Le paysage somnole doucement sous le blanc manteau neigeux. Mais que se cache-t-il sous la surface ? Les responsables de la sécurité et les randonneurs à ski désirent savoir le plus exactement possible comment se présente la structure du manteau neigeux dans la zone de départ d’une avalanche ou bien sur le versant qu’ils doivent parcourir. La dernière chute de neige a-t-elle recouvert une couche fragile dangereuse ? Le vent a-t-il formé quelque part de nouvelles plaques ?
Lorsqu’une avalanche de plaque se déclenche, cela signifie qu’une rupture s’est formée auparavant dans le manteau neigeux. L’endroit où se crée une telle rupture, et sa distance de propagation dépendent des propriétés de la plaque et de la couche fragile sous-jacente – propriétés qui varient dans l’espace. C’est pour cela qu’il est nécessaire de connaître non seulement la stratification verticale du manteau neigeux, mais aussi sa variabilité surfacique pour produire une prévision la plus exacte possible. Les scientifiques du groupe Formation des avalanches explorent dans les moindres détails l’origine, l’amplitude et l’impact de la variabilité du manteau neigeux (fig. 1).
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Fig. 1 : les mesures sur le terrain s’effectuent selon le schéma indiqué dans une cuvette topographique à différentes expositions. |
Pour déterminer la variabilité surfacique en montagne, il est important de pouvoir effectuer de nombreuses mesures sur un espace limité. Des méthodes de télédétection sont déjà utilisées dans ce domaine, mais les informations fiables en provenance du manteau neigeux sont encore rares aujourd’hui, notamment en ce qui concerne sa stabilité. Seuls des tests de stabilité sur site permettent d’étudier la propension à la rupture d’une interface entre différentes couches. Ces tests sont un outil d’estimation de la stabilité en un point du terrain, mais demandent du temps et des moyens. A l’aide du pénétromètre nivologique développé au SLF (fig. 2), on peut déterminer en quelques secondes les différentes propriétés du manteau neigeux. Les nouvelles études permettent dans un premier temps de corréler le signal du pénétromètre avec la stabilité du manteau neigeux. Les modèles de rupture, alimentés par les données du pénétromètre, vont alors simuler les résultats d’un test de stabilité. Ainsi, on évite de creuser le manteau neigeux et on peut très rapidement estimer sa stabilité en plusieurs points du terrain à l’aide du pénétromètre. Une interpolation entre les points de mesure donne alors une représentation spatiale de la stabilité du manteau neigeux sur le terrain (fig. 3).
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Fig. 2 : le SLF a développé le pénétromètre nivologique. Les scientifiques mesurent la résistance rencontrée par la pointe de cet appareil lors de sa pénétration dans le manteau neigeux. Les caractéristiques du manteau, notamment sa dureté, peuvent être ainsi déterminées en quelques secondes. |
Mais comment apparait cette variabilité du manteau neigeux ? Le vent exerce probablement une influence prépondérante et il est responsable des différents dépôts de neige en interaction avec la topographie. La structure du manteau neigeux n’est donc en aucun cas totalement aléatoire, mais le résultat des conditions météorologiques et du profil du terrain. Les scientifiques du SLF travaillent aujourd’hui à découvrir les processus précis qui entraînent cette répartition. Ils comparent pour ceci la variabilité mesurée avec les conditions météorologiques simulées par des modèles numériques à échelle fine. En déterminant les relations existantes, on pourra à l’avenir mieux prévoir la variabilité.
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Fig. 3 : l’interpolation des caractéristiques du manteau neigeux, comme la longueur critique des fissures, dévoile une représentation surfacique de la stabilité. Ici, dans une petite vallée d’altitude sur une surface d’environ 0,1 km2. |