Catastrophes et probabilités

Quelle est la probabilité que vous viviez une catastrophe naturelle importante au cours de votre vie ?

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Vous connaissez ma propension à parler de catastrophes, il faut comprendre qu’elles seyent particulièrement bien aux corbeaux. Quoi qu’il en soit, le nombre de catastrophes naturelles survenant dans le monde annuellement a explosé depuis les 70 dernières années. On en dénombrait une petite quarantaine durant les années 1950 et près de 80 durant les années 1960 et 1970. Puis, vers la fin de cette décennie, leur nombre est passé au-dessus du 100. En 1983, on a atteint la marque du 200. En 1990, la barre du 300 est fracassée. Plus de 400 catastrophes sont survenues en 1999, alors que les années 2000 et 2002 ont vu plus de 500 événements naturels malheureux pour chacune de ces années. Ensuite, ça commence à redescendre pour rester plutôt stable aux alentours des 350 catastrophes naturelles par année.

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Ces statistiques doivent évidemment être interprétées. Combien de catastrophes naturelles aurions-nous recensées en 1950 si les moyens avaient été les mêmes qu’aujourd’hui ? Il y a 50 ans, on ne parlait d’aucune catastrophe survenant en Asie ou sur le continent africain, à part les cataclysmes aux répercussions planétaires. De plus, la définition de catastrophe naturelle s’est raffinée et standardisée au fil du temps. Les météorologues de tous les pays parlent aujourd’hui à peu près le même langage. Il serait donc très hasardeux de conclure à une hausse réelle des catastrophes naturelles uniquement sur la base de ces statistiques.

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Quels types de catastrophes entrent dans cette catégorie ? On retrouve les catastrophes d’ordre biologique, climatique, géologique, hydrologique et météorologique. Ils comprennent les épidémies, les invasions d’insectes, les températures extrêmes, les feux de végétaux, les sécheresses, les séismes d’importance, les éruptions volcaniques majeures, les glissements ou effondrements de terrains secs, les glissements de terrains boueux, les inondations, les tsunamis, les tempêtes dont les microrafales, les tornades, les ouragans-typhons-cyclones, la grêle, le verglas et la neige hors normes, etc. Il ne faut pas oublier les événements plus rares comme les chutes de météorites ou les vagues scélérates, mais aussi les plus dévastateurs comme l’élection de Donald Trump.

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Bon an mal an, le tiers des catastrophes sont liées aux inondations. C’est normal, les humains vivent très majoritairement près des plans d’eau pour la boire ou pour s’en nourrir. Le quart est dû aux tempêtes de toutes sortes. Les épidémies sont responsables de 15 % de toutes les catastrophes, tandis que les séismes importants occasionnent un bon 8 % de celles-ci. Le 18 % restant se répartit sur toutes les autres causes possibles.

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Certaines régions du globe sont plus propices à être touchées par les catastrophes, ce qui nous rend très inégaux. On sait pertinemment que les populations vivant sur la Ceinture de feu du Pacifique se tapent des séismes et du volcanisme à longueur d’année tandis que d’autres endroits comme le Bouclier canadien peuvent se vanter d’être, pour toutes sortes de raisons, à l’abri de la plupart des catastrophes. Un Asiatique moyen a une probabilité de cent à mille fois supérieure à un Québécois de vivre une catastrophe naturelle.

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Par année, en moyenne, une personne sur deux sera victime d’une catastrophe. Le problème vient du fait que la majorité d’entre eux en vivront plus d’une par année, tandis que tous les autres continueront de siroter leur bière sans aucune interruption.

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Étrangement, le nombre de victimes qui perdent la vie reste plutôt stable autour de 50 000 par année, malgré la hausse de la population, mais cette valeur varie de manière importante lors de grandes catastrophes aux répercussions planétaires comme le tsunami de 2004. On voit même actuellement une tendance à la baisse, probablement à cause de meilleures préparations et interventions des organismes gouvernementaux.

