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

Avalanches de poudreuse en bassin : du cas particulier des avalanches aérosols

Le bassin (la " piscine ") dont est équipée l’unité de recherche ETNA offre dans le domaine particulier des avalanches aérosols d’intéressantes possibilités, puisqu’il est possible en faisant couler sur un plan incliné immergé une solution qui peut simuler et rendre visible de telles avalanches et le développement d’un nuage de “ poudreu-se ”. De nombreuses expériences ont été faites sur ce thème par Pierre Beghin, chercheur au Cemagref et alpiniste de haut niveau disparu à l’Annapurna en 1992. Expériences qui ouvrent maintes perspectives : comme, par exemple, l’étude de l’effet d’une digue de protection transversale sur ce nuage aérosol. Ainsi pour un tel ouvrage l’efficacité sera mieux déterminée, la distance à l’aval du sommet au delà de laquelle on pourra s’estimer à l’abri sera mieux appréciée, ce qui peut avoir des implications pratiques fort utiles. “ Par exemple, la question s’est posée, fait remarquer Didier Richard, pour l’avalanche du Bourgeat aux Houches (74) où la municipalité voulait savoir si une digue récemment construite pouvait conduire à la révision des zonages sur la commune ”. Importante question assurément pouvant mettre en jeu des intérêts de sécurité et financiers contradictoires.
On peut faire beaucoup de choses dans cette “ piscine ” : y placer la maquette d’un versant de montagne surplombant divers ouvrages, puis réaliser toutes sortes de scénarios, en plaçant différemment les digues de protection pour voir dans quelles directions se dirigera l’avalanche... dans quel cas elle ira à gauche, dans quel cas elle sera déviée sur la droite.
Autant de renseignements qu’il est évidemment primordial de con-naître, car il serait assurément néfaste de faire courir des dangers à un quartier habité pour protéger une route ou une voie de chemin de fer. Toutefois cette méthode a ses limites, les dimensions de la zone à étudier ne pouvant dépasser le cadre de la piscine et, par ailleurs, les avalanches qui y sont artificiellement créées n’ont pas l’ampleur exacte qu’elles auraient naturellement. Elles manquent de “ reprise ” ! Car les avalanches, surtout aérosols, se nourrissent à mesure qu’elles descendent ; ainsi leur volume dérisoire au départ peut, dans certains cas, être considérable à l’arrivée. Ce qui rend irremplaçable le recours aux expériences concrètes, sur le terrain.
Comme cela s’est fait à partir de 1970 au Col du Lautaret (05) où une grande pente a été équipée avec un double objectif : l’étude de la dynamique des avalanches et des technologies de déclenchement artificiel. C’est là sur ce site que fut essayé et mis au point le premier câble transporteur d’explosif (CATEX) en France dès 1973 et tout dernièrement, en 1999 un nouveau système de déclenchement provoqué : l’Avalhex, en collaboration avec le CEA (Centre d’Études Atomiques) et la société ITS. Par contre le site du Lautaret se prête moins bien à l’étude des avalanches aérosols. Des essais furent faits à La Plagne et au Col d’Ornon, malheureusement de telles avalanches sont des phénomènes d’une grande ampleur qui nécessitent une logistique importante, difficile à financer aujourd’hui.

La formidable puissance des avalanches

De nombreuses expériences orientées essentiellement sur la dynamique des avalanches ont été menées au Lautaret (Hautes Alpes). Analyser la chute des avalanches pour connaître leurs capacités destructrices ! Ambitieux et bien utile programme. Les dégâts que provoquent les avalanches témoignent, en effet, de leur formidable puissance et on a peine à imaginer la force qu’elles ont dès le départ. Un accident survenu, il y a plusieurs années, à un guide en apporte malheureusement la preuve : avant de s’engager à ski dans une pente qu’il estimait dangereuse il s’était fait encorder et solidement assurer. Malgré ces précautions il fut tué, l’avalanche qu’il redoutait, qui se déclencha effectivement et l’emporta, ayant rompu net la corde.
Au Lautaret donc, les avalanches que l’on fait à partir de la crête de Chaillol, longues de 150 à 300 m sont disséquées au Cemagref. Cette expérimentation ne se déroule pas sans incidents. Les structures sur lesquelles sont placés les appareils de mesure ayant été parfois emportées. Heureusement, ces incidents n’ont jamais eu de conséquences graves. La force des avalanches, les contraintes qu’elles peuvent faire subir aux obstacles sont enregistrées avec des capteurs, des boîtes, qui permettent de mesurer la vitesse et la pression de la coulée au moment de son passage, quand elle submerge la structure supportant les appareils. Ces expérimentations sur le terrain offrent enfin l’avantage de permettre la validation des modèles numériques, de vérifier leurs hypothèses physiques et par voie de conséquence, de dimensionner les ouvrages de protection. Aussi est-il souhaitable qu’elles soient développées, car il reste des marges d’incertitude importantes et bien des mystères demeurent, le phénomène avalancheux étant loin d’avoir livré tous ses secrets. Comment expliquer des déclenchements parfois inattendus ? Comment deviner le comportement d’un manteau neigeux à la structure complexe et changeante où le mécanisme de rupture entre des couches plus ou moins fragiles n’a pas été encore totalement élucidé ? Comment connaître les contraintes considérables qui s’exercent dans le cœur des grosses avalanches ? Et quelquefois les chercheurs restent perplexes. Comme ce fut le cas après l’épisode avalancheux marqué par la catastrophe de Montroc en février 1999. Deux des onze lames déflectrices en béton (très) armé ont été partiellement cassées dans le système paravalanche de Taconnaz près de Chamonix.
Et les calculs faits pour connaître les pressions qui avaient pu provoquer des dégâts de cette importance ont donné des résultats très surprenants par leur ampleur : plus de 50 tonnes par mètre carré ! Devant de tels soubresauts de la nature, l’homme reste faible et incrédule ; il est encore loin d’être capable de les expliquer tous et de les domestiquer. La dimension de l’unité et ses moyens ne sont pas suffisants pour mener à bien sa lourde mission. Il semble que ce soit une constante dans l’ensemble des pays européens. C’est pourquoi les différentes équipes françaises, suisses, italiennes, espagnoles, norvégiennes, autrichiennes et islandaises se sont regroupées pour former un réseau européen de recherche sur les avalanches. Au sein de ce réseau, l’Unité ETNA a coordonné deux projets européens du 4e et du 5e PCRD (Programme Commun de Recherche et Développement). Ces deux projets, SAME1 (dédié aux systèmes d’alerte, à la cartographie et à la coordination des projets des sites expérimentaux) en 1996 et CADZIE2 (dédié à l’étude des outils de zonage et des effets des structures de protection) en 1999 structurent la recherche au niveau européen et créent une dynamique et une collaboration qui seule permettra de mieux comprendre les avalanches pour mieux s’en protéger. Ce qui ouvre aux chercheurs, spécialistes de la neige et des avalanches, de larges champs d’études.