Étude de l’environnement éolien et prévention des risques éoliens de la Pagode en bois de Yingxian

Quand le vent façonne une tour millénaire

Sur les plaines du nord de la Chine se dresse la Pagode en bois de Yingxian, la plus haute pagode entièrement en bois toujours existante au monde, construite il y a près d’un millénaire. Aujourd’hui, cette structure remarquable s’incline lentement, non seulement à cause de l’âge et des tremblements de terre, mais aussi sous l’effet d’un phénomène bien plus familier : le vent. Cette étude explique comment les brises quotidiennes et les rafales occasionnelles autour de la pagode s’accumulent sur des décennies pour plier et fatiguer sa charpente ancienne — et comment la compréhension du régime local des vents peut aider à maintenir ce monument du patrimoine mondial droit pour les siècles à venir.

Une gigantesque tour en bois dans un bassin venteux

La Pagode en bois de Yingxian s’élève à plus de 67 mètres au-dessus du bord sud du bassin de Datong, dans la province du Shanxi, un paysage où des masses d’air continental froid et des flux saisonniers de mousson balaient régulièrement un terrain dégagé. Construite entièrement d’éléments en bois emboîtés sans attaches modernes, la pagode a résisté aux guerres, aux séismes et aux intempéries. Pourtant, des relevés montrent aujourd’hui que ses deuxième et troisième étages, en particulier le deuxième, s’inclinent du sud-ouest vers le nord-est. Parce que le vent est l’une des rares forces qui agissent sur la pagode chaque jour, les auteurs ont cherché à répondre à une question simple mais cruciale : les vents locaux ne sont-ils que le décor météorologique, ou constituent-ils le principal moteur de ce lent déplacement structurel ?

Reconstituer le vent à la pagode

Pour aborder la question, l’équipe ne s’est pas appuyée sur un seul mât de mesure au monument. Elle a rassemblé près de 20 ans de données quotidiennes sur le vent et 10 ans de données horaires issues d’un réseau de huit stations météorologiques autour du comté de Yingxian. En utilisant des méthodes standards, ils ont ajusté les vitesses du vent à une hauteur et une altitude communes, puis appliqué un pondération en fonction de la distance pour « projeter » les vents de ces stations sur l’emplacement exact de la pagode. Ils ont filtré les mesures suspectes et séparé les données par année, saison et heure de la journée, en portant une attention particulière aux vents forts — ceux de niveau 6 ou plus sur l’échelle de Beaufort couramment utilisée, des vitesses connues pour secouer les corniches, faire vibrer les poutres intermédiaires et, aux niveaux les plus élevés, menacer les étages supérieurs.

À quelle fréquence, quand et d’où soufflent les vents forts

Le registre reconstitué révèle que la pagode vit dans un monde dominé par les vents d’ouest. Pour les vents forts de niveau 6, environ la moitié proviennent de l’ouest ou de l’ouest-sudouest ; pour le niveau 7, cette part grimpe à environ 60 % ; pour les tempêtes les plus puissantes, de niveau 8 et plus, près de 70 % soufflent depuis ces mêmes secteurs occidentaux. Au cours des deux dernières décennies, les journées de vents forts fluctuent en phases distinctes d’activité « élevée–faible–élevée–très faible », et les années récentes ont connu plusieurs pics de rafales extrêmes dépassant 23 mètres par seconde. D’un point de vue saisonnier, les vents forts se concentrent de mars à juin, avec un pic en mai, quand les changements des circulations atmosphériques à grande échelle, les contrastes de température printaniers et la topographie en forme d’entonnoir du bassin se conjuguent pour accélérer l’écoulement. Sur le plan diurne, l’intensité du vent suit un rythme quotidien clair : les vitesses sont les plus faibles de la nuit au petit matin, augmentent à partir de la fin de la matinée et culminent en milieu d’après‑midi vers 15–16 h, au moment où l’ensoleillement a rendu la couche inférieure de l’atmosphère la plus turbulente.

Vent et pagode inclinée : cause et effet

Ces schémas concordent de façon frappante avec la manière et les lieux où la pagode se déforme. Les poteaux du deuxième étage s’inclinent généralement du sud‑ouest vers le nord‑est — exactement à l’opposé des vents dominants d’ouest et d’ouest‑sud-ouest qui frappent la façade occidentale de la tour. La surveillance d’un poteau clé à cet étage montre que les périodes de vents forts d’ouest coïncident avec une augmentation de son déplacement, tandis que les intervalles dominés par des vents forts d’est réduisent temporairement l’inclinaison. Les auteurs décrivent un processus en deux étapes : des rafales fréquentes et modérées (niveaux 6–7) agissent comme un marteau qui ne cesse de frapper, desserrant progressivement les assemblages en bois et provoquant de petits déplacements permanents ; puis des rafales occasionnelles et extrêmes (niveau 8 et plus) portent des coups durs à une structure déjà affaiblie, accentuant l’inclinaison. Parce que les vents les plus forts surviennent souvent en après‑midi chauds et au printemps et en automne — périodes où les variations de température font dilater et contracter le bois — le matériau est plus flexible, et l’action combinée du vent et des cycles thermiques accélère la déformation.

Protéger un géant de bois contre des forces invisibles

En reliant fermement l’inclinaison vers le nord‑est de la pagode à un schéma persistant de vents forts d’ouest, cette étude transforme des statistiques météorologiques abstraites en feuille de route pratique de protection. Elle soutient que le renforcement et la planification devraient se concentrer sur les côtés ouest et sud‑ouest de la tour, que des alertes éoliennes en temps réel pourraient déclencher un étaiement temporaire avant l’arrivée de rafales importantes, et qu’une planification régionale plus intelligente — par exemple la gestion des hauteurs de construction ou la plantation de végétation brise‑vent en amont — pourrait moduler en douceur l’écoulement local. Si les auteurs notent que leur reconstitution manque encore de mesures ultra‑détaillées directement à différentes hauteurs de la pagode, leur travail offre déjà un message clair pour le grand public : la poussée invisible du vent, répétée jour après jour et saison après saison, est un architecte majeur de l’inclinaison lente de la tour, et comprendre cette poussée est essentiel pour maintenir debout cette rare merveille en bois.

Citation: Li, Z., Zhang, H., Wang, J. et al. Wind environment study and wind-induced hazard prevention of Yingxian Wooden Pagoda. npj Herit. Sci. 14, 253 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02363-4

Mots-clés: Pagode en bois de Yingxian, vents violents, protection du patrimoine culturel, inclinaison structurelle, environnement éolien