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

Avalanches ! Elles font peur. Elles s’inscrivent dans la mémoire de la montagne et sont hélas toujours d’actualité, une actualité souvent tragique. Avalanches du passé dont les nombreuses gravures anciennes évoquent les drames qu’elles ont provoqués, avalanches de l’époque moderne dont les photos montrent de funestes et récents évènements, avalanches meurtrières qui laissent sur leur passage ruines et victimes.

Il y en a eu de terribles dont les villages de montagne gardent le souvenir. Et aussi certains monastères, comme celui de la Grande Chartreuse sur lequel s’abattit en 1132 une avalanche “ de neige et de rocs ” qui tua sept religieux ; avalanches terribles de février 1681 qui meurtrirent le Queyras détruisant 15 maisons à Pierre Grosse, une quarantaine près d’Abriès (Hautes Alpes), avalanches à répétition sur le village de Celliers en Savoie dont l’église fut emportée en 1793 avec quelques chalets. Et plus près de nous l’avalanche de Val d’Isère, le 10 février 1970, qui fit 39 victimes dans le grand chalet de l’UCPA et fit prendre conscience aux autorités que le phénomène avalancheux, toujours présent, devait être méthodiquement combattu.
Depuis d’ailleurs, d’autres catastrophes sont venues rappeler, si besoin était, la permanence du danger : 16 maisons emportées à Clavans (Isère) en 1980, gros dégâts à la station pyrénéenne (Andorre) d’Arinsal en 1996 et enfin, il y a à peine deux ans, 12 morts au hameau de Montroc (Haute Savoie) au fond de la vallée de Chamonix, en partie pulvérisé par une exceptionnelle avalanche de poudreuse.
Pour les anciens, les avalanches étaient une manifestation de la colère du ciel, aussi essayaient-ils de s’en protéger en plantant des croix sur les sommets ou en construisant des oratoires mais aussi déjà, et plus concrètement, en réalisant des ouvrages de protection, le plus ancien connu, datant de 1280, est mentionné dans les chroniques du Val d’Aoste.
Aujourd’hui, les infrastructures de défense sont toujours d’actualité, mais l’efficacité des mesures de protection dépend à la fois de la prévision du risque et des possibilités de nuisance du phénomène. Le combat se concentre donc essentiellement sur son analyse afin de le prévoir, de le cerner et de le mesurer. Prévoir la formation des avalanches dans les jours précédents pour en informer les habitants et les usagers de la montagne, c’est le domaine du Centre d’Études de la Neige de Météo-France qui pour cela surveille l’évolution du manteau neigeux sans cesse transformé par les conditions météorologiques, tandis que l’unité de recherche ETNA (Érosion Torrentielle, Neige et Avalanches) du Cemagref se concentre sur les problèmes de la cartographie, du déclenchement et de l’écoulement des avalanches et propose des solutions de protections. Toutefois il est bien évident que les deux organismes sont souvent amenés à utiliser les mêmes informations, ils collaborent étroitement sur de nombreux projets de recherche.

Action de protection, telle pourrait être la devise d’ETNA dont la mission est l’ingénierie de la prévention des risques naturels en montagne. Et presque tous les domaines de risques en montagne sont concernés : phénomènes liés à la neige et aux avalanches, mais également aux écoulements torrentiels, risques induits enfin par l’existence de zones à forte pente avec chutes de blocs, enfin l’existence de glaciers qui même en période de régression, comme actuellement, peuvent être dangereux : avalanches de séracs, ruptures de poches d’eau ou vidanges intempestives de ces lacs qui apparaissent dans les moraines d’où les glaces se retirent et qui sont par nature peu consolidés.
Cependant, le cas particulier des avalanches est vaste et complexe. En effet, les mesures de protection possibles, qu’elles soient permanentes comme les ouvrages de défense à concevoir, ou provisoires comme les techniques de déclenchement artificiel, exigent pour être pleinement efficaces une connaissance pointue du problème. Tout savoir sur les avalanches, depuis leur point de départ, depuis donc l’instant de la rupture, jusqu’à leur arrivée, c’est-à-dire là où elles causent souvent des dégâts. Telle en est l’exigence.

