GCRI · Gestion du risque systémique
Cascades et interdépendance
risque systémique arises when systèmes depend on one another, so that a failure in one travels into others: a power outage stops water pumping, a port closure stalls manufacturing, a incident cyber halts payments. Cascades can amplify a modest shock into a large loss, or be absorbed by buffers and substitutes. This page sets out how cascades develop and propagate, how dependencies are mapped, and what the evidence serves for those responsible for connected systems.
Cascades and interdependence on the record.
Cascades and interdependence: how the risk develops.
Network, common-cause and correlated failures. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.
Failure propagates through dependency
When one system supplies another with power, data, materials or services, its failure removes an input the second system needs. Each link adds a path, and paths combine into chains that cross sectors and borders.
Buffers set the timing
Stocks, backup generation, redundant routes and spare staff delay the effect of a lost input. The cascade arrives when the first buffer runs out, which can be hours or months after the trigger.
Concentration creates single points
Where many systèmes rely on the same supplier, hub, cloud region or chokepoint, one failure reaches all of them at once. Concentration often grows unseen because each dependent made a reasonable choice alone.
Feedback amplifies the loss
Losses can feed back: an outage reduces revenue, which cuts maintenance, which raises the chance of the next outage. Reinforcing loops turn a contained event into a longer and wider one.
Aléas et exposition en Asie.
Population density, flood water and night lights over Asia, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.
La carte interactive requiert JavaScript ; la liste des couches et les sources figurent ci-dessous.
Couches 3
Aléas et exposition, pour cette page
À propos de cette couche
- Preuves
- Estimé
- Sources
- Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Université Columbia))
- Fournisseur
- NASA SEDAC (CIESIN, Université Columbia)
- Licence
- CC BY 4.0
- Millésime
- null ; estimation fondée sur le recensement, statique (2020)
- Résolution
- grille d'environ 1 km
- Incertitude
- Estimation fondée sur le recensement du nombre d'habitants par kilomètre carré en 2020, présentée comme contexte d'exposition ; ce n'est pas un décompte des personnes touchées par un aléa.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
- Preuves
- Observé (les nuages laissent des lacunes)
- Sources
- Produit VIIRS d'inondation mondiale (NASA LANCE)
- Fournisseur
- NASA LANCE
- Licence
- Données ouvertes de la NASA
- Millésime
- quotidien ; détection satellitaire ; les nuages laissent des lacunes
- Les plus récents à la construction
- 2026-10-14
- Résolution
- grille d'environ 250 m
- Incertitude
- Détection satellitaire ; les nuages laissent des lacunes. Raster satellitaire ou de modèle tel que le fournisseur le publie. Les nuages, les lacunes de fauchée et les erreurs de restitution laissent des lacunes et du bruit ; les valeurs sont des indicateurs, et non des mesures en un lieu donné.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
- Preuves
- Observé
- Sources
- VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
- Fournisseur
- NASA LAADS DAAC
- Licence
- Données ouvertes de la NASA
- Millésime
- quotidien ; radiance satellitaire, corrigée de la lumière lunaire et de l'atmosphère
- Les plus récents à la construction
- 2026-10-12
- Résolution
- grille d'environ 500 m
- Incertitude
- Radiance nocturne satellitaire pour la date indiquée ; les lumières sont un indicateur indirect de la consommation d'électricité et des pannes, et non une mesure de l'approvisionnement ou de l'accès.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
- Preuves
- Observé
- Sources
- VIIRS NOAA-20, réflectance corrigée (NASA LANCE)
- Fournisseur
- NASA LANCE
- Licence
- Données ouvertes de la NASA
- Millésime
- quotidien ; image satellitaire
- Les plus récents à la construction
- 2026-10-14
- Résolution
- grille d'environ 250 m
- Incertitude
- Image satellitaire. Raster satellitaire ou de modèle tel que le fournisseur le publie. Les nuages, les lacunes de fauchée et les erreurs de restitution laissent des lacunes et du bruit ; les valeurs sont des indicateurs, et non des mesures en un lieu donné.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
- Preuves
- Observé (les nuages et l'heure de passage du satellite laissent des lacunes)
