encore l’augmentation des départs d’incendie constituent notamment des risques :

• de surchauffe, voire d’incendie pour les composants électroniques et électriques de l’ensemble des réseaux étudiés ici. Sont en particulier sensibles les équipements des sites stratégiques, des sites mobiles (plus de 60 000 pour tous les opérateurs [10]) et des points de concentration locaux des réseaux fixes (plus de 14 000 nœuds de raccordement des réseaux fibre optique ou cuivre pour le seul opérateur Orange [11]) et des réseaux de télécommunications, ou encore les installations de traction électrique du réseau ferroviaire ;
• de dilatation accrue des rails ;
• d’interruption du transport d’électricité ou des télécommunications en fonction de la température de dimensionnement des câbles [12] et de la tenue à la chaleur des différents composants ;
• de dégradation des systèmes de climatisation d’équipements sur les sites stratégiques et les grands sites des réseaux de télécommunications [13], ou sur les points de concentration locaux des réseaux fixes, pouvant avoir un fort impact selon le nombre de lignes et d’utilisateurs desservis ;
• de rupture d’exploitation des réseaux d’électricité et de transports ainsi que de destruction des poteaux des réseaux de télécommunications, du fait de la multiplication des zones susceptibles de subir des incendies ;
• de ralentissement des travaux de maintenance lors des canicules.

9 Ensuite, les inondations, quelle que soit leur origine, les submersions (notamment liées à la hausse du niveau des mers) ou encore les glissements de terrain peuvent entraîner des coupures de la circulation à la suite de déformations structurelles des infrastructures, voire la destruction localisée de certaines portions des réseaux de transport terrestre ou d’infrastructures (pylônes et antennes) des réseaux de télécommunications ou d’électricité [14].

10 Enfin, les tempêtes et vents violents tels que les épisodes méditerranéens constituent un risque d’endommagement des infrastructures aériennes (câbles, lignes) des réseaux d’électricité ou des ouvrages d’art des réseaux routiers et ferroviaires. Pour les opérateurs de télécommunications, le risque est la déstabilisation des pylônes, antennes ou poteaux nécessaires au fonctionnement de la boucle locale [15]. Par exemple, Orange dispose d’un parc constitué de plus de 16 millions de poteaux (parfois communs avec l’opérateur Enedis), ce qui constitue un point de vulnérabilité.

11 La quantification des effets socioéconomiques du changement climatique, notamment sur les infrastructures, est complexe et encore parcellaire [16]. Néanmoins, toutes les projections anticipent des hausses des coûts liées aux impacts des aléas climatiques sur les infrastructures de transport à l’échelle européenne [17]. Par exemple, les risques d’inondations affectant le réseau ferroviaire pourraient doubler ou tripler dans le cas d’un niveau de réchauffement global compris entre +1,5 °C et +3 °C et générer des surcoûts annuels de plus de un milliard d’euros pour les pouvoirs publics si des mesures d’adaptation ne sont pas mises en œuvre [18].

Face aux risques physiques, des actions d’adaptation variées

12 De manière générale, l’adaptation des infrastructures de ces réseaux au changement climatique demeure encore partielle aujourd’hui. En effet, la prise en compte des risques actuels et de leur évolution dans le contexte du changement climatique est hétérogène selon les secteurs. Or, pour le réseau routier par exemple, ces aléas climatiques représentent d’ores et déjà des coûts significatifs, comme le souligne la Cour des comptes [19].

13 En ce qui concerne les réseaux de transport et de distribution d’électricité, qui sont constitués de plus de 1,5 million de kilomètres de lignes électriques [20], des stratégies d’adaptation sont mises en œuvre par les gestionnaires en réponse à la plupart des aléas climatiques actuels, mais aussi en tenant compte du climat futur (voir tableau 1). Ces stratégies déployées ces dernières années se sont avérées payantes, par exemple lors des canicules estivales en réduisant le nombre d’incidents [21] ou lors des tempêtes hivernales en limitant les ruines généralisées de pylônes.