Trois thèmes de recherches

Au sein d’ETNA, les travaux de recherche sont structurés selon trois thèmes baptisés respectivement : Cofor, Dynal et Antirisk qui regroupent chacun une dizaine de spécialistes.

1 . Détermination des conditions d’occurrence

Le premier thème, Cofor, est consacré à l’étude des conditions de la formation et de déclenchement de ces phénomènes naturels hasardeux et dangereux que sont les crues torrentielles et les avalanches qui font peser sur les communautés montagnardes un danger qui renaît chaque hiver. Pour les spécialistes d’ETNA, il s’agit de développer des méthodes permettant de définir avec le plus de précision possible les caractéristiques des épisodes, notamment avalancheux. Chaque fois, il faut déterminer à quelles conditions particulières ils correspondent, conditions à la fois climatiques et géographiques, et plus précisément connaître l’état de l’enneigement, la situation météorologique et enfin les caractéristiques du relief.
Et dans ce domaine le rôle du vent est capital. Aussi est-il particulièrement étudié, notamment au laboratoire d’altitude du Col du Lac Blanc (2700m) au dessus de l’Alpe d’Huez, utilisé conjointement par le CEN et ETNA. Car le vent en transportant la neige, en l’arrachant ici et l’accumulant là, en la tassant aussi, transforme profondément la nature du manteau neigeux. Et des corniches se forment, et des plaques de densités différentes apparaissent qui fragilisent la couverture neigeuse et sont causes de ruptures.
Connaître et prévoir l’action du vent sur la neige est donc capital…. Aussi bien pour ceux qui doivent évaluer les risques de déclenchements (CEN) des avalanches, que pour ceux qui veulent pouvoir en mesurer les conséquences (ETNA).

En effet, le vent en tassant la neige alourdit la masse de départ de l’avalanche.
“Or, précise Didier Richard, chef d’unité, l’écoulement d’une avalanche et sa puissance, donc ses effets dépendent étroitement du volume et de la nature de la neige mise en mouvement, à l’instant de la rupture ”. D’où l’utilité des études faites au Col du Lac Blanc, et aussi l’intérêt qu’il y a à étudier particulièrement le sommet des couloirs les plus “ avalancheux ”. Aussi certains d’entre eux sont-ils “ truffés ” d’équipements : anémomètres, pièges à neige… Connaître les conditions locales de répartition de la neige dans un couloir, connaître les effets de l’action du vent, compte tenu de la topographie des lieux, sont autant d’éléments intéressants. “ Qui une fois connus permettront, à partir d’un site particulier, de réaliser des modèles transposables ailleurs ”, ajoute Didier Richard.

Des fichiers d’avalanches

Source importante d’informations dans le cadre de ces travaux : l’Enquête Permanente sur les Avalanches (EPA) dont le fichier des avalanches lancé en 1920 en Savoie par l’inspecteur général des Eaux et des Forêts Mougin, fut en quelque sorte l’acte de naissance.
Aujourd’hui l’EPA est centralisée par l’unité ETNA. Elle couvre les Alpes et les Pyrénées, soit 11 départements, et mobilise chaque hiver 450 agents de l’Office National des Forêts. Depuis le début (1920 dans les Alpes du Nord, 1970 pour les Alpes du Sud et les Pyrénées), approximativement 70 000 avalanches ont été enregistrées dans les 4180 couloirs recensés.
Toutes les données anciennes et nouvelles sont rassemblées et stockées au même endroit puis transférées sur ordinateur. Ce qui permet le développement d’études statistiques susceptibles de mettre en évidence les relations existant entre le déclenchement d’une avalanche et divers paramètres morphologiques et nivo-météorologiques. “ Dans certains couloirs nous avons plus d’une centaine de déclenchements observés ”, précise Didier Richard.
Autre outil important : la Carte de Localisation Probable des Avalanches (CLPA) sur laquelle est porté le tracé des emprises des plus grosses avalanches connues faite à partir d’une enquête de terrain complétée par l’interprétation de photos aériennes. C’est un document dont la Division Nivologie (maintenant ETNA) avait été chargée après la catastrophe de Val d’Isère en 1970.
À ce jour plus de 600 000 ha ont été cartographiés dans les Alpes et les Pyrénées.
Les marques laissées dans la nature par ces grosses avalanches tels qu’éboulis, blocs traînés, moraines nivales, trouées dans les forêts donnent de précieux renseignements sur le trajet et parfois la zone d’arrêt des avalanches (voir revue de l’ANENA de mars 99). Cette carte qui reporte les avalanches survenues est une source de données importante pour établir la carte d’aléas des PPR (Plan de Prévention des Risques).