- Sources
- VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS) (NASA LANCE FIRMS)
- Fournisseur
- NASA LANCE FIRMS
- Licence
- Données ouvertes de la NASA
- Millésime
- quotidien ; détection satellitaire ; les nuages et l'heure de passage du satellite laissent des lacunes
- Les plus récents à la construction
- 2026-10-13
- Résolution
- grille d'environ 500 m
- Incertitude
- Détections satellitaires de points chauds pour le jour indiqué, y compris les torchères de gaz et la chaleur industrielle ; ce n'est pas un incendie confirmé, un rapport d'incident ni une alerte.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
- Preuves
- Observé (une nébulosité persistante laisse encore des lacunes)
- Sources
- VIIRS NOAA-20 niveau 3, 8 jours (NASA LANCE)
- Fournisseur
- NASA LANCE
- Licence
- Données ouvertes de la NASA
- Millésime
- 8 jours ; composite satellitaire sur 8 jours ; une nébulosité persistante laisse encore des lacunes
- Les plus récents à la construction
- 2026-09-14
- Résolution
- grille d'environ 1 km
- Incertitude
- Température de peau du sol mesurée par satellite sur les 8 jours se terminant à la date indiquée, un indicateur d'exposition à la chaleur ; ce n'est pas la température de l'air, l'indice de chaleur ni une alerte de chaleur.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
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Dernière version disponible
NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © contributeurs d'OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth
Chargement des dernières images de la NASA.
Faites glisser pour déplacer. Ctrl ou ⌘ et défilement, pincement ou boutons pour zoomer ; survolez pour lire les valeurs sous le pointeur ; la réinitialisation ramène à la région.
Aléas et exposition, cadrés sur l'Asie.Produits satellitaires et de modèles tels que la NASA les publie, chacun avec sa propre date. Ce sont des indicateurs, non des évaluations d'un lieu quelconque.
Données : NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © contributeurs d'OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · U.S. Geological Survey · NASA JPL OPERA DIST-ALERTSources et licences
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Données ouvertes de la NASA
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Données ouvertes de la NASA
- Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Sous licence CC BY 4.0. Couleurs redessinées à partir de la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque présentées (modifié). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
- Produits VIIRS en quasi-temps réel (inondation, température de surface terrestre, couverture neigeuse, réflectance corrigée), NASA LANCE ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
- Lumières nocturnes VIIRS Black Marble, NASA Goddard Space Flight Center ; distribuées par le NASA Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS DAAC) ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
- Fire Information for Resource Management System (FIRMS) de la NASA, produit de feux actifs VIIRS 375 m, NASA LANCE ; tuiles vectorielles via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
- ASTER GDEM est un produit du METI et de la NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC) ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Citer comme : NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Données ouvertes de la NASA
- Réalisé avec Natural Earth. Données cartographiques vectorielles et matricielles libres sur naturalearthdata.com. Domaine public
- © Contributeurs d'OpenStreetMap (ODbL), via NASA GIBS (côtes, frontières, routes et noms de lieux). Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées en cellules hexagonales lorsqu'elles sont affichées (modifié). ODbL
- Blue Marble, NASA Earth Observatory ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
- Contexte sur le globe et la carte plane : côtes, frontières, routes et toponymes issus des couches de référence NASA GIBS (données OpenStreetMap, ODbL, © contributeurs d'OpenStreetMap) ; imagerie Blue Marble comme fond facultatif ; relief 3D et lecture de l'altitude à partir de l'indice de couleur d'altitude ASTER GDEM (classes de 5 m à 200 m, exagérées pour la lisibilité). Les frontières sont tracées telles que publiées et n'impliquent aucune position sur un territoire.
- Événements en direct : suivi des événements naturels de l'Observatoire de la Terre de la NASA (EONET) ; les événements sont indicatifs et conservent les liens de leur source d'origine.