Tableau 1

Exemples d’adaptation des infrastructures des réseaux d’électricité dans le contexte du changement climatique^(*)

Description

Aléas climatiques Réseau de transport d’électricité Réseau de distribution d’électricité Tendanciels liés à l’évolution du climat Hausse des températures Révision à la hausse de la température de dimensionnement minimal des câbles (fixée à 65 °C depuis 2019 quand elle pouvait être de 40 °C à 60 °C auparavant) Remplacement des accessoires (boîtes de transition entre les différentes portions des réseaux) et des câbles les plus fragiles (notamment les câbles les plus anciens au papier imprégné) Vagues de chaleur Extrêmes liés au changement de régime climatique Inondations et glissements de terrain Étude en cours sur les inondations à horizon 2050 en vue de l’optimisation du positionnement des nouveaux postes électriques (10 à 15 par an) et pylônes et éventuelle protection des sites existants Utilisation de matériel plus résistant aux inondations, mise en place de moyens de réalimentation rapide et de capteurs de niveau d’eau Vents violents et tempêtes Programme de sécurisation mécanique (2002-2014), gestion de la végétation autour des infrastructures Enfouissement des lignes aériennes de moyenne tension (priorité pour les littoraux et les zones boisées) et rénovation des lignes maintenues aériennes pour étendre leur durée de vie d’environ vingt-cinq ans(*)

Exemples d’adaptation des infrastructures des réseaux d’électricité dans le contexte du changement climatique^(*)

(*) Le rythme d’enfouissement actuel des lignes du réseau de distribution est d’environ 1 % par an (soit 3 000 kilomètres de lignes à haute tension, 3 000 kilomètres de lignes à basse tension et 8 000 kilomètres de nouveaux réseaux souterrains).
Lecture : l’anticipation de la hausse des températures et des vagues de chaleur estivales a conduit le gestionnaire du réseau de transport d’électricité à rehausser la température de dimensionnement minimale de ses câbles. Sur le réseau de distribution, une stratégie d’enfouissement des portions de réseau les plus exposées aux vents est mise en place.

14 Des stratégies similaires ont été mises en place pour le réseau de télécommunications, parfois d’abord pour des raisons économiques ou opérationnelles, et sur la base de la connaissance des risques actuels sans anticipation du climat futur [22] : enfouissement des réseaux quand cela est économiquement possible, déploiement de parafoudres sur l’ensemble des équipements, utilisation de matériaux résistant aux fortes températures, ou encore stratégies de délestage entre les réseaux fixes, mobiles et satellitaires ou entre les réseaux d’opérateurs concurrents. Toutefois, ces actions présentent des aléas qui les rendent difficilement généralisables. Comme les solutions alternatives à la fibre (mobiles puis satellites) ont des performances moindres, il peut s’avérer difficile de basculer des réseaux fixes vers ces solutions alternatives, même temporairement, en particulier lorsque les besoins en débits sont importants (hôpitaux, industries). Les stratégies d’enfouissement sont quant à elles coûteuses à l’installation et en maintenance [23].

15 Dans le cas du transport ferroviaire, un travail de recherche et développement est mené pour permettre l’utilisation de matériaux plus résistants à la chaleur (fibre de verre, par exemple) et des stratégies de gestion du trafic, pouvant aller jusqu’à l’interruption, sont mises en place l’été et renforcées lors des canicules.

Face au changement climatique, les vulnérabilités ne sont pas que matérielles

16 Au-delà des risques physiques pesant sur les infrastructures de réseau, le changement climatique fait peser des risques de différentes natures sur les organisations. Par exemple, les périodes de canicule présentent des risques sanitaires pour les travailleurs. Ainsi, pour Orange, ce sont environ 20 000 techniciens d’intervention (en intégrant des sous-traitants) qui peuvent être exposés à des conditions climatiques extrêmes dans l’exercice de leur activité de maintenance ou de réparation des équipements [24]. Les auditions réalisées soulignent que les enjeux assurantiels et financiers sont également prégnants et devraient être pris en compte dans des approches plus larges d’évaluation des risques, ce qui rejoint les conclusions d’un avis d’avril 2022 du Conseil économique, social et environnemental [25].

