Par une journée d’été à 35 degrés, le pont de la Troisième Avenue de New York, reliant le Bronx et Manhattan, est resté bloqué en position ouverte pendant des heures. Alors que la chaleur et les inondations ravageaient le Midwest, un pont ferroviaire en acier reliant l’Iowa au Dakota du Sud s’est effondré sous les eaux. À Lewiston, dans le Maine, un pont a été fermé après que la chaussée se soit déformée en raison des fluctuations de température.
Les ponts américains, dont un quart ont été construits avant 1960, avaient déjà besoin d’être réparés. Mais aujourd’hui, la chaleur extrême et les inondations de plus en plus fréquentes liées au changement climatique accélèrent la désintégration des ponts du pays, selon les ingénieurs, provoquant essentiellement leur vieillissement prématuré.
Le résultat est une menace silencieuse mais croissante pour la circulation sûre des personnes et des biens à travers le pays, et un autre exemple de la manière dont le changement climatique transforme la vie quotidienne d’une manière dont les Américains ne se rendent peut-être pas compte.
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« Nous sommes confrontés à une crise des ponts qui est spécifiquement liée aux phénomènes météorologiques extrêmes », a déclaré Paul Chinowsky, professeur de génie civil à l’Université du Colorado à Boulder, qui étudie les effets du changement climatique sur les infrastructures. « Ce ne sont pas des choses qui se produiraient dans des circonstances climatiques normales. Ce ne sont pas des choses que nous avons jamais vues à ce rythme. »
Les ponts conçus et construits il y a des décennies avec des matériaux qui n’étaient pas conçus pour résister à de brusques variations de température gonflent et se contractent désormais rapidement, ce qui les fragilise.
« Il fait tellement chaud que les pièces qui maintiennent le béton et l’acier de ces ponts peuvent littéralement s’effondrer comme des jouets Tinkertoys », a déclaré Chinowsky.
Alors que les températures ont atteint cette année des sommets historiques, une grande partie des infrastructures du pays, des autoroutes aux pistes d’atterrissage, ont souffert. Mais les ponts sont particulièrement exposés aux risques.
« Les ponts sont des infrastructures qui ont été planifiées, conçues et construites il y a des décennies », a déclaré le secrétaire aux Transports Pete Buttigieg lors d’une interview. « C’est l’une des formes d’infrastructures qui prend le plus de temps à mettre à jour ou à rafraîchir. Et pourtant, nous constatons ces vulnérabilités partout dans le pays. »
Une étude publiée dans la revue PLOS ONE a révélé que les températures extrêmes résultant du changement climatique pourraient provoquer l’effondrement d’un pont en acier sur quatre aux États-Unis d’ici 2050. D’ici 2040, les défaillances causées par la chaleur extrême pourraient nécessiter des réparations et des fermetures généralisées de ponts, ont constaté les chercheurs.
Une autre étude a révélé que l’exposition à des niveaux de chaleur extrême inédits provoque le gauchissement des chaussées des ponts américains. Parallèlement, les fortes précipitations liées au changement climatique accentuent le phénomène d’érosion des sols autour des fondations des ponts, principale cause de défaillance des ponts aux États-Unis, selon les études.
Les ponts en panne commencent à affecter les chaînes d’approvisionnement et le coût des marchandises. En 2022, une section de 30 pieds de pont à la frontière entre la Californie et l’Arizona de l’Interstate 10, le long d’une importante route de camionnage reliant Phoenix au port de Los Angeles, a été emportée par des pluies record. Cet effondrement a fait suite à l’effondrement en 2015 d’un autre pont de l’Interstate 10, le pont Tex Wash, lors de ce qui a été décrit à l’époque comme une inondation millénaire. Chaque fermeture a ajouté environ 2,5 millions de dollars par jour aux coûts de camionnage en raison des retards et du carburant supplémentaire, selon l’American Transportation Research Institute. Les ingénieurs prévoient que ces fermetures de ponts augmenteront considérablement à l’échelle nationale au cours de la prochaine décennie.
