El Niño : les populations face au mauvais garçon climatique

Cet article a été initialement publié sur I'MTech, le blog d'actualité scientifique et technologique de l'Institut Mines-Télécom.

 

L’Amérique du Sud est régulièrement confrontée à un épisode climatique de grande ampleur : El Niño, qui entraîne localement des inondations. Ce type de catastrophe induit aussi des changements de comportements de population peu explorés. Pourtant ils fournissent un bon exemple de résilience des individus face à une crise. En étudiant les habitudes de consommation dans les régions touchées par El Niño, Vincent Gauthier, chercheur à Télécom SudParis, vise à comprendre comment les populations réagissent à cet évènement.

El Niño est un événement climatique récurrent, ayant lieu tous les deux à sept ans sur la côte pacifique équatoriale de l’Amérique du Sud. Il se traduit localement par de fortes précipitations aux conséquences lourdes. « Le phénomène El Niño de 2017 a été particulièrement violent et s’est caractérisé par deux périodes de fortes pluies, aboutissant à des pertes humaines et à la destruction importante de structures matérielles », introduit Vincent Gauthier. Chercheur à Télécom SudParis sur les réseaux complexes, il analyse l’impact de l’épisode de 2017 sur les comportements de la population.

Lors de ce dernier phénomène El Niño en date, le Pérou a été fortement impacté, en particulier au nord du pays et sur sa côte pacifique, incluant la région de Lima. Les phases de pluies ont entraîné deux périodes d’inondations : la première en février et la deuxième au début du mois d’avril. Les recherches de Vincent Gauthier visent à comprendre la modification des comportements économiques avant, pendant et après ces périodes.

Pour ce faire, le chercheur exploite des données de consommation dans la région. « Notre approche a consisté à analyser des données de transactions bancaires, avec différents niveaux de granularité », précise-t-il. Des travaux ont été menés en partenariat avec l’université du Pacifique de Lima et ont conduit à la publication d’un article de recherche dans la revue Plos One.

À l’échelle du pays, les résultats sont sans appel : à chaque période de pluie forte, il y a eu une chute importante du nombre et du volume des transactions en général, indiquant donc que les individus consomment moins durant l’événement météorologique. Le retour à la normale des transactions survient dans les jours qui suivent les précipitations, indiquant que l’impact général est assez limité dans le temps.

La résilience face à El Niño

L’étude a ensuite été menée de manière spécifique dans la région de Lima, incluant la capitale ainsi que les zones rurales alentour. Cela a permis de catégoriser les zones selon les dynamiques de changements de consommation. Sans surprise, les zones enregistrant les plus fortes baisses de transactions sont les plus touchées par les précipitations. Cependant, certaines zones enregistrent des hausses de consommation en amont et durant l’épisode. Un comportement qui pourrait par exemple traduire une tendance d’achats par mesure de précaution.

Pour mieux comprendre ces variations, Vincent Gauthier a établi une modélisation de type réseau de commerces. Cette représentation indique non seulement les achats des consommateurs, mais également les trajectoires de consommation. Une telle modélisation indique les différentes connexions entre les commerces, en fonction de ceux qui sont le plus fréquentés, de leur classement et du type de produits vendus. Par exemple, un consommateur qui effectuera une transaction dans une pharmacie puis un autre dans un supermarché renforcera le lien entre ces deux types de commerces du réseau. Cela permet d’étudier quels sont les liens les plus solides en cas de perturbation.

« Lors des périodes de fortes précipitations, la taille du réseau a été fortement impactée, pointe le chercheur. Les connexions sont alors réduites aux commerces de nourriture, de soins et de carburant. Ces connexions constituent le cœur du réseau, et si celui-ci s’effondre, alors le système entier aussi », explique Vincent Gauthier. La modélisation et l’étude de la résilience permettent alors de comprendre la vulnérabilité et les risques qui pèsent sur ce cœur de réseau.

Grâce à cette approche, il a ainsi été possible de voir que la première période de pluie a été plus impactante que la deuxième sur la taille du cœur du réseau, ainsi que le temps de reconstitution du réseau plus large. Or, la deuxième période de pluie a été plus violente d’un point de vue climatique. Cette observation contre-intuitive peut s’expliquer par une meilleure préparation de la population lors du second épisode de fortes pluies et d’inondations. Cette différence de comportement mise en valeur par la modélisation est un marqueur de la résilience de la population péruvienne.

Comprendre la population via ses achats

Pour mettre en place ces modèles, les chercheurs utilisent toutes les méta-données associées aux transactions bancaires. « Chaque transaction donne lieu à des données accompagnées de nomenclatures, qui contiennent des informations sur le type de commerce dans lequel celle-ci a été effectuée, par exemple des supermarchés, des restaurants, des pharmacies ou des stations-services, indique Vincent Gauthier. Cette nomenclature contient également la date de l’achat ainsi que l’identité anonymisée de la personne qui l’a effectuée », poursuit-il.

Il est donc possible de suivre la trajectoire des achats de chaque individu dans le temps, et par conséquent d’avoir un aperçu de son comportement économique spécifique à différentes périodes. Cette analyse permet de déterminer quels sont les commerces les plus suivis par les acheteurs, ce qui est influencé à la fois par la proximité géographique des magasins entre eux et des intérêts similaires des consommateurs.

« En analysant ces données, il est possible d’établir un classement des commerces en fonction du nombre et du volume de transactions qui y sont effectuées, puis de réaliser des mesures de divergence sur les évolutions de ces classements », explique le chercheur. Les mesures de divergence se concentrent sur les écarts de classement des commerces au moment du phénomène El Niño par rapport à la distribution originale. Ces écarts sont par ailleurs visibles lors d’événements festifs où les transactions deviennent plus importantes dans certains types de commerces. « Nous avons donc catégorisé les commerces en fonction de la variation de leur classement au cours du phénomène El Nino », indique Vincent Gauthier.

Avec cette approche, il est donc possible de tracer un profil des différents magasins dans le temps, ce qui permet de voir comment leur classement varie au moment des événements. Par exemple, le classement des restaurants a fortement chuté pendant les courtes périodes correspondant au moment des fortes pluies, tandis que le classement des commerces de soins a augmenté de manière assez durable. Les supermarchés sont les types de commerces qui ont généralement eu les classements les plus stables.

Mieux se préparer aux crises

« Les changements climatiques à venir vont induire une recrudescence de phénomènes forts. La résilience des populations face à cela va devenir un des enjeux importants à comprendre », souligne Vincent Gauthier. Les recherches menées dans le cadre d’El Niño permettent alors de tirer des enseignements sur la préparation des populations. Elles fournissent des connaissances utiles à des régions qui n’ont pas l’habitude de faire face à de violents épisodes climatiques, mais qui pourraient y être confrontées dans les années à venir.