17 Dans le cas du réseau routier, la multiplicité des gestionnaires, une connaissance de l’état du réseau limitée et atomisée et un manque de moyens constituent autant de fragilités structurelles limitant le déploiement de stratégies d’adaptation [26]. Dans ce contexte, le rôle des opérateurs techniques publics, comme le Cerema, à même d’accompagner les gestionnaires de réseaux dans l’évaluation des vulnérabilités et la mise en place de plans d’actions, s’avère central (voir encadré 2) et complémentaire de l’ingénierie privée. Cet enjeu lié à la multiplication des acteurs concerne également les réseaux de télécommunications, notamment dans le cadre du déploiement de la fibre où trois types d’opérateurs sont impliqués (opérateur d’infrastructure qui varie selon la zone d’intervention, opérateur commercial et opérateur industriel), mais aussi du fait de la part importante de la sous-traitance dans les équipes d’intervention technique.

18 Par ailleurs, l’habitude d’une posture curative — et non anticipative — peut également accroître les difficultés constatées chez certains gestionnaires d’infrastructures. Ainsi, en ce qui concerne le réseau routier, les budgets d’urgence dédiés aux réparations des dommages augmentent sans que des stratégies d’anticipation des risques soient mises en place [27]. D’où l’intérêt de pouvoir objectiver les dépenses évitées par l’adoption de stratégies d’adaptation, en regard de ces coûts de maintenance et d’entretien.

Essai de qualification globale des risques pesant sur les infrastructures de réseau

19 Sans que cela occulte la dimension territoriale de la vulnérabilité des réseaux au changement climatique, les éléments présentés supra permettent de proposer une vision qualitative du risque (voir tableau 2). Les risques physiques les plus marqués concernent les infrastructures de transports, notamment en lien avec les inondations ou le phénomène de retrait-gonflement des argiles [29], ainsi que les infrastructures de télécommunications, en lien avec les vagues de chaleur et les enjeux de climatisation des équipements actifs.

Tableau 2

Essai de qualification des risques pesant sur les infrastructures de réseaux

Description

ALÉAS CLIMATIQUES RÉSEAU Transport d’électricité Distribution d’électricité Transport ferroviaire Transport routier Télécommunications fixes Télécommunications mobiles Tendanciels Hausse de la température moyenne Vagues de chaleur, incendies et sécheresse Extrêmes Inondations, submersions, crues et glissements de terrain Vents violents et tempêtes

Essai de qualification des risques pesant sur les infrastructures de réseaux

Note : l’évaluation qualitative est proposée à partir des entretiens réalisés pour l’étude (en particulier RTE, Enedis, SNCF Réseau, le Cerema et Vinci Autoroutes). La couleur représente l’intensité du risque physique (du vert lorsque la vulnérabilité est limitée, du rouge lorsqu’elle est forte).
Lecture : le risque physique que les vents violents et les tempêtes font peser sur les infrastructures de transport est jugé limité et la hausse de la température moyenne a été anticipée en c e qui concerne les infrastructures d’électricité (cases vertes). Les inondations font peser des risques de déformations structurelles, voire de ruptures des infrastructures des réseaux de transport (cases en rouge). Les vagues de chaleur font peser des risques importants sur le fonctionnement des systèmes de climatisation des équipements actifs stratégiques des réseaux de télécommunications (cases en rouge).

20 À titre d’illustration, les fortes précipitations survenues en juillet 2021, qui ont touché l’Allemagne, la Belgique, le Luxembourg et les Pays-Bas, ont causé environ deux cents décès et entraîné la destruction de routes, de réseaux d’électricité et d’habitations [30]. Dès le mois d’août, une aide à la reconstruction de 30 milliards d’euros était annoncée en Allemagne.

