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-- 10 ans d’expérience avec le ballon ABS
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Par Frank TSCHIRKY, Martin KERN et Bernhard BRABEC, IFENA Davos Dorf1 (trad.).

Article publié dans "Neige et Avalanches" la revue de l'ANENA, N° 93 - mars 2001.

Bilan intermédiaire

Cela fait aujourd’hui plus de dix ans que le ballon ABS est disponible dans le commerce ; il est donc temps de dresser un bilan intermédiaire. Apporte-t-il un plus en matière de sécurité ? Les résultats des essais, les statistiques des données d’accidents et les considérations théoriques, permettent de répondre par l’affirmative à cette question.

Le ballon ABS – ou airbag d’avalanche – est connu dans le commerce sous le nom de "Système ABS" (Avalanche airBag System). Ce système se compose d’un sac à dos avec poches latérales, contenant chacune un ballon d’une capacité de 75 litres.La personne, lorsqu’elle est emportée par une avalanche, tire sur une poignée de déclenchement qui, par l’intermédiaire d’une petite charge explosive, ouvre la cartouche d’air comprimé. Les ballons sont gonflés en l’espace d’une à deux secondes, à l’aide du gaz des cartouches et de l’air ambiant, inspiré par effet Venturi au moyen d’un système de soupapes. Il existe également une variante plus ancienne du système, avec un seul ballon d’une capacité de 150 litres. Dans ce cas, le déclenchement de la cartouche d’air comprimé s’opère mécaniquement, par le biais d’un cordon.

-- Test d’efficacité
Au cours de l’hiver 1994/95, l’efficacité du système ABS a fait l’objet d’une étude, dans le cadre de plusieurs essais préalables et d’une expérimentation de grande envergure, à l’Institut pour l’étude de la neige et des avalanches de Davos. À cette occasion, on a pu constater que le ballon ABS, même s’il n’empêche pas l’ensevelissement total, permet en tant que moyen de marquage, une localisation et un sauvetage rapides des victimes d’avalanche. Des explications détaillées concernant les essais d’efficacité du ballon ABS, sont reprises dans les données bibliographiques (Tschirky et al. 1995 et 1996).2
-- Le principe de fonctionnement du ballon ABS

