Prise en compte des risques liés au changement climatique dans la planification de la modernisation du corridor ferroviaire en Slovaquie

Les conditions naturelles de la Slovaquie sont très diverses en termes de topographie, de climat, de végétation et d'activités économiques. La partie sud du pays est principalement constituée de plaines, c'est-à-dire plus chaudes et plus sèches, tandis que le nord montagneux a un climat plus frais et humide. Cette diversité est l'une des raisons d'un large éventail de risques naturels induits par les phénomènes climatiques affectant le transport ferroviaire, qui sont susceptibles d'être exacerbés par le changement climatique.

Selon la stratégie d’adaptation de la République slovaque aux effets néfastes du changement climatique, la température moyenne annuelle a augmenté de 1,73 °C entre 1881 et 2017. La variabilité du climat est également en train de changer, notamment en termes de précipitations: au cours de la même période, une augmentation significative de l’occurrence d’événements pluviométriques extrêmes à court terme a été observée, ce qui a entraîné un risque accru d’inondations locales.

Le changement climatique devrait encore augmenter la température moyenne annuelle en Slovaquie de 2 °C (scénario RCP 4,5) et de 4 °C (scénario RCP 8,5) par rapport à la période 1951-1980. Avec le réchauffement climatique, l'apparition d'extrêmes climatiques, y compris de fortes tempêtes, des pluies torrentielles, des vents violents et des vagues de chaleur, augmentera probablement. Les phénomènes météorologiques extrêmes sont potentiellement la manifestation la plus dangereuse du changement climatique pour le secteur des transports et pour le transport ferroviaire en particulier, causant des dommages à l'infrastructure ferroviaire et des perturbations du trafic. Les principaux impacts comprennent les inondations (dues à des crues fluviales ou soudaines), les glissements de terrain (en conjonction avec les inondations) ou les vents violents causant des dommages aux infrastructures elles-mêmes ou au moyen d'arbres tombés sur la voie. Même en hiver, les phénomènes dangereux menaçant le trafic ferroviaire, tels que la pluie verglaçante ou les avalanches de neige, devraient devenir plus fréquents en raison des fluctuations de température plus fréquentes.

Les objectifs généraux du projet de modernisation des chemins de fer slovaques sont les suivants: (i) améliorer la qualité et la compétitivité du transport ferroviaire, (ii) renforcer les avantages de cette modalité de transport pour l’économie et l’intégration de la Slovaquie dans les réseaux de transport internationaux, et (iii) contribuer à la protection de l’environnement en développant une solution de transport respectueuse de l’environnement, remplaçant d’autres modes de transport (en particulier le transport routier). L’une des conditions préalables fondamentales à la réalisation des objectifs du projet et, partant, de ses fonctions en matière d’économie et de protection de l’environnement est d’assurer la résilience climatique de l’infrastructure et de l’exploitation ferroviaires.

Compte tenu de l’ampleur des défis liés au changement climatique auxquels le transport ferroviaire devrait faire face à l’avenir et de la très longue durée de vie des infrastructures ferroviaires, le processus visant à les rendre à l’épreuve du changement climatique doit être correctement planifié et préparé. Cela implique que l'identification des risques et des vulnérabilités liés au changement climatique pour les actifs et l'exploitation du transport ferroviaire doit faire partie intégrante du projet de modernisation. Les mesures d’adaptation recommandées visent à garantir une exploitation ferroviaire non perturbée, même en cas de conditions météorologiques extrêmes, et à éviter toute perturbation du transport ferroviaire due aux tendances climatiques à long terme, telles que l’augmentation de la température.

Les risques et les vulnérabilités liés au changement climatique pour les actifs et l'exploitation du transport ferroviaire ont été identifiés et des mesures d'adaptation ont été proposées dans le cadre de l'étude de faisabilité du projet de modernisation ferroviaire. Cette analyse a été élaborée conformément à la ligne directrice intitulée «Methodological Handbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects » (Manuel méthodologique sur l’évaluation des incidences du changement climatique sur les grands projets de transport)(en slovaque), qui a été élaborée en 2018 par le Centre de recherche sur les transports de Slovaquie et des consultants pour le ministère des transports et de la construction.