Les réseaux électriques et de télécommunications : des sources d’interdépendances critiques

25 La vulnérabilité et la criticité des réseaux au regard de leurs interdépendances sont diverses (voir tableau 3 page suivante). Ainsi, la défaillance des réseaux de transport d’électricité provoquerait l’arrêt de la distribution électrique, du transport ferroviaire et d’une partie des réseaux de télécommunications [39]. Les autres réseaux d’infrastructures sont particulièrement dépendants des systèmes de télécommunication (par exemple pour le pilotage dynamique de la production d’énergie). En outre, des interdépendances géographiques existent aussi du fait du rassemblement des câbles électriques et de télécommunications sur les mêmes poteaux ou sous les mêmes axes de transport par exemple. Enfin, lors de crises, d’autres relations de dépendance apparaissent : d’une part des infrastructures de communication d’urgence sont nécessaires en cas de catastrophes et les infrastructures routières deviennent cruciales pour l’accès aux zones sinistrées et, d’autre part, la coordination des stratégies d’intervention est cruciale (comme le montre l’exemple de l’encadré 4).

Tableau 3

Vision qualitative des interdépendances entre réseaux

Description

ET LE … LIEN DE DÉPENDANCE ENTRE LE … Réseau routier Réseau ferroviaire Réseau d’électricité : Transport Réseau d’électricité : Distribution Réseau de télécommunications : Fixe Réseau de télécommunications : Mobile Réseau routier Réseau ferroviaire Réseau d’électricité : Transport Réseau d’électricité : Distribution Réseau de télécommunications : Fixe Réseau de télécommunications : Mobile

Vision qualitative des interdépendances entre réseaux

Note : la couleur indique le degré du lien de dépendance du réseau en colonne vis-à-vis de celui en ligne : le lien de dépendance est plus important dans le cas d’une case rouge que dans celui d’une case verte.
Lecture : le réseau ferroviaire, le réseau de télécommunications et le réseau de distribution d’électricité sont fortement dépendants du réseau de transport d’électricité (cases en rouge). En revanche, le réseau routier n’est qu e peu dépendant des réseaux d’électricité, à l’exception d’interdépendances liées aux péages ou éléments de circulation (cases en gris). Des interdépendances géographiques existent entre de nombreux réseaux et en particulier avec le réseau routier, compte tenu de la présence des câbles électriques ou de télécommunications sous les routes ou le long de celles-ci (première ligne du tableau). Les réseaux d’électricité sont dépendants des télécommunications, notamment dans le cas du pilotage de la distribution par exemple (cases en orange).

26 En croisant cette matrice avec le tableau 2, la criticité des réseaux électriques et de télécommunications ressort fortement compte tenu de l’exposition de ces réseaux aux risques climatiques qui vont s’aggraver et du nombre de réseaux et systèmes en dépendant [40].

27 Par ailleurs, au-delà de la question des impacts physiques du changement climatique, la dépendance des secteurs étudiés ici au système électrique soulève la question de leur résilience face à d’éventuelles situations de délestage, nées d’une inadéquation production-consommation, en lien ou non avec le climat. La vague de froid ayant privé plus de 3,5 millions de foyers d’électricité au Texas en février 2021, l’étude Futurs énergétiques 2050 menée par RTE ou encore le travail d’évaluation des risques liés au changement climatique au Royaume-Uni attestent que les extrêmes climatiques peuvent provoquer des situations de tension sur le système électrique [41]. En la matière, les besoins concernent à la fois la disponibilité d’une énergie électrique stable et continue à un tarif compatible avec le modèle économique des différents opérateurs, la capacité du réseau électrique à fournir une alimentation continue — notamment lors des pics d’utilisation du réseau (18 h - 22 h) — et la capacité à anticiper des opérations de délestage (probables en raison de la diversification des sources d’approvisionnement).

