Le Astromonde festival de musique à Houston, au Texas, a débuté vendredi dernier, mais tragédie frappée quand rappeur nominé aux Grammy Awards Travis Scott– qui a lancé le festival en 2018 – est descendu sur scène vers 21 heures. La foule enthousiaste s’est précipitée vers la scène et a emballé le mosh pit si étroitement que les gens ne pouvaient plus respirer et ont commencé à s’évanouir. Il n’y avait pas d’espace pour se déplacer, et à la fin, au moins huit personnes ont été tuées et 25 autres ont été hospitalisées.

Le promoteur de concerts Live Nation a publié un communiqué disant qu’il avait « le cœur brisé pour ceux qui ont perdu et ont été touchés à Astroworld », et la société s’est engagée à coopérer pleinement avec les autorités locales qui enquêtent. Quant à Scott, originaire de Houston, il s’est prononcé « juste dévasté » dans une vidéo postée sur son compte Instagram samedi soir dernier et a déclaré qu’il n’avait pas réalisé à quel point la situation était devenue grave de son point de vue sur scène. Le rappeur semble tout aussi réticent à prendre la scène immédiatement après la tragédie: Scott aurait annulé un set prévu au festival hiphop « Day N Vegas », avec sources disant Vulture le rappeur est « trop désemparé pour jouer ».

Il y a encore un beaucoup de choses que nous ne savons pas sur les conditions à Astroworld et ce qui s’est réellement passé cette nuit-là, en attendant les résultats d’une enquête officielle. Mais les poussées de foule mortelles sont beaucoup trop courantes dans le monde entier. Par exemple, en 1979, 11 personnes ont été piétinées à mort lors d’un concert des Who à Cincinnati. En 2000, neuf personnes ont été piétinées à mort lors d’un concert de Pearl Jam pendant le festival de Roskilde au Danemark. Et dans Avril de cette année à Meron, en Israël, 45 personnes sont mortes dans un écrasement lors de la fête religieuse Lag B’Omer, et 150 autres ont été blessées.

Les scientifiques étudient la dynamique des foules depuis des décennies dans l’espoir de développer de meilleures stratégies pour éviter ce genre de tragédies. En règle générale, ils ont utilisé des simulations informatiques. L’accès à des vidéos d’archives de ce type d’incidents peut aider, comme les images du Hajj de janvier 2006 à La Mecque. Plus de 2 millions de musulmans sunnites se dirigeaient le long d’une route établie vers la ville saoudienne. Au fur et à mesure que la route se rétrécissait au pont Jamaraat, la densité de la foule augmentait considérablement, alors que les gens se précipitaient pour terminer le dernier symbolique rituel de lapidation à Mina avant le coucher du soleil. Une bousculade s’ensuivit, tuant 363 personnes. (Ce nombre de morts, bien qu’élevé, fait pâle figure par rapport à l’ 2 400 pèlerins tués dans une autre bousculade près de La Mecque en 2015.)

Dirk Helbing et Anders Johansson de l’Université de technologie de Dresde ont pu analyser les séquences vidéo et développé un algorithme informatique pour suivre la position et la vitesse de chaque personne dans la foule sur une période de 45 minutes. Ils ont identifié trois phases distinctes du mouvement de la foule. La foule s’est d’abord déplacée vers le pont à un rythme régulier, mais à mesure que la densité augmentait, il y avait une transition de phase abrupte vers une sorte de mouvement « stop-and-go ». Cela s’est répandu comme une vague dans la même direction que les pèlerins se déplaçaient. La densité de la foule a continué d’augmenter jusqu’à ce qu’une autre transition de phase soudaine se produise, par laquelle les pèlerins ont commencé à se déplacer au hasard dans toutes les directions possibles.

Helbing et Johansson ont surnommé ce phénomène « turbulence de foule », ou « tremblement de terre de foule », et ils ont constaté que le seuil critique semblait être d’environ six personnes par mètre carré (10 pieds carrés). « Les chercheurs pensent que la turbulence peut avoir été provoquée par des individus paniqués et poussant dans toutes les directions pour augmenter leur espace personnel. » Hamish Johnston a écrit dans Physics World en 2007. « Cela a provoqué de violentes vagues de pression à travers la foule, jençant des individus de plusieurs mètres, arrachant des vêtements et conduisant finalement au piétinement de centaines de pèlerins. »