Plus précisément, une évaluation des risques et de la vulnérabilité a été élaborée pour les différentes sections du chemin de fer à l'étude, intégrant l'aspect de l'exposition (phénomènes de changement climatique attendus affectant le transport ferroviaire) et de la sensibilité (dans quelle mesure le système est susceptible d'être influencé par les impacts du changement climatique). Les risques ont été attribués aux sections et aux composantes ferroviaires (ponts, tunnels, etc.) selon la catégorisation suivante:

• Insignifiant (bleu); le risque peut être pris en compte au moyen d'une conception technique standard des actifs ferroviaires ou dans le cadre d'une exploitation normale.
• Petit (vert); risque nécessite une modification partielle de la conception technique ou de l'exploitation.
• Moyen (jaune); le risque nécessite une modification importante de la conception technique ou de la gestion des risques.
• Significatif (rouge); le risque nécessite une modification fondamentale de la conception technique ou de la gestion des urgences;
• Catastrophique (noir); le risque peut entraîner la fermeture à long terme de l'exploitation ou l'endommagement des actifs ferroviaires. Un routage alternatif est fortement recommandé.

Compte tenu du type et de l'ampleur des risques recensés, des mesures d'adaptation ont été proposées pour les tronçons concernés du corridor et incorporées dans la documentation du projet au cours de la phase préparatoire et de conception. Les mesures d'adaptation proposées peuvent être regroupées en trois catégories:

• Options techniques, renforcement de la résilience des infrastructures ferroviaires essentielles aux phénomènes météorologiques extrêmes et aux tendances du changement climatique. Ces mesures, qui visent à prévenir les perturbations de la disponibilité des infrastructures, comprennent: i) l ' étanchéité au vent du système caténaire (par exemple, capable de résister à une vitesse du vent supérieure à 30 m/s); (ii) l'augmentation de la capacité du système de drainage, comme les ponceaux capables de supporter une plus grande quantité d'eau et l'amélioration du drainage du sous-sol ferroviaire, des tunnels et des structures de pont; iii) alignement ferroviaire accru au-dessus de la limite d'inondation potentielle (entre Q₁₀₀ et Q₁₀₀₀ selon la situation sur place); réduire l'inclinaison des pentes pour prévenir les glissements de terrain; (iv) les structures de pont résistantes et les piliers de pont profonds; (v) l’utilisation de matériaux de construction hautement résistants à l’eau pour le sous-sol ferroviaire et d’autres composants; (vi) un moyen flexible de montage des rails, qui réduit considérablement la déformation des rails en raison des températures extrêmes; vii) installation de systèmes de protection structurelle (par exemple brise-vent, murs de soutènement, remblais).
• Options de gestion, fournissant des solutions en cas de phénomènes météorologiques extrêmes et de perturbation des infrastructures. Ces options aident à minimiser les impacts négatifs des événements extrêmes et comprennent: (i) une maintenance et un contrôle accrus des sections à risque, par exemple en équipant les aiguillages, les rails et les caténaires de détecteurs surveillant la température (pour la surchauffe et le gel), le givrage, les précipitations de neige ou la vitesse du vent; ii) la fourniture d’un service d’autobus de substitution en cas d’interruption temporaire du transport ferroviaire; iii) assurer des itinéraires ferroviaires alternatifs et une gestion efficace des transports d'urgence; iv) les mesures relatives à la gestion de l'environnement (par exemple, le reboisement des bassins hydrographiques).
• Système d’alerte précoce, de suivi et de prévision, visant à améliorer la préparation et à permettre l’adoption préalable de mesures de gestion du trafic. Cette typologie de mesures repose sur le système de surveillance, de prévision et d’alerte mis en œuvre et opérationnel de l’Institut hydrométéorologique slovaque (SHMI); il s’agit d’un système de surveillance et de prévision «sur mesure» qui se concentre sur les événements particulièrement nocifs pour les chemins de fer, tels que le vent violent, le givrage, les inondations ou les fortes chutes de neige. En fournissant un système d'alerte précoce, l'impact négatif des phénomènes météorologiques extrêmes sur le système de transport ferroviaire et l'ensemble de l'économie sera minimisé.