Les difficultés inhérentes à la prise en compte des interdépendances

28 Les interdépendances revêtent une importance cruciale mais le sujet de l’adaptation des infrastructures de réseau au changement climatique est encore principalement envisagé de manière sectorielle par les différentes parties prenantes. Pourtant, un opérateur ayant scrupuleusement adapté ses infrastructures au climat futur restera vulnérable si les réseaux dont il dépend n’ont pas adopté une stratégie d’adaptation suffisante.

29 Plusieurs difficultés peuvent expliquer le fait que les interdépendances soient actuellement peu intégrées aux stratégies d’adaptation et renvoient notamment à l’un des défis identifiés par le Haut Conseil pour le climat ; le passage « d’une réponse réactive, sectorielle et au cas par cas, à une logique systémique, proactive, préventive et anticipative [42] » :

• l’identification des risques et des interdépendances est complexe : cela suppose en effet de bien évaluer les risques pesant sur chaque infrastructure et d’en projeter les effets sur les autres réseaux en fonction des liens de dépendance ;
• l’habitude des postures réactives demeure ancrée : la complexité et les coûts de coordination associés aux enjeux d’interdépendances peuvent avoir pour effet d’inciter les acteurs à privilégier une posture réactive ;
• enfin, un manque global de coopération a été souligné par le Giec [43] : ainsi, en France, il n’existe pas d’enceinte de dialogue pour permettre des échanges structurés entre parties prenantes, en articulant différentes échelles spatiales [44].

Des pistes d’action existent : les exercices de crise et la redondance

30 Pour dépasser ces difficultés, l’organisation d’exercices peut se révéler utile et l’apport des expériences de gestion de crise être mobilisé. Ainsi, le ministère de la Transition écologique organise actuellement des exercices de gestion de crise d’origine climatique (sécheresse, inondation, grand froid, tempête, etc.) avec les opérateurs de fourniture/distribution d’électricité ou de carburants et de transport (par exemple l’initiative Labo-crise). La préfecture de police de Paris a organisé un exercice de gestion de crise, Sequana 15/18, qui a permis de faire interagir de nombreux opérateurs et les pouvoirs publics face à une crue fictive de la Seine. L’exercice Zita de préparation à un cyclone, mené en Guadeloupe en 2021 avec l’ensemble des acteurs concernés [45], constitue un autre exemple. De tels exercices permettent d’une part aux différents acteurs de coopérer en temps réel et d’autre part d’identifier les difficultés existantes (organisation du partage de données confidentielles, habitudes de travail différentes, etc.) et les moyens de les lever. En élargissant ce type d’exercices au-delà de la gestion de crise, ils apparaissent de nature à faciliter l’émergence d’une culture commune de l’adaptation.

31 Dans plusieurs cas, et en particulier dans celui de la dépendance aux réseaux électriques ou de télécommunications (notamment pour la gestion de crise), des stratégies d’adaptation fondées sur la redondance sont privilégiées [46]. Ainsi, il est possible de rediriger le trafic routier vers une autre portion du réseau et c’est également le cas pour l’électricité ou les réseaux de télécommunications. Sur les points sensibles du réseau autoroutier comme les tunnels, des équipements de secours tels que des générateurs électriques ou des clés 4G peuvent être déployés pour suppléer temporairement aux défaillances des réseaux électriques ou de communication [47]. Cette stratégie implique néanmoins des efforts de maintenance des systèmes redondants, pouvant paraître moins essentiels en situation nominale. De plus, les dispositifs de secours prévus pour assurer l’alimentation électrique d’une antenne de télécommunication ont une autonomie de trente minutes environ et ne peuvent donc pas suffire en cas de panne prolongée.

Renforcer les connaissances

33 Le travail mené souligne l’importance de renforcer :

• la capacité à se projeter dans un climat futur différent de celui d’aujourd’hui, à une échelle territoriale fine, en se fondant sur des scénarios partagés : il apparaît nécessaire que les gestionnaires des différents réseaux puissent s’appuyer sur un même jeu de projections climatiques et des impacts attendus ;
• la connaissance de l’état actuel des infrastructures de réseaux et des interdépendances, en organisant le partage de connaissance ;
• les outils permettant de capitaliser sur cette connaissance [48], en amorçant le développement d’un outil cartographique d’identification des interdépendances, notamment géographiques, entre les différentes infrastructures [49].

