Communiqué de presse
FNS: Image du mois novembre 2006: Un modèle informatique simule l'étendue et l'évolution du permafrost dans les parois rocheuses
2006-11-15T09:00:00
Berne (ots) - Image et texte sous:
http://www.presseportal.ch/fr/galerie.htx?type=obs Des prévisions de qualité permettent des économies La stabilité des constructions en haute montagne souffre en cas
de fonte du permafrost alpin. Afin d'évaluer l'étendue actuelle et
l'évolution à venir du permafrost dans les parais rocheuses, des
scientifiques de l'Université de Zurich soutenus par le Fonds
national suisse ont mis au point de nouveaux modèles informatiques
et méthodes de mesure. Leurs résultats sont prometteurs et
devraient contribuer à une diminution des coûts tant lors de
travaux de maintenance et d'assainissement que lors de la
planification de nouvelles constructions. Dans les Alpes, une couche de permafrost pouvant s'étendre sur
une épaisseur de plusieurs centaines de mètres se dissimule dans
des zones entières de parois rocheuses et de sommets. Toute
l'année, les températures y restent inférieures à 0°C. Le
permafrost n'étant défini que par une température, il constitue un
phénomène invisible, dont il est très difficile de démontrer
l'existence. A l'aide de modélisations, des chercheurs de l'Institut de
géographie de l'Université de Zurich ont maintenant réussi à
définir l'étendue géographique et l'évolution dans le temps des
températures de surface, et par conséquent du permafrost, des zones
rocheuses alpines. Ce modèle mis au point par Stephan Gruber et
Jeannette Nötzli, avec le soutien du Fonds national suisse, calcule
le bilan énergétique à la surface de la roche en se basant sur une
série de mesures météorologiques à long terme et des modèles
numériques de terrain. Mais comme en altitude les températures
d'une face nord ou d'une crête effilée sont susceptibles d'être
influencées par celles beaucoup plus élevées de la face sud,
prendre uniquement en considération la surface ne suffit pas. De
fait, ce modèle peut être couplé à un autre modèle en 3D qui prend
aussi en considération le flux de chaleur à l'intérieur du
relief. « Cela permet également de définir la répartition des
températures dans les sous-sols », explique Jeannette Nötzli. L'objectif des scientifiques était de développer un modèle
tenant compte de la grande complexité de la topographie alpine avec
ses multiples facettes. Stephan Gruber et Jeannette Nötzli
vérifient l'exactitude de la représentation qu'il fournit grâce à
des capteurs installés depuis plusieurs années dans plus de trente
parois rocheuses situées entre 2500 et 4500 mètres d'altitude, et
mesurant tout au long de l'année les températures dans la
roche. « Nous avons été surpris de constater à quel point les
résultats des modélisations correspondaient aux mesures effectuées
en montagne », se félicite Stephan Gruber. Les écarts observés
n'ont pas tempéré sa satisfaction au contraire: « L'étude de ces
écarts nous permet de découvrir des éléments nouveaux, ainsi que
des relations de cause à effet souvent inattendues, et par
conséquent d'améliorer le modèle. » Cette stratégie combinant mesures et modélisation a permis pour
la première fois de quantifier l'étendue et les températures du
permafrost dans les parois rocheuses. Les résultats ont d'ailleurs
rapidement trouvé une application pratique: la carte publiée en
2006 par l'Office fédéral de l'environnement sur l'étendue
potentielle du permafrost en Suisse est notamment basée sur ces
données. Son objectif: vérifier et adapter les cartes cantonales de
dangers. En principe, le permafrost n'est pas un phénomène spectaculaire.
Mais il peut le devenir lorsque la roche dégèle là où le relief est
raide comme cela a été le cas lors de lété caniculaire de 2003,
où de nombreuses zones de permafrost ont connu des éboulements de
blocs rocheux. Comme la glace n'est présente que dans les pores et
les fissures de la roche, les parois raides dépourvues de couche de
neige isolante réagissent très vite aux changements de température.
« Le réchauffement d'une roche dont les crevasses sont pleines de
glace entraîne souvent une diminution de sa stabilité », souligne
Stephan Gruber. Grâce à leur modèle, les chercheurs ont pu
réanalyser trente incidents survenus en 2003. Et montrer que la
température de la roche se situait à peine en dessous de 0°C dans
la plupart des zones de départ des éboulements. « La plupart des
ruptures dans la zone du permafrost interviennent à une température
qui tourne autour de 0°C », explique Jeannette Nötzli. Dans les décennies à venir, le réchauffement des zones de
permafrost devrait se poursuivre. Avec des conséquences
économiques. Réussir à obtenir une estimation de l'évolution du
permafrost représente donc un défi pour la science. Les éboulements
de blocs rocheux, les chutes de pierre et les glissements de
terrain menacent les infrastructures (stations de téléphériques ou
cabanes de montagne). « Les mesures de maintenance et
d'assainissement, la planification de nouvelles constructions,
engendreront des coûts beaucoup plus élevés », estime Stephan
Gruber. L'équipe de chercheurs entend donc mettre à disposition ces
prochaines années des techniques et des outils permettant des
prévisions locales sur le développement du permafrost, afin
d'identifier à temps les problèmes éventuels et de diminuer les
coûts. Ils ont déjà réussi une étape dans ce sens en reliant les
modèles climatiques existants et le modèle sur le permafrost. Les
premiers résultats indiquent que dans les massifs à forte
topographie, le permafrost se réchauffe rapidement lorsque la
température s'élève, car la chaleur peut pénétrer dans le sous-sol
par plusieurs côtés à la fois. Mais tous les processus de dégel du permafrost ne peuvent pas
faire l'objet de modèles suffisamment précis. Les sites critiques
dans les zones de remontées mécaniques et d'autres infrastructures
de haute montagne devront donc à l'avenir faire l'objet d'une
surveillance sûre et efficace. Dans ce but, les chercheurs sont en
train de développer et de tester, en collaboration avec des
scientifiques du Pôle de recherche national « Systèmes mobiles
d'information et de communication» (PRN MICS), de nouveaux capteurs
capables de mettre immédiatement à disposition leurs mesures sur
Internet, par le biais de réseaux sans fil. Renseignements sur le projet:
Glaciology and Geomorphodynamics Group
Géographie physique
Institut de géographie de l'Université de Zurich
Winterthurerstrasse 190
CH-8057 Zurich Stephan Gruber
tél: +41 (0)44 635 51 46
fax: +41 (0)44 635 68 48
e-mail: stgruber@geo.unizh.ch Jeannette Nötzli
tél: +41 (0)44 635 52 24
fax: +41 (0)44 635 68 48
e-mail: jnoetzli@geo.unizh.ch Le texte et l'image de cette information peuvent être téléchargés
sur le site web du Fonds national suisse:
http://www.snf.ch/communique
Permalink:
https://www.presseportal.ch/fr/pm/100002863/100519765
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