Le scénario du pont Jamaraat est un exemple de goulot. Un goulot d’étranglement similaire s’est produit en Allemagne de l’Est au cours de la la Love Parade 2010, un festival de musique populaire. Le goulot d’étranglement dans ce cas était un tunnel de 200 mètres de long par lequel les participants devaient passer pour se rendre à l’un des événements du festival. Mais le passage était trop petit pour accueillir une foule aussi immense, et la densité a rapidement augmenté à des niveaux dangereux. La police a tenté d’empêcher d’autres personnes d’entrer dans les lieux de parade bloqués, déclenchant une bousculade. Les gens ont commencé à suffoquer vers 17 heures alors que des milliers d’autres fêtards dansaient sur de la musique techno, ignorant la tragédie qui se déroulait à proximité. En fin de compte, 21 personnes sont mortes et 651 ont été blessées.

La tragédie d’Astroworld semble avoir été centrée sur la foule entassée dans le mosh pit plutôt que sur un scénario de goulot d’étranglement plus typique. Il y avait une étude de 2013 sur la dynamique mosh-pit par un groupe d’étudiants en physique de l’Université Cornell, inspiré lorsque le co-auteur Jesse Silverberg a assisté à un concert de heavy metal avec sa petite amie. Il évita sagement le mosh pit et, comme un vrai physicien, se trouva fasciné par le mouvement de la foule, qui le frappa comme ressemblant aux collisions désordonnées de molécules dans un gaz.

Silverberg et ses co-auteurs décidé de simuler dynamique mosh-pit. Ils se sont inspirés d’images de concerts de rock publiées sur YouTube et ont utilisé un programme de suivi des particules pour convertir tout le monde dans ces foules en particules individuelles, surnommé MASHERS (Mobile Active Simulated Humanoids). Il y avait deux types de MASHERS : les passifs qui restaient immobiles après une collision accidentelle, et les actifs qui rebondissaient après une collision. Les chercheurs ont constaté que, lorsqu’il y avait plus de MASHERS actifs que passifs, la foule se comportait en effet comme des molécules dans un gaz, avec des collisions aléatoires. Mais parfois, un « flocage » spontané se produisait, dans lequel les MASHERS commençaient à suivre les mouvements de leurs voisins. Dans ce scénario, des tourbillons se formeraient – essentiellement des tourbillons humains.

Bien sûr, les gens ne sont pas des particules, et Silverberg et coll. librement admis qu’ils utilisaient des modèles mathématiques très simples. Les êtres humains sont compliqués et imprévisibles, c’est pourquoi il y a eu beaucoup de travaux récents tenter d’intégrer le facteur humain dans la modélisation des foules.

Par exemple une étude de 2015 par des scientifiques de l’Université de technologie en Iran ont créé une simulation qui comprenait ce qu’on appelle la « contagion émotionnelle ». Dans ce document, les personnes simulées sont devenues de plus en plus craintives et paniquées – exprimées sous forme de mouvements de plus en plus aléatoires – car elles n’ont pas réussi à trouver une sortie de l’environnement virtuel encombré. De la même façon une étude de 2018 Par des chercheurs de l’Université de Plymouth ont compris comment mesurer l’énergie cinétique des foules dans des vidéos en temps réel, en l’utilisant comme jauge pour identifier les zones où la foule passait à un état émotionnel dangereux.

Dinesh Manocha, informaticien à l’Université du Maryland, a mené plusieurs études sur le comportement de la foule. Il a cherché d’incorporer pas seulement la physique et la physiologie, mais aussi la psychologie dans ses modèles. Cela dit, « À bien des égards, nous n’avons pas accès aux données exactes, à la situation et au mouvement de foule qui se produisent lors de telles tragédies », a déclaré Manocha à Ars. « Vous entendez généralement les expériences de quelques participants ou des photos et vidéos isolées qui ne fournissent pas tous les détails. » Néanmoins, il y a deux facteurs qu’il a observés dans ses recherches au fil des ans qui semblent communs à toutes ces tragédies.

La première, comme nous l’avons vu, est la densité, en particulier les situations où la densité de foule atteint plus de quatre personnes par mètre carré. « À bien des égards, chaque humain ou piéton perd sa capacité à se déplacer indépendamment dans une telle densité, mais ils font plutôt partie d’un flux macroscopique », a déclaré Manocha. « Les tragédies de foule sont donc plus susceptibles de se produire dans un tel scenarios, car les humains n’ont pas la capacité d’échapper au flux de la foule.