Fig. 1: Avalanches de neige mouillée au Dorfberg au-dessus de Davos (photo:
W. Steinkogler/SLF)
Fig. 2: La pluie
et la fonte superficielle font pénétrer de l’eau dans le manteau neigeux. Cette
eau peut s’accumuler, réduisant considérablement la résistance de la neige, et
donner lieu à des avalanches.
Fig. 3: L’eau peut
renforcer les liaisons entre les cristaux de neige (force d’aspiration), comme
sur cette photo. Elle peut cependant aussi diluer les liaisons et par conséquent
fragiliser le manteau neigeux (photo: C. Fierz/SLF)
Fig. 4: Les expériences à l’aide de traceurs indiquent les parcours
complexes de l’eau dans le manteau neigeux (photo: F. Techel/SLF)
La formation des avalanches de neige mouillée
Le printemps est la saison des avalanches de neige mouillée.
Celles-ci se produisent typiquement après une période de température élevée de
l’air (au-dessus de zéro degré) et de rayonnement intense au printemps, ou bien
elles se déclenchent pendant des chutes de pluie (y compris en hiver). Elles
peuvent menacer des infrastructures ou des zones habitées en montagne. Près
d’un accident d’avalanche mortel sur dix qui a lieu dans les Alpes suisses est
provoqué par une avalanche de neige mouillée. A la différence des avalanches de
neige sèche, les déclenchements artificiels sont plutôt rares et les opérations
de minage sont généralement moins couronnées de succès.
Les avalanches de
neige mouillée n’ont jusqu’à présent guère été étudiées
Les mécanismes qui entraînent la formation d’avalanches
de neige mouillée n’ont jusqu’à présent pratiquement pas été étudiés. Il est
clair que la pénétration d’eau de fonte ou d’eau de pluie et son interaction
avec le manteau neigeux avoisinant déterminent la stabilité de ce dernier. Pour
pouvoir évaluer le moment de décrochement et la taille des avalanches de neige
mouillée, il faut tenir compte à la fois des conditions météorologiques et de
l’état du manteau neigeux. La température de l’air et le rayonnement ne
suffisent pas pour établir une prévision fiable d’avalanche – il fait trop
souvent chaud sans qu’aucune avalanche ne se déclenche. Les mesures du manteau
neigeux sont difficiles à réaliser, car ses caractéristiques changent
rapidement lors de la pénétration d’eau. Les conditions d’instabilité qui en
résultent ne perdurent souvent que peu de temps et il peut y avoir des
différences sensibles en fonction de l’exposition, de la déclivité et de l’altitude.
Pour étudier de
manière approfondie le secret des avalanches de neige mouillée, le SLF a lancé
plusieurs projets au cours des dernières années. Les chercheurs souhaitent,
d’une part, mieux comprendre les processus à l’origine de l’instabilité du manteau
neigeux, mais d’autre part également donner des indications et des règles
pratiques sur l’attitude à adopter en cas d’avalanche de neige mouillée. Jusqu’à présent les chercheurs engagés dans ces projets
ont surtout testé différentes méthodes.
Le radar permet de nouvelles mesures
La stabilité du manteau
neigeux mouillé dépend de la quantité d’eau dans la neige. Si le manteau neigeux
ne contient que peu d’eau, celle-ci a même un effet stabilisant, car les forces
capillaires lient les cristaux de neige les uns aux autres. En revanche, si l’eau
pénètre en abondance dans le manteau neigeux, et si elle s’accumule au niveau
d’une couche limite, elle perturbe les liaisons entre les cristaux de neige et la
couche devient ainsi plus instable. L’eau ne s’accumule pas seulement au-dessus
de croûtes, mais également au niveau de la transition entre la neige à grains
fins et la neige à gros grains (barrière capillaire).
Il est par conséquent
important de connaître avec précision la quantité d’eau et son déplacement dans
le manteau neigeux. L’eau peut s’écouler régulièrement, mais aussi de manière tout
à fait irrégulière dans le manteau neigeux. Ce comportement complexe d’accumulation
et d’écoulement complique le placement d’instruments de mesure et complexifie la
simulation numérique des déplacements d’eau dans la neige. De plus, les capteurs
placés directement dans la neige peuvent influencer la mesure de la teneur en
eau et donner ainsi une image faussée. C’est la raison pour laquelle les
scientifiques ont enterré avant le premier enneigement sur le champ
expérimental du Weissfluhjoch (2540
m), au-dessus de Davos, un radar de sol orienté vers le
haut. Grâce à ce radar, ils peuvent déterminer la teneur en eau et la vitesse d’infiltration
sans influer sur le manteau neigeux ou le perturber. Jusqu’à présent, on n’est
cependant pas encore parvenu à calculer avec précision la quantité d’eau dans les
différentes couches de neige.
Le profil d’enneigement – une source d’information aussi
pour la neige mouillée
Tout comme pour la
neige sèche, le profil d’enneigement est également une importante méthode
d’analyse de la neige mouillée. L’examen de profils provenant de manteaux
neigeux plutôt instables ou de zones de rupture d’avalanches de plaque de neige
mouillée indique que l’on rencontre fréquemment un manteau neigeux isotherme (c’est-à-dire
intégralement réchauffé à zéro degré) ainsi que des couches molles à grains
anguleux et d’une teneur élevée en eau. Des données importantes telles que la
quantité d’eau dans une couche de neige sont cependant difficiles à déterminer
sans instruments de mesure quantitative. Comparée aux méthodes de mesure objective,
la teneur en eau du manteau neigeux est volontiers surestimée, y compris par „les
renifleurs des neiges“ expérimentés. C’est la raison pour laquelle les
chercheurs souhaitent développer des appareils de mesure simples qui calculent
avec précision la teneur en eau et qui peuvent se loger dans n’importe quel sac
à dos – comme un thermomètre à neige.
Il est encore trop tôt pour tirer des conclusions
concrètes
Après
une phase de tests systématiques de deux ans portant sur les méthodes d’étude
de la neige mouillée sur le terrain et la modélisation de la teneur en eau dans
le manteau neigeux, les scientifiques ont pu en déduire de premières données et
connaissances. A l’heure actuelle, ils ne peuvent cependant pas encore tirer de
conclusions généralement valables sur les conditions météorologiques et les
propriétés du manteau neigeux qui conduisent à la formation d’avalanches de
neige mouillée, et celles-ci ne seront disponibles qu’à la fin de la prochaine
saison hivernale.
