Cygnes noirs et principe de Pareto : se préparer à l’imprévisible

La réflexion internationale¹ sur les aléas encore non connus ou à probabilité extrêmement faible mais à impact majeur – les fameux « cygnes noirs » (black swans en anglais) – en est encore à ses balbutiements du fait de la rareté de ces évènements et de celle concomitante des données statistiques qui les concernent. Les premières réflexions stratégiques se sont inspirées du principe de Pareto (également connu sous le nom de loi des 80-20) qui théorise un phénomène constaté dans de nombreux secteurs : environ 80 % des effets sont le produit de 20 % des causes. Sortir de la courbe de Pareto oblige à regarder ces évènements très rares, mais qui peuvent avoir un effet d’ampleur inconnue. Les questionnements de Nassim Nicholas Taleb – résumés dans son livre provocateur mais ô combien salutaire Le cygne noir : la puissance de l’imprévisible – relancent les débats sur l’utilisation des statistiques, l’adaptation de leurs modèles sous-jacents et les difficultés de prédire l’incertain sur la base des analyses fréquentielles des données du passé. Les réflexions fascinantes telles que la théorie des catastrophes de René Thom ou les travaux sur les phénomènes fractaux ou chaotiques, mais aussi les recherches sur les méthodes prospectives et sur la base des travaux de scénarii, apportent un ancrage théorique complémentaire pour aborder la question des « cygnes noirs ».

Les travaux sur l’impact à venir du changement climatique et l’incertitude quant à l’impact de phénomènes comme le dégel des permafrosts en Sibérie commencent tout juste à produire les premiers modèles prédictifs. Ceux-ci nous obligent justement à sortir de la courbe de Pareto et à s’intéresser aux parties de la courbe à très faible fréquence qui sont souvent mises de côté. Le dernier rapport du Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC)² sur la gestion des risques d’événements extrêmes et des catastrophes pour progresser dans l’adaptation climatique est en cela très alarmiste. Avec l’accroissement de la température moyenne de près de 1°C au cours du siècle dernier, des changements radicaux commencent à être observés. La planète est en effet confrontée à une multiplication d’événements de plus en plus dévastateurs et qui sortent des données statistiques du passé. Les vagues de sécheresse de plus en plus fréquentes qui touchent régulièrement la corne de l’Afrique, le Sahel, mais aussi l’Australie et la côte sud des États-Unis, et sont souvent accompagnées d’incendies de forêts de grande ampleur, ou encore les cyclones ou pluies torrentielles qui affectent régulièrement les tropiques, la multiplication des tornades dévastatrices aux États-Unis, mais également les inondations qui frappent de plus en plus souvent l’Europe, et notamment le sud-est de la France, sont là pour nous rappeler à la fois notre vulnérabilité face aux phénomènes météorologiques extrêmes et la faiblesse de nos modèles prédictifs face à ce qui est inconnu.

Les nombreuses précautions méthodologiques (voir tableau page 16³) rappellent notamment que plus un évènement est extrême et donc rare, moins il existe de données le concernant, et par conséquent plus l’analyse fréquentielle ex-post et la construction de modèles sont difficiles.

Même en l’absence de certitudes, les perspectives sont plus qu’inquiétantes. Les travaux sur la disparition des civilisations (les empires Maya, Khmer, etc.) entrepris par plusieurs écoles d’archéologie, dont certains avec le soutien de la NASA⁴ , et résumés de façon magistrale dans l’ouvrage « Collapse: How Societies Choose to Fail or Survive⁵ », sont parfois vus comme des élucubrations de chercheurs, voire de la science-fiction. Ils n’en sont pourtant pas moins des « lanceurs d’alerte ».