« Avec la fermeture de nombreux ponts, les camions doivent changer de route bien plus souvent que d’habitude. Cela ajoute entre 24 et 160 kilomètres par trajet, alors qu’un trajet en camion coûte généralement environ 91 dollars par heure », a déclaré Dan Murray, vice-président senior de l’American Transportation Research Institute. « Et cela devient très inflationniste. Nous achetons les mêmes biens et les coûts inattendus sont répercutés sur les consommateurs. »
Bill Minor, 50 ans, chauffeur de camion chez Walmart qui livre des produits d’épicerie, des vêtements et des appareils électroniques depuis un terminal de Beaver Dam, dans le Wisconsin, vers des magasins de la région environnante, a déclaré qu’il traversait le pont du lac Butte des Morts à Oshkosh, dans le Wisconsin, jusqu’à une douzaine de fois par jour. Lorsque le pont a fermé pendant une journée en juin après que la chaleur a provoqué l’élargissement d’un joint à l’approche du pont, Minor a déclaré que le détour et le trafic supplémentaires signifiaient qu’il effectuait moins de livraisons et consommait plus de carburant.
« Le pont est situé sur une autoroute, mais le détour se fait par des routes de campagne, donc vous traversez de petites villes à 25 miles par heure », a-t-il déclaré.
L’administration Biden a cherché à résoudre le problème. La loi bipartite sur les infrastructures de 2021 a alloué 110 milliards de dollars à la réparation et à la construction de routes, de ponts et d’autres grands projets de transport. La loi comprenait un programme pionnier, PROTECT, qui fournit 7,3 milliards de dollars répartis entre les États pour rendre les installations et les autoroutes plus résistantes aux conditions météorologiques extrêmes. 1,4 milliard de dollars supplémentaires sous forme de subventions compétitives sont également disponibles.
Dans le Vermont, où les fortes pluies et la chaleur ont endommagé une centaine de ponts au cours des deux dernières années, l’État reconstruit actuellement ces ponts plus haut et plus larges, avec des fondations plus profondes et des matériaux plus résistants. Les voies navigables situées sous les ponts sont également plus profondes et plus larges pour pouvoir absorber davantage d’eau.
Mais tout cela demande du temps et de l’argent. Selon Jeremy Reed, ingénieur en chef de l’agence des transports de l’État, il en coûte 30 à 40 % de plus au Vermont pour construire un pont plus résistant aux inondations.
Les scientifiques, les ingénieurs et les agences gouvernementales commencent seulement à élaborer des normes sur la façon de construire des ponts résistants au changement climatique, a déclaré Jim Tymon, directeur exécutif de l’American Association of State Highway and Transportation Officials. « Nous tirons les leçons des événements qui nous sont présentés et nous essayons de changer et de construire en fonction de ce que le changement climatique nous réserve, mais c’est une cible mouvante », a-t-il déclaré.
En 2018, le Colorado est devenu l’un des premiers États à prendre en compte les effets du changement climatique dans la planification de ses routes et de ses ponts. Après qu’une inondation en 2013 a endommagé environ 500 miles de routes et 50 ponts dans l’État, nécessitant plus de 700 millions de dollars de réparations d’urgence, la commission des transports de l’État a exigé la résilience climatique dans la construction de ponts et de routes.
L’État a demandé à Hussam Mahmoud, ingénieur civil et professeur à l’Université d’État du Colorado, d’examiner la détérioration et les contraintes accrues dans les joints des ponts en acier de l’État. « Ce que nous avons constaté était drastique », a déclaré Mahmoud.
Pendant des décennies, les surfaces des ponts ont été reliées entre elles par des joints de dilatation à dents de fourche, intégrés dans l’acier et la chaussée pour s’adapter au gonflement et à la contraction normaux dus à la chaleur et au froid.
Mais en raison des pics de chaleur extrêmes liés au changement climatique, les joints gonflaient davantage et plus fréquemment, a expliqué Mahmoud. Le problème s’est aggravé lorsque les joints surchauffés se sont dilatés autour des débris de la route qui s’accumulent généralement entre eux. « Lorsque cela se produit, le pont peut être endommagé de manière permanente », a-t-il déclaré. « L’acier se déforme et se tord, le tablier se fissure et l’humidité le traverse, ce qui provoque de la corrosion. »
Les joints gonflés peuvent entraîner d’autres problèmes. Les ponts en acier sont conçus pour se plier doucement afin de supporter de lourdes charges, mais les joints obstrués maintiennent les poutres rigides, ce qui ne permet pas de répartir la charge des gros camions.
« Cela signifie que les poutres du pont supportent beaucoup plus de poids que celui pour lequel elles ont été conçues », a déclaré Mahmoud.
L’âge est généralement l’un des meilleurs indicateurs de la fragilité des ponts. Les ingénieurs accordent généralement la priorité aux réparations et au remplacement des ponts dès qu’ils ont plus de 50 ans.
