Quand les infrastructures craquent : les ingénieurs face aux crises de demain

Séismes, inondations, conflits armés, blocages logistiques : les crises contemporaines mettent les infrastructures sous tension. Avec le projet ResHI, des chercheurs du laboratoire DISP [1] modélisent la robustesse et la résilience des systèmes complexes afin d’aider les acteurs humanitaires à anticiper, arbitrer et continuer à agir en situation dégradée.

Le 12 janvier 2010, à Haïti, une partie du pays bascule en quelques secondes. Le séisme détruit des routes, coupe des axes de transport, rend des hôpitaux inaccessibles. Très vite, une autre urgence apparaît derrière la catastrophe humaine : comment faire circuler l’aide quand le réseau lui-même s’effondre ?

Pour les ONG, répondre à une crise ne consiste pas seulement à envoyer des médicaments ou des vivres. Il faut décider où intervenir d’abord, quelles routes rouvrir, quelles populations prioriser, comment éviter qu’une région entière reste isolée faute d’accès. Dans ces moments, chaque décision devient un arbitrage.

Anatomie de crises

C’est précisément ce que cherche à comprendre le projet ResHI, financé par l’Agence nationale de la recherche depuis 2025. Porté par des chercheurs du laboratoire DISP, le projet est coordonné par Aurélie Charles, spécialiste des chaînes logistiques humanitaires et de la résilience des systèmes, aux côtés de Guillaume Bouleux, spécialiste des systèmes dynamiques, de la topologie et des réseaux complexes, ainsi que de Giacomo Kahn et Matthieu Guillot, chercheurs en modélisation mathématique et analyse des réseaux.

Leur objectif : comprendre comment les systèmes complexes résistent, ou non, face aux crises. « Catastrophes naturelles, conflits armés, tensions logistiques, déplacements de population : les organisations humanitaires doivent agir dans des contextes de plus en plus instables », observe Aurélie Charles.

Le projet ResHI repose sur une idée simple : derrière chaque crise, il existe un réseau invisible. Routes, hôpitaux, aéroports, entrepôts, camps de réfugiés, flux de population ou de marchandises… Tous ces éléments forment un système interconnecté. Quand une partie casse, l’ensemble peut vaciller.

Prédire la rupture 

Pour étudier ces fragilités, les chercheurs utilisent des modèles mathématiques appelés « réseaux multicouches ». Une couche représente les infrastructures de transport, une autre les structures médicales, une autre encore les flux humains ou logistiques. En simulant des perturbations sur ces réseaux, ils cherchent à identifier les points de rupture critiques.

« L’idée, ce n’est pas de produire une machine qui donnerait automatiquement la bonne décision, précise Giacomo Kahn. On cherche plutôt à comprendre ce qui rend un système robuste ou résilient, afin de guider les acteurs de terrain. »

La distinction entre robustesse et résilience est centrale dans leurs travaux. Un système robuste absorbe un choc sans s’effondrer. Un système résilient parvient à se réorganiser rapidement après la crise.

Le Japon, habitué aux séismes, illustre cette robustesse : les infrastructures sont conçues pour résister. À l’inverse, dans certains pays plus vulnérables, la destruction d’un pont ou d’une route peut isoler immédiatement des milliers de personnes. Dans ce cas, la question devient : comment rétablir les flux le plus vite possible ?

Scénarios de survie 

Le projet s’appuie notamment sur des échanges avec Handicap International, dont les initiales ont d’ailleurs inspiré le nom ResHI, contraction de « Résilience » et « HI ». Les chercheurs travaillent sur des scénarios inspirés de terrains réels comme Haïti, le Mozambique ou Madagascar, où se combinent parfois catastrophes naturelles, instabilité politique et conflits armés.

Car les crises changent elles aussi de nature. Une inondation ne produit pas les mêmes effets qu’un séisme. Un conflit armé implique des attaques ciblées sur certaines infrastructures, des déplacements massifs de population, des zones devenues inaccessibles. Les modèles doivent donc intégrer cette complexité croissante.

« On ne peut pas tout prévoir dans le détail, reconnaît Aurélie Charles. Mais beaucoup de phénomènes sont anticipables. Les saisons cycloniques, les zones vulnérables, certaines dynamiques géopolitiques… Il existe énormément de données qui permettent déjà de préparer les réponses. »

Dans un contexte où les financements humanitaires se fragilisent, cette capacité d’anticipation devient stratégique. Les ONG doivent faire plus avec moins, prioriser davantage, agir plus vite.

Derrière ces recherches, une transformation plus large se dessine : celle du rôle de l’ingénieur. Concevoir des systèmes performants ne suffit plus. Il faut désormais imaginer des infrastructures capables de continuer à fonctionner en situation dégradée, malgré les pénuries, les cyberattaques, les catastrophes ou les tensions géopolitiques.

[1] DISP - Décision et Information pour les Systèmes de Production (EA 4570) - laboratoire de génie industriel en cotutelle entre l’INSA Lyon, l’université Lumière Lyon 2 et l’université Jean Monnet Saint-Étienne.