2 . Avalanches et mécanique des fluides

Le deuxième thème de recherches, Dynal, comme son nom le suggère, a pour objet l’étude des processus physiques qui gouvernent la dynamique des écoulements naturels en montagne.
Ces travaux concernent aussi bien l’eau que la neige puisque les équations de la mécanique des fluides qui vont servir de base aux modèles numériques sont identiques pour les deux matériaux. Dans le domaine de la neige, le risque d’avalanche étant mis en évidence, la détermination de l’amplitude reste du domaine de la dynamique du phénomène. C’est le seul moyen d’associer les conditions nivo-météorologiques dans la zone de départ à l’emprise de l’avalanche dans la zone d’arrivée, le seul moyen de quantifier son extension, ses effets et donc de concevoir des mesures de protection efficaces. La réalisation de cet objectif passe par une bonne connaissance des processus physiques mis en jeu dans ces écoulements, ce qui suppose la création de modèles précis et justes, aussi proches que possible de la réalité. Des modèles permettant de dire jusqu’où viendra la coulée, de dire ici il y aura telle pression, des modèles d’écoulement construits avec les équations de la mécanique des fluides, couplés avec des modèles physiques, des maquettes.
Pour les élaborer, la Division Nivologie avait construit une “ piscine ” dès 1986 ; en fait une sorte de grand bassin de verre où les avalanches sont simulées par un mélange salé d’une densité supérieure à l’eau dans laquelle on le fait couler sur un plan incliné auquel on donne différentes pentes, et où les caractéristiques d’un aérosol peuvent mieux être appréhendées.
Autre moyen de visualisation des mouvements de la neige : une soufflerie, un bel outil d’une quinzaine de mètres de long dans lequel on peut suivre sur la maquette d’un site le travail du vent sur la neige, ici un sable très fin dont on peut suivre les déplacements avec un rayonnement laser qu’une caméra filme. Une soufflerie bien pratique également pour déterminer les meilleurs emplacements de barrières à neige destinées à protéger une route, une voie de chemin de fer, empêcher que des congères s’y forment.

3 . Techniques et stratégies

En vue de la gestion préventive des risques naturels gravitaires rapides liés aux torrents, avalanches et chutes de blocs le troisième thème de recherche de l’unité, Antirisk, a pour mission de développer des méthodologies de conception et de gestion des ouvrages de protection ainsi que des méthodes de caractérisation et de réduction de la vulnérabilité telles que les méthodes de zonage. En terme d'ouvrages, les actions de prévention comprennent des mesures structurelles permanentes (construction d’ouvrages) ou non structurelles pouvant être temporaires (alerte, interdiction d'accès, déclenchements préventifs). Les ouvrages, comme celui qui a été fait, parmi bien d’autres, sous le Mont Blanc à Chamonix dans le couloir de Taconnaz pour protéger plusieurs hameaux, occupent cependant une place essentielle dans les stratégies de protection et font l'objet de nombreux travaux de recherche.
Celles ci portent notamment sur la mise au point de nouvelles techniques de protection et la caractérisation de leur efficacité. Leur capacité à réduire la vulnérabilité des enjeux menacés par les avalanches (cons-tructions, voies de communication...) est analysée et intégrée dans des stratégies globales adaptées aux particularités des sites à risques. Afin de faciliter le choix des mesures de prévention par les responsables, les autorités publiques ou les collectivités locales, des outils d'aide à la décision intégrant des approches techniques mais aussi socio-économiques sont élaborés au sein de l'équipe. Des développements d'outils et de méthodologies à base de systèmes d'information géographique complètent ces approches en vue d'assurer le transfert et la mise à disposition des informations relatives à la gestion et la prévention des risques aux décideurs mais aussi au public. Toute une politique qui peut être résumée ainsi : estimer et gérer les risques, savoir ce qui va se passer et définir les zones menacées..