- En direct : les événements NASA EONET sont indicatifs et ne constituent pas des alertes officielles.
- En direct : U.S. Geological Survey. Les événements sont indicatifs et ne constituent pas des alertes d'autorités.
- Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- Prévision du débit des cours d'eau sur 30 jours, avec fourchette (GloFAS via Open-Meteo) : contient des informations modifiées du service de gestion des urgences Copernicus 2026 ; ne constitue pas une alerte de crue.
- Données météorologiques d'Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
- Les couches facultatives (11 sources dans la liste des couches : en direct, prévision, observées et contexte) affichent le crédit de leur fournisseur sur la carte et ici lorsqu'elles sont activées ; les prévisions sont des sorties de modèles et les indices dérivés sont des estimations.
Couches et dates
- Densité de population, 2020 : Population : CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statique
- Eaux de crue, composite sur 3 jours : VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14 oct. 2026
- Lumières nocturnes, quotidien : VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12 oct. 2026
- Couleurs naturelles : réflectance corrigée VIIRS NOAA-20, NASA LANCE · 13 oct. 2026
- Feux actifs et anomalies thermiques : VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS), NASA LANCE FIRMS · 13 oct. 2026
- Température de surface terrestre, jour, composite sur 8 jours : VIIRS NOAA-20 Level 3, 8-day, NASA LANCE · 14 sept. 2026
The cascades this topic studies run through the five domains.
- ÉnergieCouplagePower loss is the most frequent trigger of cross-sector cascades.What to watchServices without backup power
- EauCouplageWater and power depend on each other in both directions.What to watchJoint water and power outage records
- AlimentationCouplageFood shocks cascade through prices into health and stability.What to watchPrice transmission after supply shocks
Cascade analyses are designed for the Série Scénarios et tests de résistance. Interdependency classes follow Rinaldi and colleagues (2001), and propagation models would carry model cards under NS-12 of the proposed Nexus Standards.
- Documented cascades with a source for every step.
- Permitted dependency data for a city or sector.
Model cascades and interdependence as a system. Run the cascade.
Assembled from the Nexus Standards area profile Risque mondial et risque systémique: the hazards it names, the systèmes and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full Constructeur de systèmes.
Aléas
- Rupture de barrage
- Contagion financière
- Crue fluviale (déclenché en aval)
- Flash flood (set off downstream)
- Déplacements massifs (déclenchés en aval)
- Panne d'électricité généralisée (déclenchée en aval)
- Déficit d'approvisionnement en eau (déclenché en aval)
- Sovereign debt crisis (set off downstream)
- Currency crisis (set off downstream)
Systèmes et couplages
Commandes
NS-0Constitution et principesNS-3UNI des enregistrements de risque (grammaire, table de correspondance héritée, autorité d'attribution)NS-9UNI contextuels (déploiements, instances, instances de programme)NS-10Politiques et clauses (obligations lisibles par machine : définition, caractère contraignant, évaluation et application)NS-11Vérification et suivi (éléments probants, attestations, observation de la conformité zero trust)NS-14Conformité et correspondance avec les normes externesNRS-H120Famille d'aléas : fragilité structurelle des systèmes interconnectés (NHS-1 sys.fragility)NRS-C6Risques systémiques et en cascadeNRS-H61Famille d'aléas : défaillance en cascade (NHS-1 sys.cascade)NRS-H62Famille d'aléas : événements composés et multialéas (NHS-1 sys.compound)NRS-H94Famille d'aléas : événements cyber systémiques (NHS-1 cyber.systemic-cyber)NRS-H60Famille d'aléas : perturbation des chaînes d'approvisionnement et des flux (NHS-1 sys.supply-chain)
Observation
- INFORM Risk Index (cité pour référence)
- World Bank Open Data and World Development Indicators API (listed for reference)
- Services de données du FMI (WEO, IFS, FSI via SDMX) (mentionnés pour référence)
- Pertes économiques directes attribuées aux catastrophes par rapport au PIB mondial
- Tableau de bord macroéconomique
Géographie d'exemple
- Bangladesh : 134 cellules hexagonales
- Lumières nocturnes de ce soir, pannes (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
- Eaux de surface à travers les nuages, 30 m (radar OPERA DSWx-S1), NASA GIBS
- Intensité des précipitations, dernière demi-heure (IMERG), NASA GIBS
- Humidité du sol en surface (SMAP), NASA GIBS
Ce qui est mesuré, et avec quelle qualité.