Une partie des mesures proposées a été mise en œuvre dans les tronçons du corridor ferroviaire qui ont déjà été modernisés. Par exemple, des travaux de construction sont actuellement en cours dans la section du corridor entre les villes de Puchov et Povazka Tepla (15,9 km de long), y compris deux tunnels (respectivement 1,1 et 1,8 km de long) et trois grands ponts sur la rivière Váh et le réservoir d'eau Nosice. L’ensemble du tronçon Puchov-Zilina (44 km de long) devrait être achevé d’ici la fin de 2021. Il s’agit du tronçon de corridor restant à moderniser entre Bratislava et Zilina (d’une longueur d’environ 200 km), dont une partie a été modernisée au cours de la période de programmation précédente (2007-2013). Les mesures d'adaptation dans ces sections comprennent: des mesures visant à assurer la protection contre les inondations jusqu'au niveau Q_500, le drainage du sous-sol ferroviaire et les murs de soutènement renforçant les pentes présentant un risque élevé d'instabilité. Tous les ponts et tunnels sont conçus pour résister aux inondations et aux pluies torrentielles (par exemple, à travers des tabliers de pont isolés, des piliers de pont résistants) et doivent être testés pour la charge statique et dynamique avant d'être mis en fonctionnement régulier.

Les principaux acteurs impliqués dans la modernisation du corridor ferroviaire en Slovaquie, qui sont également responsables de l'acquisition et de l'allocation des ressources financières et de la gestion du projet, sont le ministère des transports et de la construction de la République slovaque et les chemins de fer de la République slovaque (ŽSR). Un large éventail d'autres acteurs ont participé à la phase préparatoire du projet, notamment des entreprises chargées des études de faisabilité, du processus d'évaluation de l'impact sur l'environnement et des entreprises fournissant une évaluation de la vulnérabilité et de la résilience au changement climatique du projet. La mise en œuvre des mesures dans les différentes sections du corridor est assurée par des entreprises de construction de conception, qui ont été sélectionnées par un processus d'appel d'offres public.

Le Centre de recherche sur les transports de la République slovaque et l'Association européenne des consultants ont été impliqués en tant qu'acteurs principaux assurant la résilience au changement climatique ou l'ensemble du projet. Ils ont réalisé des évaluations et formulé des recommandations conformément au «Methodological Handbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects» préparé par Integra Consulting (société de conseil).

L'un des principaux moteurs du projet de modernisation ferroviaire est le soutien qu'il peut apporter au développement économique et à la prospérité, en particulier dans les régions les plus reculées de Slovaquie. La disponibilité de fonds suffisants provenant des ressources européennes et nationales, l'intégration de la modernisation des chemins de fer dans les stratégies nationales et régionales de transport et le soutien des municipalités dans la planification et la mise en œuvre du projet ont également joué un rôle moteur dans le projet de modernisation des chemins de fer.

Il pourrait également y avoir des facteurs limitatifs identifiés qui peuvent entraver le processus, à savoir des conflits avec les objectifs de protection de l'environnement principalement liés à la fragmentation du paysage ou des conflits avec les communautés locales préoccupées par l'augmentation de la pollution sonore et de la consommation des terres qui peuvent limiter le développement urbain. Au fur et à mesure de la construction du chemin de fer, ces problèmes sont abordés en consultant les représentants des municipalités et en discutant avec les experts en transport impliqués dans le projet afin de trouver des solutions mutuellement bénéfiques.