Face à toutes ces incertitudes, un responsable politique doit pourtant faire des choix d’allocations budgétaires⁶ entre plusieurs priorités mais aussi selon les pressions de l’opinion publique et de sa hiérarchie, elle-même souvent sous pression, notamment budgétaire. A budget constant ou à faible marge de manœuvre, choisir d’investir entre différents services à la population – dans la prévention ou pour des mesures d’accompagnement du risque – implique donc des renoncements. Dans le cadre d’une approche globale prospective, la réflexion sur les évènements de type « cygne noir » est ainsi souvent une priorité de deuxième, voire de troisième rang. Face aux budgets limités, aux dépenses urgentes difficiles à couvrir dans des secteurs aussi essentiels que la santé, l’éducation, l’accès au logement, etc., la prise en compte du risque faible est difficile si bien que ce dernier n’est en général pas couvert par les plans de préparation. En Haïti, le risque sismique ne faisait pas partie des priorités malgré le plaidoyer d’une poignée de spécialistes haïtiens. On voit ce qu’il est advenu suite au 12 janvier 2010… Face aux changements à venir, l’analyse probabiliste du passé n’informe de fait qu’en partie les risques futurs. Et c’est bien là la difficulté rencontrée pour réfléchir sur les fameux « cygnes noirs ». Faute de pouvoir prédire l’avenir, seule une réflexion stratégique et innovante sur les évènements extrêmes, capable de sortir des modèles statistiques tout en les poussant à leurs limites, permettra de réfléchir aux procédures pour les anticiper, les gérer et offrir des solutions. En effet, ce n’est pas en occultant des phénomènes dont la probabilité est très faible mais non nulle que l’on fera preuve de sagesse car la loi faible des grands nombres en probabilité impose d’intégrer dans les prospectives des évènements extrêmement rares. Tel est l’un des conseils clés, souvent non entendu, des chercheurs et mathématiciens qui travaillent sur la théorie des évènements extrêmes et notamment leur prévision⁷.

Étant donné l’importance des impacts des « cygnes noirs » sur des populations (plus nombreuses et donc plus exposées) et sur des économies fragiles, notamment dans les régions deltaïques et côtières mais aussi dans les vallées des zones à reliefs accentués, ils doivent être au cœur de la réflexion sur les procédures d’anticipation, de prévention, de prévision et de préparation, dans un nombre croissant de régions du monde. Ainsi, à Madagascar⁸, les services météorologiques ont montré en 2008 que le réchauffement a commencé dans la moitié sud du pays dès 1950 et s’est étendu au Nord à partir de 1970 tandis que les précipitations ont connu une grande variabilité. Depuis 1994, le nombre de cyclones de grande intensité a augmenté. Les projections climatiques pour les 50 prochaines années montrent que Madagascar connaîtra une augmentation généralisée de la température allant de 1,1°C à 2,6°C. De plus, une augmentation généralisée des précipitations sera observée sur toute l’île, à l’exception de l’extrême Sud-Est. Selon ces mêmes prévisions, la fréquence des cyclones augmenterait et ils passeraient davantage vers le nord de l’île. Les derniers cyclones touchant les Seychelles et les pluies torrentielles sur Maurice sont à classer dans la même catégorie des phénomènes à dynamique jusque-là peu observée. Enfin, tant en 2011 qu’en 2013, les évènements cycloniques aux Philippines ont eu des caractéristiques hors norme, tant dans leur période, que leur trajectoire ou leur intensité.

Comme nous l’avons dit, la réflexion sur ces évènements exceptionnels et les efforts de préparation que leur possible occurrence doit induire est par essence de nature prospective. Ainsi, les travaux faits par différents groupes de travail – et notamment le Groupe URD dans un certain nombre de contextes (Océan indien, Asie du Sud et du Sud-Est, Afrique sahélienne) – s’appuient sur les outils de l’analyse prospective multi-scénarios en essayant de conforter et de baliser la démarche d’anticipation grâce à la connaissance de phénomènes et d’évènements qui ont eu lieu dans d’autres zones du monde.

Un des axes de réflexion s’appuie sur la modélisation des incidents telluriques qui font sans aucun doute partie des « cygnes noirs ». Toute une histoire du monde et de l’action humanitaire est d’ailleurs liée à ce tectonisme global. Depuis le séisme de Lisbonne (1755) et les échanges à son propos entre Voltaire et Rousseau⁹, celui de Caracas en 1812 qui vit la première grande réponse humanitaire organisée par un État, ceux d’Agadir (1960), de Managua (1968), d’El Asnam (1981), d’Arménie (1988), de Sumatra (2004), du Pakistan, de Chine (2005) et d’Haïti (2010), les hommes n’ont cessé de scruter les trémors¹⁰ profonds et les mouvements des plaques pour tenter d’améliorer la prédiction des séismes, sans trop de succès pour l’instant… De facto, les gestionnaires du risque pourraient alors raisonner non plus sur des probabilités mais sur des analyses de causalités possibles, restant dans l’incertain tout en cherchant à identifier des « facteurs de croissance du risque » et les investissements qui pourraient être utiles : codes de construction, aménagement du territoire urbain, mesures de type « plan d’évacuation », renforcement des « infrastructures critiques » ou toutes choses coûteuses mais qu’il faut faire si l’on ne veut pas avoir de regrets…

