Mesures d’exploitation et de construction visant à garantir une infrastructure ferroviaire résiliente au changement climatique

Le chemin de fer représente un mode de transport économe en énergie avec un impact environnemental relativement faible, ce qui favorise le transport ferroviaire dans la mise en œuvre de la stratégie de transport neutre en carbone à long terme. Cela est également lié au potentiel du rail pour atténuer le changement climatique, étant donné que la croissance du transport ferroviaire se traduirait par une réduction des émissions de gaz à effet de serre. Cependant, ce potentiel ne peut être réalisé que si les chemins de fer sont adaptés pour résister aux impacts associés aux changements climatiques.

L'une des vulnérabilités les plus critiques du système de transport ferroviaire est la faible flexibilité de l'infrastructure et de l'exploitation en cas de perturbations. Le système de transport ferroviaire dépend également d'autres types d'infrastructures. Par exemple, les perturbations de l'alimentation électrique dues à des phénomènes météorologiques extrêmes influencent directement la fonctionnalité du système de transport ferroviaire. En raison de la longue durée de vie de l’infrastructure ferroviaire, qui devrait fonctionner à pleine capacité pendant plus de 50 ans (et même plus longtemps, pour certaines installations), il convient d’intégrer les aspects liés au changement climatique dans le processus de planification, de conception et de gestion ferroviaires à long terme. La vision du rapport Rail Adapt Report (UIC,2017)considère le processus d’adaptation des chemins de fer comme faisant partie du scénario de développement «business as usual», de sorte que le coût de l’adaptation n’a qu’un impact marginal sur la performance financière d’une compagnie de chemin de fer.

Les risques de changement climatique pour l'industrie ferroviaire ont été décrits en détail par le projet ARISCC (Adaptation de l'infrastructure ferroviaire au changement climatique), mis en œuvre par le consortium dirigé par l'UIC (Union internationale des chemins de fer). Les résultats de l'ARISCC comprennent des cartes des risques naturels et le document d'orientation sur la gestion intégrée des risques naturels sur les chemins de fer. Les effets identifiés du changement climatique sur les chemins de fer peuvent être distingués en trois grandes catégories, chacune nécessitant des ensembles spécifiques de mesures d’adaptation:

• Les phénomènes météorologiques extrêmes, tels que les fortes pluies (et les inondations qui y sont associées), les vents violents, les tempêtes, les cyclones, les conditions hivernales extrêmes, etc. Selon l’examen 2011 de la résilience des transports du Defra, il convient de développer à la fois l’infrastructure et la résilience opérationnelle, en particulier en utilisant les voies de redondance et de redirection du réseau disponibles, et de les compléter par des systèmes efficaces permettant de rétablir les services et les itinéraires dans des conditions normales. La communication avec les parties prenantes pour minimiser l'impact des perturbations sur les personnes et les entreprises est également essentielle.
• Événements d'apparition lente ayant un impact progressif sur le transport ferroviaire, comme l'augmentation de la température de l'air ou l'élévation du niveau de la mer. Les mesures d'adaptation devraient être mises en œuvre dans le cadre de stratégies de développement des transports à long terme.
• D’autres risques naturels provoqués par le changement climatique, notamment les glissements de terrain, les chutes de roches, les avalanches, la diminution de la stabilité des remblais, etc. Des mesures de protection structurelles combinées à une évaluation de la vulnérabilité et à des systèmes de réduction des risques de catastrophe permettraient de répondre de manière appropriée à ces défis.

Le «Guide pour renforcer la résilience du transport ferroviaire européen lors d’événements météorologiques extrêmes», produit par le projet MOWE-IT, divise les réponses aux événements météorologiques extrêmes en mesures de planification à long terme, en actions à prendre immédiatement avant l’événement et en actions de rétablissement. Le guide intitulé «UrbanRail, Climate Change and Resilience»,élaboré par l’Union internationale des transports publics (UITP), met l’accent sur les mesures d’adaptation visant à prévenir et à réparer les dommages causés par les aléas climatiques sur les différents sous-systèmes du réseau ferroviaire urbain, tels que: alimentation électrique, voies, matériel roulant, gares, tunnels, passages à niveau et installations de maintenance. Les principales recommandations formulées par ces ressources sont les suivantes:

• Intégrer les projections du changement climatique dans la conception et la capacité du drainage à faire face à la fréquence et à l'ampleur prévues des inondations futures. Au Royaume-Uni, par exemple, les normes de drainage tiennent compte de l’incidence du climat futur dans la conception des actifs ferroviaires: pour le drainage ferroviaire neuf et assaini, une augmentation de 20 % du débit estimé est ajoutée.
• Améliorer la résilience au vent des mâts caténaires et garder les zones proches des pistes et des caténaires exemptes d'objets dangereux. Même si de nombreuses défaillances opérationnelles sont causées par des arbres tombés sur la voie ferrée ou les caténaires, la végétation est souvent utilisée comme zone tampon pour le bruit et la pollution le long des voies ferrées et aussi pour protéger la voie contre l'insolation directe. Les mesures fondées sur la nature qui augmentent la résilience au vent (par exemple, les arbres capables de résister à des vitesses de vent élevées) devraient donc être privilégiées.
• Installer une capacité de réserve et d'urgence pour les systèmes de sécurité et d'exploitation (camions de passage, interrupteurs, fonctionnement sur voie opposée) afin de sauvegarder la capacité affectée par les conditions météorologiques extrêmes.
• Élaborer des stratégies minimisant l'impact des défaillances opérationnelles causées par des conditions météorologiques extrêmes (horaires spéciaux, modèles de réacheminement) et assurer le remplacement des services si nécessaire (par exemple, transport par autobus)
• Fournir des informations en temps réel aux passagers et maintenir la communication avec les institutions importantes

L'augmentation de la température peut ne pas être considérée comme un problème majeur pour le transport ferroviaire dans les régions qui sont déjà confrontées à de telles conditions (Europe du Sud); toutefois, en Europe du Nord, la résilience aux températures estivales élevées devrait être renforcée. Le flambement du rail, le risque accru d'incendies de végétation, l'installation de systèmes de refroidissement et d'autres systèmes pour le confort des passagers sont des préoccupations liées à la chaleur dans le futur système de transport ferroviaire. Les mesures d’adaptation respectives devraient combiner des solutions techniques (par exemple, une résistance accrue à la chaleur des interrupteurs et du système de sécurité), des mesures fondées sur la nature (par exemple, la protection de la végétation contre le soleil direct) et des systèmes de surveillance et d’alerte précoce.

Un autre aspect de la vulnérabilité du rail repose sur la réduction de la stabilité des sols déclenchée par les impacts du changement climatique, tels que les fortes précipitations ou les fluctuations de température. L'apparition de glissements de terrain, de chutes de roches ou d'avalanches, affectant principalement les zones montagneuses, impose la mise en œuvre de mesures de protection structurelle, telles que des digues et des remblais. Ces mesures peuvent présenter de multiples avantages, car elles peuvent également protéger les colonies ou d’autres infrastructures telles que les routes ou les réseaux d’approvisionnement énergétique. Étant donné que la mise en œuvre de mesures structurelles pour l’ensemble du système ferroviaire des pays de montagne n’est souvent pas réalisable pour des raisons économiques et pour des aspects liés à la protection de la nature et du paysage, il est fortement nécessaire de prendre des mesures supplémentaires (non structurelles) de réduction des risques, telles que la mise en place de systèmes d’alerte précoce, la réorientation du trafic, etc., comme indiqué ci-dessus.

L’adaptation de l’infrastructure ferroviaire fait également partie des solutions permettant d’assurer la continuité des chaînes d’approvisionnement pour le secteur des entreprises et de l’industrie. Les risques communs qui menacent la continuité de la chaîne d’approvisionnement liée au transport comprennent les retards ou les interruptions des services de transport causés par des phénomènes météorologiques extrêmes, le flambement du rail et les accidents. La perturbation de la chaîne d'approvisionnement pourrait finalement entraîner une augmentation des coûts. Cela peut avoir un impact sur l'acheteur, le fournisseur ou l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement. Garantir la résilience des chemins de fer est également essentiel pour assurer la connectivité des destinations dans les régions touristiques, contribuant ainsi également au développement économique de ce secteur.