New York abrite 1 084 954 bâtiments recensés, dont le poids cumulé atteint environ 760 milliards de kilogrammes. C’est le point de départ d’une étude publiée en mai 2023 dans la revue scientifique Earth’s Future, menée par le géophysicien Tom Parsons, de l’US Geological Survey (USGS), avec Pei-Chin Wu, Meng Wei et Steven D’Hondt, chercheurs à l’université de Rhode Island.
Ce bâti se répartit sur 778 km², dans les cinq arrondissements de la ville. Rapporté aux plus de 8 millions d’habitants, cela représente environ 90 tonnes de construction par New-Yorkais, un ordre de grandeur plus qu’une valeur exacte, précisent les auteurs. Pour aboutir à ce total, les chercheurs ont croisé une base de données recensant l’emprise au sol et la hauteur de chaque immeuble avec les charges prévues par les règles de construction.
Un tassement calculé jusqu’à 600 millimètres, jamais mesuré sur le terrain
En injectant la charge de chaque cellule d’une grille de 100 mètres sur 100 dans un modèle par éléments finis, les chercheurs obtiennent un tassement du sol sous les constructions allant de 0 à 600 millimètres, selon la nature du terrain et le type de fondations. La géologie complexe de la ville a nécessité l’application de plusieurs lois de comportement du sol.
Ce chiffre de 600 millimètres reste théorique. Il provient uniquement du modèle numérique : aucune mesure de terrain ne le confirme à ce jour. L’étude ne dit d’ailleurs nulle part que « la ville s’enfonce de 60 cm » : ce montant borne seulement ce que le calcul autorise dans le pire des cas, pour un sol et une fondation donnés.
Les sols riches en argile et les remblais artificiels affichent le tassement le plus élevé après construction, loin devant les terrains plus élastiques. Aucun bâtiment n’y échappe totalement, pas même ceux posés sur du roc, selon Parsons. Sur les argiles et remblais, l’USGS rappelle que ce « tassement secondaire de long terme sous charge » peut se poursuivre indéfiniment : les cartes de l’étude pourraient donner un aperçu de l’enfoncement à venir.
Les satellites mesurent un enfoncement bien plus modeste
Les mesures par radar satellite et par GPS racontent une autre histoire : elles indiquent un enfoncement moyen de 1 à 2 millimètres par an sur l’ensemble de la ville, cohérent avec la déformation postglaciaire régionale, l’ajustement lent de la croûte terrestre depuis la dernière glaciation. Dans le bas de Manhattan, les données GPS évoquent un enfoncement légèrement supérieur, autour de 2,1 millimètres par an.
Par endroits, la vitesse dépasse nettement cette moyenne. Les auteurs jugent qu’une partie de ces zones est compatible avec la consolidation interne des remblais et des sédiments mous, un phénomène que les charges récentes pourraient aggraver. Comparer le modèle et les mesures satellitaires reste délicat, admet l’étude elle-même : la charge urbaine s’est accumulée sur une période bien plus longue que celle couverte par les relevés.
L’enfoncement a par ailleurs plusieurs causes ; le pompage des eaux souterraines en fait partie, d’après la presse ayant relayé l’étude.
Le sud de Manhattan, ainsi que certains quartiers de Brooklyn et du Queens, s’enfoncent jusqu’à deux fois plus vite que la moyenne. En cause, un sous-sol mêlant argile, sable et limon.
Le niveau de la mer monte à New York d’environ 1 à 2 millimètres par an, un ordre de grandeur similaire à l’enfoncement moyen du sol. Chaque millimètre perdu par le sol équivaut ainsi à gagner un an sur la montée des eaux, selon Parsons. Plus de 8 millions d’habitants vivent en bord d’océan ou de fleuve, ce qui aggrave le risque d’inondation.
La partie basse de Manhattan se situe déjà entre 1 et 2 mètres sous le niveau de la mer. L’ouragan Sandy y avait fait entrer l’eau de mer en 2012 ; la tempête Ida a massivement inondé la ville en 2021, causant la mort de plus de quarante personnes. L’eau de mer endommage aussi la structure des immeubles.
Les auteurs de l’étude ne réclament pas l’arrêt des chantiers. Ils souhaitent attirer l’attention sur le fait que chaque nouvelle tour construite en bord de mer, de rivière ou de lac pourrait contribuer au risque futur d’inondation. L’USGS indique que des mesures d’atténuation pourraient devoir accompagner la construction de nouveaux immeubles de grande hauteur.
Les chercheurs décrivent New York comme emblématique de nombreuses villes côtières en croissance qui s’affaissent, un défi mondial commun d’atténuation face au risque d’inondation croissant. Rio de Janeiro, Venise, San Francisco, Amsterdam et Jakarta sont confrontées au même phénomène.
Tom Parsons avait déjà mené une étude similaire sur le poids de San Francisco et de ses 7,75 millions d’habitants. L’idée de s’intéresser à New York lui serait venue en 2019, lors d’une visite à la famille de son épouse en Belgique, selon le récit rapporté par Sciencepost.