Le principal instrument de financement de toutes les phases du projet de modernisation ferroviaire (préparation, conception et mise en œuvre) est le programme opérationnel «Infrastructures intégrées» 2014-2020 (OPII), précédé du programme opérationnel «Infrastructures intégrées» pour la période 2007-2013. La dotation totale de l'axe prioritaire 1 de l'OPII 2014-2020 - axé sur les infrastructures ferroviaires au sein du réseau central du RTE-T - s'élève à 853,9 millions d'EUR, dont 725,8 millions d'EUR fournis par la Commission européenne par l'intermédiaire du Fonds de cohésion et les 128,1 millions d'EUR restants provenant d'un cofinancement national provenant du budget de l'État. D’autres ressources économiques seront également assurées par l’OPII prévu pour la prochaine période de programmation 2021-2027.

Compte tenu de ce chiffre global, les coûts financiers totaux de la modernisation de l’ensemble du corridor ne peuvent pas encore être quantifiés, étant donné que la majeure partie de sa longueur totale est encore en phase préparatoire. Les chiffres financiers ne sont disponibles que pour les tronçons de corridors qui ont déjà été modernisés ou sont en cours de construction. Par exemple, le budget total des travaux de construction réalisés dans la section Půchov - Považská Teplá actuellement en construction s'élève à 365 millions d'euros. Dans ce cas, la contribution de l’OPII 2014-2020 s’élève à 361 millions d’euros. Toutefois, le coût des mesures techniques visant à accroître la résilience des chemins de fer au changement climatique n’est pas disponible séparément, étant donné qu’elles font partie intégrante de l’ensemble des travaux de construction.

Dans l'ensemble, les principaux avantages attendus du projet de modernisation des chemins de fer sont les suivants: un transport ferroviaire attrayant, plus rapide et plus confortable; une réduction des émissions dues aux transports par rapport au transport routier; une meilleure compétitivité des PME; avantages pour la santé en raison de la réduction de la pollution atmosphérique et de la réduction de la pollution sonore par rapport au transport routier. En ce qui concerne l'adaptation au changement climatique, le projet devrait accroître la résilience du système de transport ferroviaire et assurer son exploitation également lors d'événements météorologiques extrêmes.

Le développement des infrastructures de transport en Slovaquie est guidé par le plan stratégique de développement des transports de la République slovaque jusqu’en 2030, qui porte également sur les infrastructures ferroviaires. La stratégie d’adaptation au changement climatique de la République slovaque, adoptée en 2014 et mise à jour en 2018, fournit des références pour les mesures d’adaptation à mettre en œuvre dans divers secteurs, y compris les transports.

Les études réalisées dans le cadre de la phase préparatoire du projet de modernisation (étude de faisabilité, analyse d'impact, analyse de vulnérabilité, proposition de mesures d'adaptation) sont actuellement prêtes pour presque toute la longueur du corridor ferroviaire. Leur préparation a pris entre plusieurs mois et environ deux ans en fonction de l'étendue et de la complexité du tronçon de chemin de fer considéré. La mise en œuvre a commencé et se poursuit sur une partie du corridor. Les travaux de modernisation du tronçon Bratislava - Žilina, d'une longueur d'environ 200 km, sont presque achevés; la protection du chemin de fer contre le changement climatique fait partie intégrante des travaux de construction. En raison d'un grand nombre de facteurs d'influence, la date d'achèvement de l'ensemble du corridor ne peut pas encore être définie.

Les mesures techniques renforçant la résilience climatique des chemins de fer ont une durée de vie de plusieurs décennies, en fonction du niveau d’entretien. La durée de vie de l'infrastructure ferroviaire est également très longue, de l'ordre de dizaines d'années, jusqu'à 100 ans, voire plus, si elle est bien entretenue et surveillée en permanence.

Michal Lukac
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