Phénomène de ségrégation inverse

 Un skieur totalement équipé du système ABS gonflé, a un poids spécifique moyen d’environ 400 kgm-3, alors que l’on estime à environ 300 kgm-3 la densité moyenne de la neige coulante d’avalanche.
Le fait qu’avec des ballons gonflés, la victime se retrouve plutôt à la surface de l’avalanche coulante, ne peut donc pas être expliqué par une sorte de " flottaison ", au sens littéral, due à une poussée hydrostatique vers le haut. L’explication de l’efficacité du système se trouve dans le fait que l’avalanche coulante agit comme une matière granuleuse en mouvement composée de particules dissociées de tailles différentes, en l’occurrence de blocs, morceaux et grumeaux de neige. Sous l’action de la pesanteur, les substances granuleuses en mouvement ont tendance à se dissocier, de telle sorte que les particules les plus volumineuses se retrouvent plutôt à la surface, alors que les plus petites sont plutôt localisées dans les couches inférieures du flux. Ce phénomène de triage s’appelle
" ségrégation inverse ".
L’effet de la ségrégation inverse est très répandu. C’est ainsi, par exemple, qu’on peut l’observer lors de glissements de terrains et d’éboulements, où les plus gros blocs de pierre se retrouvent à la surface.
Le ballon ABS transforme le skieur – qui forme déjà en soi une particule relativement importante au sein du flux granuleux – en un bloc plus volumineux encore, qui profitera donc davantage de l’effet de triage tel qu’il est illustré schématiquement ci-contre. L’effet de ségrégation inverse a été étudié dans des simulations sur ordinateur, avec un flux modèle composé de billes de différentes tailles. Ces recherches informatisées sont décrites dans Kern et al. (1999) et Vulliet et al. (2000). Il apparaît que l’effet de la ségrégation inverse dépend d’une part, du rapport entre les dimensions des grandes et petites particules et, d’autre part, des propriétés de la matière qui compose chacune des particules du flux granuleux. C’est ainsi qu’un des résultats des études montre, par exemple, qu’une rugosité superficielle sur la partie inférieure des billes favorise le processus de ségrégation du flux granuleux.
Bien que la simulation informatique ne soit pas le reflet exact de la situation réelle d’un skieur emporté par une avalanche, elle permet néanmoins de comprendre le mécanisme à l’origine de l’efficacité de l’airbag d’avalanche.
-- Accidents d’avalanches connus et documentés
Entre février 1991 et février 2000, on a enregistré à l’échelle mondiale 26 accidents d’avalanche impliquant 40 personnes équipées d’un système ABS. Sur ces 40 personnes, 32 ont été retrouvées avec airbags gonflés. 6 d’entre elles n’avaient pas activé le mécanisme de déclenchement et dans 2 cas, les ballons ne s’étaient pas gonflés, sans doute à cause de problèmes techniques.
Sur les 32 personnes avec airbag gonflés, 16 n’étaient pas ensevelies, 11 étaient partiellement ensevelies et 5 étaient entièrement ensevelies. Pour 4 des 5 personnes entièrement ensevelies, les ballons étaient visibles à la surface de l’avalanche. Une localisation et un sauvetage rapides par les autres randonneurs non impliqués dans l’avalanche, a été possible, de sorte que ces 4 personnes entièrement ensevelies ont survécu.
-- Pas une sécurité absolue
Lors d’un accident d’avalanche en février 2000 dans le sud du Tyrol, 5 personnes ont été emportées et ensevelies, une seule d’entre elles étant équipée du système ABS et ayant été entièrement ensevelie avec le ballon gonflé. Ces 5 personnes se trouvaient au milieu d’une pente qu’elles étaient en train de gravir, lorsqu’une avalanche s’est décrochée au sommet, entraînant tout le groupe jusqu’au pied de la pente, légèrement en creux. Toutes les personnes ont été ensevelies à une profondeur allant de 170 cm à 300 cm et ont pu être localisées grâce aux appareils de détection de victimes d’avalanche (ARVA). Quatre personnes étaient mortes au moment où elles ont été dégagées, la cinquième a survécu à l’ensevelissement.
Parmi les 4 victimes décédées, une était équipée du système ABS. Bien que les ballons aient été gonflés, la personne a été ensevelie à une profondeur de 170 cm. Il est vraisemblable qu’elle soit restée couchée à la surface de l’avalanche dans la partie horizontale du pied de la pente, sous l’effet de l’ancrage du corps et des skis. La neige provenant de la partie supérieure de la pente et coulant en fin d’avalanche, a enseveli le skieur à 170 cm de profondeur, bien que les ballons aient été gonflés. Cet exemple illustre un des problèmes du ballon d’avalanche, qui avait déjà été mis en exergue lors des essais de 1995 et mentionné dans diverses publications de l’ENA : le ballon d’avalanche agit aussi longtemps que la victime est emportée par le flux. Dès qu’elle est bloquée à un endroit ou un autre, les ballons n’ont plus guère d’effet. Une amélioration des chances de survie des personnes entièrement ensevelies équipées de ballons gonflés, serait possible si, grâce à un mécanisme intégré, les ballons se vidaient rapidement et intégralement au bout de 3 minutes environ.
-- Conclusions

Au total, 31 personnes ensevelies avec airbags gonflés ont survécu à leur accident d’avalanche et une seule est décédée. Il y a vraisemblablement un nombre indéterminé d’autres accidents avec système ABS qui se sont déroulés sans gravité. Si l’on sait que le taux de mortalité des personnes entraînées par une avalanche, est d’environ 13 % (Tschirky et al., 2000), l’efficacité de l’airbag d’avalanche reste statistiquement démontrée. À cet égard, il y a lieu de signaler qu’au cours des années 1980 à 1999, la profondeur moyenne d’ensevelissement des 729 personnes entièrement ensevelies en terrain dégagé, n’est que de 70 cm (Tschirky et al., 2000). Dans le cas d’ensevelissement dans des creux ou lors de grandes avalanches, l’efficacité du système ABS est cependant discutable.
Parmi tous les moyens techniques éprouvés, l’airbag d’avalanche offre, à l’heure actuelle, les meilleures possibilités de survivre à un accident d’avalanche. Mais en dépit de cette évolution positive, on ne peut toutefois négliger en aucune circonstance les dangers liés aux avalanches, ne serait-ce qu’en raison des risques de blessures.

Remerciements : Cet article a été publié dans la revue "Les Alpes" n°12 décembre 2000 du Club Alpin Suisse.

Notes :
1. Cf site internet de l'ENA : www.slf.ch
2. Les travaux relatifs à l’airbag d’avalanche ont été menés dans le cadre du projet de "Prévention de l’ensevelissement à l’aide de l’airbag d’avalanche" avec l’appui financier de la Caisse nationale d’assurance en cas d’accident (CNA, Lucerne).

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