Mahmoud a donc été surpris de constater que certains ponts du Colorado en très mauvais état comprenaient un pont de 18 ans sur le canal Riverside dans le comté de Morgan, un pont de 29 ans sur la route de comté 501 à travers le comté de Pueblo et un pont de 10 ans sur la route de comté 17 au-dessus du canal d’Otero dans le comté d’Otero.
Tous ces ponts ont été jugés en « bon » ou « satisfaisant » état par l’inventaire national des ponts de la Federal Highway Administration, sur la base d’inspections effectuées entre 2020 et 2022.
Les responsables des transports du Colorado affirment que, même s’ils prennent désormais en compte ces recherches pour déterminer les ponts à réparer en priorité, l’État ne dispose pas des fonds nécessaires pour toutes ces améliorations. En vertu de la loi sur les infrastructures, l’État reçoit 45 millions de dollars par an de fonds fédéraux pour la réparation des ponts et 98 millions de dollars par an du programme PROTECT pour l’aider à rendre toutes ses infrastructures plus résistantes au changement climatique, jusqu’en 2026.
Les responsables de l’État estiment que le Colorado a probablement besoin de cinq fois plus d’énergie chaque année. « En réalité, nous savons que cela n’arrivera pas », a déclaré William Johnson, qui dirige les programmes de résilience climatique pour le département des transports du Colorado. « Nous ne pouvons pas tout remplacer demain pour être plus résilients, mais nous intégrons le changement climatique dans le processus. »
Mahmoud a étendu ses recherches à l’ensemble du pays, en utilisant les données du National Bridge Inventory pour modéliser l’impact du changement climatique sur les poutres, tabliers et poutrelles de 80 000 ponts en acier. Il a découvert que les ponts les plus menacés se trouvaient dans les Rocheuses et les plaines du Nord, dans le Midwest supérieur, dans la vallée de l’Ohio et dans le Sud. Il a également découvert que les ponts plus petits, dotés de poutres plus petites, étaient plus vulnérables aux dommages, car ils sont conçus pour supporter des charges plus légères.
Les ponts dans la base de données de Mahmoud comprennent 1 357 ponts en acier dans l’Oklahoma et 575 ponts dans le Dakota du Nord, parmi lesquels un pont de 25 ans sur la rivière North Branch Goose dans le comté de Traill, au Dakota du Nord, un pont de 16 ans sur une route de comté traversant le comté de Grand Forks, au Dakota du Nord, et un pont de 11 ans sur la route E0220 dans le comté de Grant, en Oklahoma.
« Ces ponts dans ces États ont été conçus conformément aux normes », a déclaré Mahmoud. Mais en raison des dommages imprévus causés par le changement climatique, a-t-il ajouté, « nous verrons les poutres de ces ponts se tordre, le béton se détacher et les ponts se fermer ».
Jason Thorenson, ingénieur des ponts de l’État du Dakota du Nord, a déclaré qu’il n’était pas d’accord avec l’affirmation selon laquelle les ponts du Dakota du Nord cités par Mahmoud étaient en danger. L’État reçoit environ 45 millions de dollars par an du programme PROTECT, a-t-il déclaré, « mais je ne dirais pas que nous utilisons cet argent pour lutter contre le changement climatique, car je ne peux pas dire que nous le constatons vraiment ».
Tim Gatz, directeur adjoint du département des transports de l’Oklahoma, a déclaré que le froid comme la chaleur peuvent mettre à rude épreuve les routes et les ponts. « Nous avons toujours eu une très grande variété de conditions météorologiques », a-t-il déclaré. « Parfois un froid extrême et parfois une chaleur extrême. »
Des études montrent que le changement climatique a provoqué des changements plus rapides entre les extrêmes de chaleur et de froid, a déclaré Royce Floyd, professeur d’ingénierie à l’Université d’Oklahoma. Ces températures en dents de scie peuvent provoquer un pincement de la chaussée des deux côtés sur une travée, forçant la route et l’acier à se déformer ou à se fissurer, voire à déplacer les poutres d’acier hors de leur alignement, a constaté Floyd.
C’est ce qui est arrivé à au moins trois grands ponts de l’Oklahoma ces dernières années, a-t-il déclaré. Les ponts ont depuis été réparés, sans tenir compte des études qui montrent les impacts actuels et futurs du changement climatique. Mais si l’on ne les rend pas plus résistants, le flambage pourrait revenir, a déclaré Floyd.
« Si vous ne planifiez pas le changement climatique, vous allez vous retrouver avec les mêmes problèmes », a-t-il déclaré.
Vers 2024, The New York Times Company