Une avalanche de plaque résulte de la propagation d’une fissure dans le manteau neigeux. Pour étudier ce phénomène, on se doit donc de connaître les caractéristiques du manteau neigeux ainsi que la façon dont s’y propage une rupture.

La neige : un matériau complexe

Malgré son apparence, la neige est en fait un matériau extrêmement complexe. En effet, ce matériau naturel est composé essentiellement d’air (jusqu’à 90%), de glace et éventuellement d’eau (lorsque la neige fond). C’est bien sûr le squelette de glace qui confère à la neige sa résistance et sa tenue mécanique. À l’échelle du millimètre, il apparaît que la glace ne se répartit pas de façon homogène dans l’espace, mais s’agglomère en grains de tailles et de formes très différentes (variant de gros grains ronds à des particules très anguleuses). De plus, ces grains sont en constante évolution du fait des métamorphoses de la neige, sous l’influence de plusieurs paramètres : le vent, la température et le gradient de température principalement.

Le manteau neigeux : un deuxième niveau de complexité

Le manteau neigeux se forme tout au long de l’hiver par accumulations successives des différentes chutes de neige. Le manteau neigeux est donc un matériau stratifié, composé de couches de neiges plus ou moins dures, ressemblant à un millefeuille. Comme la neige est en constante évolution (structure, propriétés physiques et mécaniques), les différentes couches de neige auront des propriétés différentes, avec des points de faiblesse " privilégiée " au niveau de la transition entre les différentes couches.

Rupture dans le manteau neigeux : l’avalanche

Une avalanche de plaque résulte de la propagation d’une rupture dans une couche fragile de ce millefeuille (à l’intérieur du manteau neigeux), suivie d’une rupture perpendiculaire à la pente remontant jusqu’à la surface, formant une " marche ". Totalement désolidarisée du manteau neigeux, la partie ainsi isolée (la plaque) glisse alors le long de la pente sous l’effet de la gravité (le poids de la neige).
Étudier la rupture d’un matériau hétérogène n’est pas une mince affaire. Les méthodes " classiques " sont de nature déterministe. L’idée générale consiste à dire que, si l’on est capable de tout connaître dans le matériau que l’on étudie (propriétés mécaniques, physiques, thermiques, existence de fissures, type de chargement, etc.), on sera capable de prédire l’endroit précis et le moment exact de la rupture.
Malheureusement, nous avons vu que la neige est un matériau très " capricieux " car ses propriétés mécaniques et physiques sont très variables dans l’espace et dans le temps : on s’en rend notamment compte lors d’un sondage de battage 1. Bien souvent, les propriétés déterminées à un endroit donné ne sont pas les mêmes quelques mètres à côté (du fait de la présence d’un affleurement rocheux à proximité, d’une rupture de pente, etc.), ni au même endroit le lendemain, du fait des métamorphoses.
Devant ces difficultés, une approche parallèle a vu le jour. Elle ne prétend pas décrire parfaitement une avalanche, mais tente plutôt de comprendre le phénomène dans sa globalité. Pour cela, il faut décrire les avalanches de façon statistique. Ce qu’on perdra en précision, on le gagnera en généralisation.

Note 1 : mesure permettant de connaître la résistance à l'enfoncement des différentes couches de neiges composant le manteau neigeux.

Les données de terrain

Les stations de ski de La Plagne et de Tignes, en particulier, disposent de bases de données informatiques sur les avalanches déclenchées sur leur domaine skiable. Ces données de terrain sont relevées tous les jours par les pisteurs lors de leurs relevés nivo-météo. Ils notent, en particulier, la localisation, la largeur et hauteur de la zone de départ (figure 1), le mode de déclenchement, etc.