Par conséquent, réfléchir sur les évènements extrêmes, rares et peu prévisibles, comme le sont les risques tectoniques, peut amener à bousculer des états de fait. Dans certaines zones, comme la partie orientale de l’océan Indien par exemple, le risque sismique est souvent vu comme de faible amplitude. Pourtant, l’activité tectonique océanique permanente de toute la zone, un volcanisme actif (Karthala et Piton de la Fournaise) et une activité importante des failles à Madagascar (secousses, sources thermales) en font une zone à risques élevés, particulièrement dans certaines parties de la Réunion et des Comores. Une des caractéristiques des risques extrêmes réside dans le fait qu’un évènement peut avoir de nombreuses conséquences produisant des désastres en cascade¹¹. La littérature est d’ailleurs de plus en plus riche sur les « effets dominos », et l’analyse faite lors de nombreuses évaluations et sur la base de divers travaux produits par la communauté scientifique confirme l’importance de ce risque. Ces conséquences peuvent être de différentes natures telles que :

• Flux incontrôlés de personnes et de biens qui sont fréquents dans les contextes de catastrophes de grande ampleur, du fait des paniques induites mais aussi de la nécessité de fuir la zone dévastée. Ces évacuations, déplacements et migrations de populations sinistrées d’un pays à l’autre ne sont pas exemptes de risques politico-sécuritaires associés. La carte détaillée de certaines zones insulaires (zones de l’océan Indien ou Pacifique) montre que les populations de certaines îles trouveront plus rapidement un abri dans l’île d’un pays voisin que dans la ville capitale de leur propre pays, posant un problème diplomatique. De même, un ouragan massif sur le Bangladesh dépassant les zones normalement touchées du delta et allant jusqu’à la capitale, Dhaka, pourrait également amener des millions de déplacés vers des frontières « hostiles » où l’arrivée massive de populations en fuite serait immédiatement vue comme une menace. Les capacités militaires déployées seraient alors considérables.
• Pollutions massives traversant les eaux territoriales de plusieurs États ainsi que les eaux internationales, avec des contaminations importantes de zones côtières très habitées ; ou pollution de zones économiquement importantes pour la gestion des ressources halieutiques ou touristiques.
• Propagation de maladies contagieuses, vectorielles et/ou infectieuses liées aux flux de populations et à la détérioration des systèmes de santé publique suite à une catastrophe. Les récentes crises « Ebola », « choléra » ou « Chikungunya » sont autant de signaux d’alerte.
• Événements touchant des installations industrielles et de stockage d’hydrocarbures ou de matières dangereuses (HAZMAT).
• Fortes précipitations induisant une multiplication des glissements de terrain et des coulées de boue touchant des concentrations urbaines.

Par conséquent, plus nous sommes face à l’inconnu, plus il est important de réfléchir à la gamme de « palpeurs » et de mécanismes d’alerte, combinant les alertes précoces et les alarmes tardives. Les premières étant hélas souvent peu performantes face aux phénomènes imprévisibles, c’est la chaîne « préparation des infrastructures et des comportements – niveaux successifs de mise en alerte – discipline des populations lors de l’alarme » qui sauvera des vies. Cette chaîne devra être mise au point sur la base de scénarios innovants, de mécanismes opérationnels « agiles » et de réflexes acquis par l’exercice, tant pour les corps spécialisés (protections et sécurités civiles, réseaux Croix-Rouge, équipes municipales) que pour la population de façon générale. Face aux cygnes noirs, il faut sortir de la « zone de confort » que représente la connaissance du passé et explorer vigoureusement et sans crainte les champs du possible, de l’incertain et de l’imprévisible.

François Grünewald – Groupe URD
Directeur général et scientifique

Références bibliographiques

Le chaos, Ivar EKELAND, Éditions Le Pommier, 2006.

Repenser l’économie. Mandelbrot, Pareto, cygne noir, monnaie complémentaire… les nouveaux concepts pour sortir de la crise, Philippe HERLIN, Éditions Eyrolles, 2012.

Fractales, hasard et finance, 1959-1997, Benoît MANDELBROT, Flammarion, 1997.

A green history of the world. The environment and the collapse of great civilizations, Clive PONTING, Penguin Books, 1993.

Le hasard sauvage – Comment la chance nous trompe, Nassim Nicholas TALEB, Les Belles Lettres, 2009.