Chaque indicateur porte son unité, sa périodicité, le type de source qui le sous-tend et l'étiquette de preuve que porterait une valeur. Aucune valeur n'est affichée : un programme les fournit sous sa propre autorité.
| Indicateur | Unité | Fréquence | Type de source | Étiquette |
|---|---|---|---|---|
| Mapped critical dependencies | count of supplier and service dependencies recorded | annuel | Dependency inventories | DÉCLARÉ |
| Single points of failure | count of dependencies without a substitute | annuel | Dependency analysis | ESTIMÉ |
| Buffer endurance | hours or days of operation after loss of an input | per asset | Continuity plans and asset records | DÉCLARÉ |
| Concentration des fournisseurs | Herfindahl-Hirschman index of spend or volume | annuel | Procurement records | OBSERVÉ |
| Cascade depth in scenarios | number of systèmes affected downstream | per scenario | Interdependency models | MODÉLISÉ |
| Restoration sequence time | hours to restore dependent services | par événement | Incident and restoration records | OBSERVÉ |
How cascades and interdependence is modelled, measured and tested.
Le modèle, ses hypothèses, ses données et son incertitude, sous la forme qu'un scientifique ou un ingénieur vérifierait. Les structures suivent des méthodes publiées. Les valeurs représentées sont illustratives, ce ne sont pas des résultats.
Modèle de système
The couplings between the systems in cascades and interdependence: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
D'où proviennent les données probantes.
Jeux de données publics et registres institutionnels nommés, chacun avec sa catégorie de licence. Les sources fournies dans le cadre d'accords ne sont utilisées que selon leurs conditions et ne sont jamais republiées.
| Sources | Ce qu'elle apporte | Catégorie de licence |
|---|---|---|
| Incident reports from infrastructure operators and regulators | Documented failures with their causes and downstream effects | Registres publics, conditions propres à chaque éditeur |
| Rapport d'évaluation mondial de l'UNDRR | Analysis of systemic and en cascade across sectors and scales | Public, conditions d'utilisation des Nations unies |
| OECD national supply and use tables and Inter-Country Input-Output tables | Economic dependencies between industries and countries | Open, OECD terms of use |
| Grid and network operator outage databases | Records of outages, duration and customers affected | Public summaries; full data by agreement (to check) |
| Academic interdependency case libraries | Reconstructed cascades from past events, with methods described | Licence per publication |
Qui décide, et à quoi servent les données probantes.
risque systémique Management prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.
| Qui décide | La question | Données probantes servies par cette page |
|---|---|---|
| Infrastructure operators | Which upstream dependencies need backup, diversification or contractual protection | Dependency maps; single points of failure; buffer endurance |
| Emergency management agencies | Which services must be restored first after a widespread outage | Restoration sequences; cascade scenarios with timing |
| Sector regulators and competition authorities | Whether concentration in a shared provider needs oversight | Concentration analysis with its data gaps stated |
| Treasury and planning ministries | Where public investment in redundancy reduces the most shared exposure | Cascade depth in scenarios; restoration evidence |
Résultats que produit ce thème
- Dependency maps across energy, water, communications, transport and finance
- Cascade scenarios with buffers and timing stated
- Concentration analysis of shared suppliers, hubs and providers
- Restoration sequencing notes for interdependent services
What cascade analysts ask.
- Which components, if they failed, would cause the widest loss across the system?
- Which apparently independent risks are in fact correlated through a common cause?
