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 de plaine, c'est-à-dire plus chaude et plus sèche, 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 événements 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, entraînant 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'occurrence des extrêmes climatiques, y compris les fortes tempêtes, les pluies torrentielles, les vents forts et les 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 perturbant le trafic. Les principaux impacts comprennent les inondations (dues à des crues fluviales ou soudaines), les glissements de terrain (en conjonction avec des inondations) ou les vents violents causant des dommages à l'infrastructure elle-même ou au moyen d'arbres tombés sur la piste. 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, en 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 de garantir la résilience des infrastructures et de l’exploitation ferroviaires au changement climatique.

Compte tenu de l’ampleur des défis liés au changement climatique auxquels le transport ferroviaire devrait faire face à l’avenir et en raison de la très longue durée de vie des infrastructures ferroviaires, le processus de mise en place d’infrastructures 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 les perturbations du transport ferroviaire dues aux tendances climatiques à long terme, telles que l’augmentation de la température.

Les risques et les vulnérabilités liés aux changements climatiques 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 du transport ferroviaire. Cette analyse a été élaborée conformément à la ligne directrice intitulée «Methodological Handbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects » (en slovaque), qui a été élaborée en 2018 par le Centre de recherche sur les transports de Slovaquie et des consultants du ministère des transports et de la construction.

Plus précisément, l'évaluation des risques et de la vulnérabilité a été élaborée pour chaque tronçon du chemin de fer considéré, en intégrant l'aspect de l'exposition (phénomènes attendus du changement climatique affectant le transport ferroviaire) et de la sensibilité (étendue dans laquelle le système est susceptible d'être influencé par les impacts du changement climatique). Les risques ont été attribués aux tronçons ferroviaires et aux composantes ferroviaires (p. ex. ponts, tunnels) selon la catégorisation suivante:

• Insignifiant (bleu); le risque peut être traité au moyen d’une conception technique standard des actifs ferroviaires ou dans le cadre d’une exploitation normale.
• Petit (vert); le risque nécessite une modification partielle de la conception technique ou de l'exploitation.
• Moyenne (jaune); le risque nécessite une modification importante de la conception technique ou de la gestion de l’exploitation des risques.
• Significatif (rouge); le risque nécessite un changement fondamental de la conception technique ou de la gestion des urgences;
• Catastrophe (noir); le risque peut entraîner la fermeture à long terme de l’exploitation ou des dommages aux actifs ferroviaires. Un routage alternatif est fortement recommandé.

Sur la base du type et de l'ampleur des risques identifiés, des mesures d'adaptation ont été proposées pour les sections concernées du corridor et intégrées dans la documentation du projet lors 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 face 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) protection contre le vent du système caténaire (p. ex. 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 faire face à une plus grande quantité d'eau et l'amélioration du drainage du sous-sol ferroviaire, des tunnels et des structures de ponts; iii) un alignement ferroviaire accru au-dessus de la limite d’inondation potentielle (entre _{Q 100} et Q _1000, selon la situation sur place); réduction de l'inclinaison des pentes pour prévenir les glissements de terrain; iv) structures de pont résistantes et piliers de pont profonds; v) l’utilisation de matériaux de construction hautement résistants à l’eau pour la sous-catégorie ferroviaire et d’autres composants; vi) un mode flexible de montage des rails, qui réduit considérablement la déformation des rails due à 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 de température (pour la surchauffe et le gel), de givrage, de précipitations de neige ou de 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, suivi et 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 suivi et de prévision «sur mesure» qui se concentre sur les événements particulièrement nocifs pour les chemins de fer, tels que les vents violents, le givrage, les inondations ou les fortes chutes de neige. Grâce à un système d'alerte précoce, l'impact négatif des phénomènes météorologiques extrêmes sur le système de transport ferroviaire et sur l'ensemble de l'économie sera réduit au minimum.

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 du corridor 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 (environ 200 km de long), 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 des 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 ponts isolés, des piliers de pont résistants) et doivent être testés pour la charge statique et dynamique avant leur mise en service 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 une évaluation de l'impact du projet sur le changement climatique. 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 dans le cadre d’un 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 procédé à des évaluations et formulé des recommandations conformément au «Mthodological 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), élaboré par Integra Consulting (société de conseil).

L'un des principaux moteurs du projet de modernisation des chemins de fer est le soutien qu'il peut apporter au développement économique et à la prospérité, en particulier dans les régions les plus reculées de Slovaquie. Un financement suffisant fourni par les 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 à la planification et à 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 certains 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 de terres qui peuvent limiter le développement urbain. Au fur et à mesure que la construction du chemin de fer progresse, ces problèmes sont abordés par la consultation des représentants des municipalités et la discussion avec les experts des transports impliqués dans le projet visant à 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 II pour la période 2007-2013. La dotation totale de l'axe prioritaire 1 du POII 2014-2020 - axé sur l'infrastructure ferroviaire au sein du réseau central du RTE-T - s'élève à 853,9 millions d'euros, dont 725,8 millions d'euros fournis par la Commission européenne par l'intermédiaire du Fonds de cohésion et les 128,1 euros restants représentés par 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 corridor qui ont déjà été modernisés ou sont en 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’EUR. 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.

Les principaux avantages globaux attendus du projet de modernisation du chemin de fer sont les suivants: des transports ferroviaires attrayants, plus rapides et plus confortables; moins d’émissions dues au transport par rapport au transport routier; une meilleure compétitivité des PME; les avantages pour la santé dus à la réduction de la pollution atmosphérique et 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 fonctionnement également lors de phénomènes météorologiques extrêmes.

Le développement des infrastructures de transport en Slovaquie est piloté 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 ferroviaire 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 climatique du chemin de fer 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 visant à accroître la résilience au changement 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 à 100 ans, voire plus, si elle est bien entretenue et surveillée en permanence.

Michal Lukac
Railways of the Slovak Republic
Tel.: +421 903244460; +421 0220297059
E-mail: hovorca@zsr.sk

Ministry of Transport and Construction of the Slovak Republic
Phone: +421 259494702
E-mail: info@mindop.sk