Antifragile – Les bienfaits du désordre, Nassim Nicholas TALEB, Les Belles Lettres, 2013.

Force et fragilité – Réflexions philosophiques et empiriques, Nassim Nicholas TALEB, Les Belles Lettres, 2010.

Le cygne noir – La puissance de l’imprévisible, Nassim Nicholas TALEB, Les Belles Lettres, 2012.

Paraboles et catastrophes – Entretien sur les mathématiques, la science et la philosophie, René THOM, Flammarion, 1983.

Économie des extrêmes – Krachs, catastrophes et inégalités, Daniel ZAJDENWEBER, Flammarion, 2009.

The collapse of complex societies, Joseph Tainter, Cambridge University Press, 1988.

The collapse of ancient states and civilizations, Norman Yoffee, George Cowgill, University of Arizona Press, 1988.

Preindustrial Human Environmental impacts: are there lessons for global change science and policy?, D.M. Kammen, K.R. Smith, A.T. Rambo, M.A.K. Khalil, Revue Chemosphere, vol29, n°5, septembre 1994.

The Long summer: how climate changed civilization, Brian Fagan, Basic Books, 2004

Revue

The environmental Change and security project report, revue annuelle publiée par le Woodrow Wilson Center : www.wilson.org/escp

Site internet

Population Action International : www.populationaction.org

1. Voir notamment les travaux de Didier Sornette, sur les prédictions des évènements catastrophiques :
   http://www.ffsa.fr/webffsa/risques.nsf/b724c3eb326a8defc12572290050915b/0e7a2ea7d30774f7c12573ec0042ec93/$FILE/Risques_50_0026.htm et ceux de Anis Borchani sur les Statistiques des valeurs extrêmes dans le cas de lois discrètes : http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/57/25/59/PDF/10009.pdf
2. Site du Intergovernmtal Panel on Climate Change (IPCP) : http://www.ipcc.ch ; http://www.developpement-durable.gouv.fr/-GIEC-et-expertise-climatique-.html ; Site Internet MICE (Modelling de Change of climate extremes) : http://www.cru.uea.ac.uk/projects/mice/html/extremes.html ; Site Internet IMFREX : http://medias1.mediasfrance.org/imfrex/web/ ; Site Internet regroupant des statistiques sur les évènements extrêmes : http://www.isse.ucar.edu/extremevalues/extreme.html
3. Adapté de différents travaux sur la gestion de crise en entreprise.
4. Voir : http://www.theguardian.com/environment/earth-insight/2014/mar/14/nasa-civilisation-irreversible-collapse-study-scientists
5. Collapse: How Societies Choose to Fail or Survive, 2005. Jared M. Diamond, Viking Press
6. Les gouvernements des pays vulnérables sont confrontés à d’importants choix budgétaires, ce qui rend les investissements majeurs pour la préparation aux situations d’urgence (tels que les formations intensives au niveau national, régional et local) difficiles. www.undp.org.mz/waterswindsfires/content/…/1288
7. L. Clerc et C. Gollier, « Les événements extrêmes : nouveaux défis entre sciences et choix collectifs », Risques, les cahiers de l’assurance, n°76, 2008 . Disponible à l’adresse suivante : http://www.ffsa.fr/webffsa/risques.nsf/b724c3eb326a8defc12572290050915b/bfac7116b7742ecac1257566004b143b/$FILE/Risques_76_0010.htm
8. A ce sujet, voir l’article « Changement climatique et cop17: enjeux et implications pour Madagascar » du WWF (22 septembre 2011). Disponible à l’adresse suivante : http://wwf.panda.org/fr/?202479/Changement-climatique-et-cop17-enjeux-et-implications-pour-Madagascar
9. Et leurs échanges sur la rencontre entre évènements et sociétés pouvant conduire aux désastres.
10. Voir : http://volcans.blogs-de-voyage.fr/2006/12/24/definition-du-tremor-eruptif/
11. Un exemple d’effets de dominos : la panique dans les catastrophes urbaines ; http://cybergeo.revues.org/2991 ;
    http://www.actu-environnement.com/ae/news/refugies-climat-meteo-idmc-2012-18489.php4 ;
    http://helid.digicollection.org/en/d/J041fr/3.1.1.html ;
    http://www.uctv.tv/shows/Disaster-Epidemiology-Tools-Workshop-Public-Health-Surveillance-after-Disasters-12135