34 Au-delà de ces prérequis, il est également nécessaire de disposer de méthodologies permettant de passer de l’évaluation d’impacts physiques liés au changement climatique à celle des impacts socioéconomiques, de manière à chiffrer à la fois les coûts du changement climatique et les coûts de l’adaptation [50].

Développer une vision nationale des enjeux

35 La révision du Plan national d’adaptation au changement climatique constitue une opportunité pour associer l’ensemble des gestionnaires de réseaux (de transports, d’électricité, de télécommunications mais aussi d’eau et d’assainissement par exemple) à une réflexion nationale articulant adaptation au changement climatique et interdépendances. L’accompagnement, par l’État, de la mise en place d’une instance de dialogue dédiée au sujet pourrait être envisagé. Les axes suivants seraient ainsi abordés au sein d’une enceinte interministérielle à même de porter une approche transversale :

• remontée et concaténation des diagnostics des vulnérabilités des opérateurs ;
• identification de territoires particulièrement vulnérables et/ou présentant des interdépendances stratégiques ;
• partage d’expériences et de bonnes pratiques sur les stratégies d’adaptation sectorielles ;
• identification des interdépendances entre réseaux, sur le territoire national mais aussi avec l’international [51]. En effet, leur inclusion au sein de réseaux européens d’une part, et l’exposition à des évènements climatiques pouvant avoir une échelle géographique plus large que le seul territoire national d’autre part, soulignent les enjeux de coopération internationale ;
• construction d’un diagnostic partagé des interdépendances et proposition d’actions pour en limiter les effets ;
• évaluation des montants nécessaires et discussion des mécanismes de financement potentiels.

36 Ces discussions à l’échelon national pourraient se concrétiser au travers de la définition d’une feuille de route conjointe d’adaptation des infrastructures de réseaux au changement climatique, intégrant une clause de revoyure pour s’assurer de la mise en place des actions et de leur pertinence. À l’instar de ce qui était prévu dans la dite « loi climat et résilience » sur la définition des feuilles de route de décarbonation pour les filières les plus émettrices [52], cela pourrait être prévu dans la loi de programmation énergie-climat (dont l’adoption est envisagée en 2023).

Favoriser l’émergence de démarches locales

37 Plusieurs arguments soulignent l’intérêt de territorialiser ces enjeux liés aux interdépendances pour en faciliter la prise en compte et la gestion. À l’échelle locale, le sujet paraît plus facilement délimitable qu’à l’échelle nationale et les gestionnaires de réseaux présents dans les territoires sont susceptibles de disposer de connaissances fines des vulnérabilités [53]. Par ailleurs, l’adaptation au changement climatique comporte de nombreuses dimensions territoriales, ce qui justifie de mener les diagnostics à une maille géographique fine.

38 Ainsi, en se fondant sur les connaissances déjà accumulées dans le cadre de la mise en œuvre du plan ORSEC par les préfets de départements et de zones [54], un travail associant l’ensemble des parties prenantes du territoire et a minima les gestionnaires de réseaux, les services de l’État et les collectivités pourrait être mené pour identifier les impacts de l’évolution du climat sur ces infrastructures et sur les interdépendances existantes. Les groupes régionaux d’expertise sur le climat pourraient également être associés à la démarche [55]. Le but serait de faire émerger des diagnostics et plans d’actions concernant les interdépendances les plus critiques. Une expérimentation pourrait d’abord être menée dans un nombre restreint de territoires volontaires, présentant à la fois des enjeux d’exposition aux aléas et des interdépendances critiques [56]. Ces territoires pilotes pourraient être identifiés lors de la mise en place de l’enceinte de dialogue (voir supra) et le retour d’expérience pourrait servir de base à l’élargissement du dispositif et à la consolidation d’une vision globale.