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En évaluant votre espérance de vie à 80 ans, dépendant du lieu géographique où vous passerez la majorité de votre vie, vous vivrez donc une seule catastrophe digne de ce nom, ou bien vous vous en farcirez plusieurs centaines.

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Morale de cette histoire, faites migrer vos jeunes dans des endroits très peinards et ils augmenteront significativement leurs chances d’atteindre leurs 80 ans sans affronter les sautes d’humeur de la nature toutes les semaines. En revanche, ils ne développeront pas leur résilience, mais plutôt leur insouciance. Au fond, qui pourrait s’en plaindre ?

Toutefois, si une météorite de 10 km de diamètre venait à s’écraser, je préfèrerais me retrouver directement dans sa trajectoire. Mon enfer durerait moins longtemps.

Un mois sismique plus conforme à la normale

Je compte 23 séismes de magnitude 6,0 ou supérieure durant le dernier mois. La normale est d’un séisme survenant aux deux jours pour ces valeurs élevées. On peut donc constater que les trente derniers jours ont été plus actifs que la moyenne. Rien d’étonnant après la grande accalmie qui l’a précédé.

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Durant le mois précédent, je n’ai répertorié aucun séisme supérieur ou égal à 6,0. L’anomalie silencieuse se répercutera sur les événements sismiques futurs, car la croûte terrestre ne cesse de bouger. Cette anomalie statistique était-elle annonciatrice d’un quelconque comportement particulier des plaques tectoniques? De récents modèles informatiques suggèrent que le réchauffement climatique cause des impacts imprévus sur la sismicité.

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Durant le dernier mois, la Terre a tremblé une fois à hauteur de 8,2, ce fut aux iles Fidji. Un séisme d’amplitude plus grande ou égale à 8,0 est attendu tous les ans. Cette moyenne a été respectée puisque le dernier séisme de telle magnitude, il fut également enregistré à 8,2, était survenu le 8 septembre 2017 au Mexique.

L’Indonésie, l’Alaska, le Japon, le Pérou, l’Iran, les États-Unis d’Amérique et le Vénézuéla ont tous ressenti un séisme majeur (> 6,0) durant ces 30 derniers jours. Une région très active qui continue pourtant de rester calme est la Nouvelle-Zélande. Même si plusieurs séismes ont frappé les iles Fidji et la Nouvelle-Calédonie, pas très éloignées du territoire néozélandais, les lignes de faille diffèrent.

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Un séisme de magnitude égale ou supérieure à 9,0 survient en moyenne tous les dix ans. Le dernier fut celui du Japon à 9,1 qui causa la catastrophe nucléaire de Fukushima le 11 mars 2011. Mais les statistiques ne signifient pas que nous sommes en présence de cycles réguliers. Le prochain d’une telle importance pourrait survenir demain matin ou bien dans dix ans.

La Terre semble donc reprendre son rythme sismique normal. Reste à voir où les prochaines catastrophes surviendront et quelles magnitudes elles atteindront.

Zipf et hapax legomenon

En quelle langue est écrit cet étrange titre? Zipf n’est pas une onomatopée, mais le nom d’une loi en l’honneur de celui qui l’a découvert, un certain George Kingsley Zipf.

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La loi de Zipf est étonnante, car elle concerne les statistiques de la linguistique. Il est facile de savoir que, peu importe la langue dans laquelle on écrit un long texte, roman, encyclopédie, la récurrence des différents mots variera énormément. Cependant, Zipf a cherché à en connaitre beaucoup plus et ce qu’il a découvert a de quoi étonner, pour ne pas dire abasourdir.

Commençons par un constat simple, mais non dénué d’importance, la récurrence des mots varie en fonction de leur longueur. Plus un mot est court, plus fréquemment il sera utilisé. On le voit bien avec les déterminants, les prépositions, les conjonctions, des mots généralement très courts. On le comprend également pour l’autre extrémité du spectre. Pour diverses raisons, les très longs mots ne seront pratiquement jamais employés, l’une des raisons étant notre ignorance même de leur existence, mais notre paresse fait également partie des causes favorisant leur absence. De plus, les longs mots sont souvent tirés de jargons spécialisés, impertinents dans des œuvres de nature générale.