- Where are the feedback loops that could amplify a shock rather than damp it?
- How close is the system to a threshold beyond which recovery becomes much harder?
How cascades work.
In a network, each node carries load or provides service to others. When a node fails, its load shifts to neighbours. If they are close to capacity, they fail too, and the cascade continues until the remaining system can carry the load or the network fragments. Highly connected hubs make networks robust to random failures but vulnerable to targeted or hub failures.
Common-cause failure defeats redundancy. Two backup systèmes that share a power supply, a software version, a supplier or a location may fail together. Correlation often rises under stress: assets, markets and infrastructures that move independently in normal times move together in a crisis. Feedback loops, such as forced selling or panic buying, can turn a moderate shock into a severe one.
How cascades are analysed.
- 01
Network models
Science des réseaux et contagion models simulate how failures spread across a mapped network. They depend on knowing the network, which is often partial.
- 02
Fault and causal networks
Fault trees and Bayesian networks represent how combinations of failures lead to outcomes. They capture common causes when those causes are known.
- 03
Dependence modelling
Statistical models of joint extremes, from les probabilités et la statistique, capture tail dependence. Data on joint extremes is scarce by nature.
- 04
Agent-based models
Simulate behaviour of many interacting actors. They are useful for insight but hard to validate.
Comment c'est étudié, et ce que les méthodes ne peuvent pas dire.
- 01Science des réseaux et contagionCartographie des réseaux de dépendance · Centralité et concentration · Simulation de la propagation des défaillancesAppliqué ici
- 02Conception de scénarios et tests de résistanceConception de scénarios intersectoriels · Tests de résistance inversés · Effets de second tourAppliqué ici
- 03Ingénierie de la fiabilité et de la résilienceConception de la redondance et de la diversité · Planification de la dégradation progressive · Analyse du temps de rétablissementAppliqué ici
- 04Probabilités et statistiquesModélisation de la fréquence et de la gravité · Dépendance entre risques · Combinaison des données et du jugementAppliqué ici
- 05Quantification de l'incertitude et validation des modèlesPropagation de l'incertitude des entrées · Distinction des types d'incertitude · Cadrage de l'incertitude profondeAppliqué ici
Where this page’s references lead.
Les organismes et documents à l'aune desquels cette page se lit. Les statuts et éditions changent ; chaque lien mène à l'organisme émetteur.
- Rinaldi, Peerenboom and Kelly, Identifying, understanding and analysing critical infrastructure interdependencies, IEEE Control Systems Magazine 21 (2001)
- Lignes directrices de l'IRGC pour la gouvernance des risques systémiques (EPFL IRGC, 2018)
- NS-12, artefacts logiciels, de modèles et d'IA/ML, une norme proposée
Où mène cette page à travers le Consortium.
Questions et réponses.
What is a cascading failure?
What is the difference between systemic and cascading risk?
Can cascades be predicted?
Is redundancy enough to prevent cascades?
Why do correlations rise in a crisis?
Apportez des éléments de preuve depuis cette page.
Rapports is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.
- E-mailPasserelle GW-GCRIL'envoyer depuis cette pageUne preuve, une correction, un cas, une méthode, un examen, une traduction ou un apport au profil. Elle arrive étiquetée avec cette page, afin que le rédacteur responsable la reçoive.
- ZenodoDépôt ouvertLe déposer et le soumettre à la communautéPubliez votre propre fiche sur Zenodo avec votre identifiant ORCID, puis soumettez-la à la communauté Reports qui s'y trouve. Des curateurs l'examinent ; le DOI reste le vôtre.
- RapportsGCRIVoir toutes les façons de contribuerLes types de contribution, la manière dont chacune est examinée, la reconnaissance accordée, la licence et ce qui n'est jamais accepté.
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Les cartes, données et chiffres de ce site sont présentés à titre de contexte et d'information générale. Ils ne constituent ni des conseils, ni des prévisions, ni des alertes ; les limites de l'information sont exposées dans les Avertissements et les Notices sur les données.