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Potsdam, Birmensdorf, 23.12.2016

Des graffiti pour la science

Graffiti für die Wissenschaft

Une couche de peinture régulière permet de tirer des conclusions sur l’érosion de la roche. (Photo: Jens Turowski/GFZ)

Gornera-Schlucht
Les eaux de fonte du glacier du Gorner dévalent la gorge de la Gornera. (Photo: Alexander Beer/WSL)
Malen
Les chercheurs ont vérifié par balayage laser si la peinture de l’érosion fournit de bons résultats. Conclusion: ils sont même meilleurs que le balayage laser. (Photo: Alexander Beer/WSL)
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Ce n’est pas pour l’art, mais pour la science que les chercheurs de l’Institut fédéral de recherches WSL ont peint les parois rocheuses d’une gorge près de Zermatt. Ils testaient une nouvelle méthode pour déterminer l’érosion de la roche.

Il est difficile, surtout en terrain accidenté, d’installer des appareils de mesure et de surveiller l’érosion de couches de roches épaisses de quelques millimètres par les sédiments transportés. Une équipe de chercheurs du WSL et du Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ montre dans une nouvelle étude de faisabilité comment ces processus d’érosion peuvent être visualisés dans les torrents de montagne grâce à une méthode simple.

Comprendre les processus d’érosion

Dans la gorge de la Gornera près de Zermatt, les scientifiques ont peint sur une surface de 30 m sur 5 des bandes verticales et horizontales sur le rocher, et les ont photographiées régulièrement pendant trois ans à partir d’emplacements bien définis. Ces photos leur ont permis d’observer, par l’intermédiaire de l’usure de la peinture, le processus d’érosion au cours du temps.

Ils appellent ce nouveau procédé «erosion painting», en bon français: «peinture de l’érosion». Grâce à cette approche, les scientifiques peuvent également déterminer la répartition spatiale des processus d’érosion et par exemple vérifier à quels endroits d’un cours d’eau ils sont bien marqués, et à quels endroits plutôt faibles. Ces connaissances aident à mieux comprendre les processus physiques qui se cachent derrière l’érosion. Le travail des scientifiques doit établir la méthode d’étude des processus.

Économique et simple à utiliser

Jusqu’ici, il fallait utiliser des techniques sophistiquées pour mesurer et cartographier les modifications topographiques à la surface de la roche, par exemple la photogrammétrie, des stations de mesures fixes, le balayage laser ou des capteurs de mesure d’érosion. Pourquoi faire compliqué si on peut faire simple, se sont demandé les scientifiques.

La «peinture de l’érosion» ne demande pas d’installations onéreuses, peut être mise en œuvre rapidement et à haute définition également sur des terrains accidentés et n’exige finalement que l’inspection de photographies pour être analysée. «La peinture est une méthode économique et simple à appliquer pour l’analyse de la répartition spatiale des processus d’érosion. Nous voulons montrer avant tout par notre travail que cette méthode de la peinture de l’érosion est applicable scientifiquement», explique Jens Turowski, co-auteur au GFZ.

Contrôlé au laser

Les scientifiques ont pu vérifier la validité de leur méthode par des balayages laser répétés. À cette occasion, ils ont constaté également que des taux d’érosion très faibles, inférieurs au millimètre, sont invisibles pour le laser, alors qu’ils peuvent être désormais détectés par la peinture de l’érosion.

Les scientifiques utilisent uniquement une peinture dispersion latex non soluble dans l’eau et respectueuse de l’environnement. Pour limiter au maximum l’impact sur la nature, ils conseillent par ailleurs d’utiliser la peinture avec parcimonie, surtout dans les zones sensibles.

Étude originale:

Alexander R. Beer, James W. Kirchner, Jens M., Turowski, 2016. Graffiti for science – Erosion painting reveals spatially variable erosivity of sediment-laden flows. Earth Surface Dynamics 4, 885-894. DOI: 10.5194/esurf-4-885-2016

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