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Lorsqu’un long mot devient très populaire, nous produisons des diminutifs, ce qui contribue à respecter le principe relationnel entre longueur courte – fréquence élevée. Cinéma pour cinématographe, pneu pour pneumatique, télé pour téléviseur, frigo pour réfrigérateur, doc pour docteur, etc., les mots raccourcissent avec la fréquence d’utilisation.

Zipf a également noté que les mots difficiles à prononcer auront tendance à disparaitre des discours. S’ils s’avèrent incontournables, certains se transformeront afin que leur prononciation s’en voit facilitée.

Mais sa plus étonnante découverte fut de constater que la récurrence des mots suit une loi mathématique étrangement simple.

Si le mot le plus fréquent est apparu n fois dans une œuvre, le deuxième plus fréquent apparaitra moitié moins souvent, le troisième, seulement le tiers du premier, etc. C’est une simple loi d’inverse 1/n.

En multipliant le rang (r) de chaque mot par son nombre de récurrences (n), on obtient une constante égale à n pour chaque mot répertorié dans l’œuvre. C’est la loi de Zipf. Fantastique, vous ne trouvez pas?

Bon, maintenant que j’ai donné l’explication du mot Zipf dans le titre, que signifient les deux autres mots?

Le terme «hapax legomenon» est tiré du grec et signifie «chose dite une seule fois». Dans la loi de Zipf, il signifie un mot apparaissant une seule fois dans une œuvre. Dans le graphique, ce sont les points situés tout au bas. 

Le dictionnaire français présente la version écourtée, le mot «hapax» pour désigner ces solitaires.

1I/ʻOumuamua, dernière nouvelle sans intérêt

Vous vous demandez sûrement pourquoi je parle de cet astre une troisième fois (article 1article 2) si la dernière nouvelle sur lui est inintéressante. C’est que parfois, on apprend des choses, moins sur l’objet lui-même que sur la physique derrière cette nouvelle et sur ceux qui l’ont propulsée.

Que l’objet provienne d’un système stellaire double n’est pas une grande surprise sachant qu’un grand pourcentage d’étoiles font partie d’un système binaire ou supérieur. Autrefois, on parlait des deux tiers et ensuite de la moitié. Ce taux n’est pas très bien connu, mais il est important. On ne s’étonnera donc pas que le voyageur de l’espace ait une chance sur… disons… trois… de provenir d’un système stellaire multiple puisque cette affirmation est valable pour tous les objets célestes sans même se préoccuper de ses particularités ni d’où il provient.

Ensuite, les astronomes ayant fait cette déclaration ont accru les probabilités de dire vrai sachant que si ‘Oumuamua vient d’un système stellaire binaire ou plus, ses chances d’être éjecté sont bien plus grandes que si le système n’a qu’une seule étoile. C’est le problème astronomique appelé « à trois corps » qui ne possède aucune solution exacte (stable) et qui prévoit que la course d’un petit corps devient chaotique et instable, donc plus susceptible d’être éjecté, lorsque confronté à la gravité de deux gros corps à proximité.

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Mais si vous connaissez déjà ces deux éléments, la nouvelle n’a plus d’intérêt puisque ce ne sont que des statistiques, pas de nouvelles observations. C’est comme donner le pourcentage de chances d’avoir une paire au poker. Ça ne vous dit rien sur le type de paire ni qui la détient ni des mises sur la table ni de l’historique de ces mises.

Voilà pourquoi on aurait pu s’abstenir du côté des astronomes, probablement en mal de reconnaissance. Peut-être auront-ils eu leur jour de gloire à cause d’une banalité que tout étudiant débutant en astronomie aurait pu déduire. Ça rend la gloire pas mal moins auréolée lorsque la nouvelle est… sans intérêt.

N.B. Le « 1I/ » qu’on retrouve devant le nom ‘Oumuamua désigne qu’il est le premier objet Interstellaire répertorié. Il fait donc partie d’une toute nouvelle classe d’objets astronomiques, des objets provenant d’un autre système solaire que le nôtre.