[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le Cemagref ETNA

Titre du projet

Appréciation des potentialités d'avalanche et du risque de chutes de blocs sous couvert forestier (* = sylviculture des forêts de protection)

Type d'aléa
Projets transversaux, communs à plusieurs risques
Année

1994

Mots-clés
Risques naturels  - Avalanche - Chutes de blocs - Forêt de montagne - Fonction de protection - Zones de départ potentiel - Zone d'arrêt - Méthode norvégienne - Sylviculture
Champs disciplinaires
Géographie, géomatique


1) Organismes et auteurs


Organisme pilote
Cemagref (PE)
Organisme(s) associé(s)
 
Coordonnateur
Frédéric BERGER
Participants
J.P. RENAUD : Analyse du rôle de la forêt contre les risques de chutes de rochers


2) Contexte du projet


Site(s) d'étude
Sainte Foy Tarentaise (Savoie, Haute-Tarentaise) et Arêches (Savoie, Beaufortin)
Contexte de l'étude
 

L’étude des forêts à fonction de protection du département de la Savoie a mis en évidence la difficulté d’appréciation par les gestionnaires forestiers des potentialités d’avalanches sous couvert forestier. Il est important de préciser que la notion de protection n’existe que si un aléa naturel menace un enjeu socio-économique c’est-à-dire s’il existe un risque naturel. Pour apprécier la fonction de protection des forêts de montagne vis-à-vis des risques naturels, il faut donc être en mesure de pouvoir recenser tous les aléas naturels situés sous couvert forestier. Cette étude repose sur l’élaboration de documents cartographiques qui ont servi de base à la réflexion. Le principe de cette étude a été la réalisation d’un croisement cartographique des données aléas naturels avec des données forestières permettant l’élaboration d’un premier zonage forêts/aléas qui a été affiné par voie d’enquête auprès des gestionnaires forestiers. Les cartes de localisation probable des aléas naturels qui ont été utilisées sont de 2 types : la carte de localisation des mouvements du sol et des crues torrentielles du RTM 73 (recensent les phénomènes potentiels et déclarés et fournissent des informations sur la fréquence et l’intensité des phénomènes) et les cartes de Localisation Probable des Avalanches (CLPA) élaborées par la division nivologie du Cemagref de Grenoble, qui ne recensent que les phénomènes déclarés (cartes d’inventaire), soit par étude des archives, soit par enquête de terrain et observation directe, soit par photointerprétation. L’étude par photointerprétation a pour objet de mettre en évidence les traces physiques ou géomorphologiques (signatures du terrain) d’avalanches passées (dépôts, érosion, destructions). Pour les zones forestières, l’ancrage au sol de la neige est considéré comme bien assuré et le masque des signatures de terrain par le couvert forestier font que seuls les couloirs bien visibles (dépourvus de végétation forestière) en forêt sont cartographiés.

Le résultat de cette enquête est l’élaboration d’un zonage forêt/risques en fonction du rôle de protection des forêts vis-à-vis de ces risques naturels. Lors de cette enquête, les gestionnaires forestiers étaient chargés le cas échéant de mettre à jour ces documents (apparition de nouveaux risques déclarés) et de cartographier les risques potentiels non recensés. Ainsi sur l’ensemble des risques naturels cartographiés en forêt, seuls 5% ont été considérés comme potentiels et les avalanches potentielles représentent 2,5% de l’ensemble des risques, avalanches inventoriées par la CLPA dont les fréquences et les intensités sont très faibles. On ne peut donc pas, à proprement parler d’avalanches potentielles. Par conséquent, les forestiers n’ont pas été en mesure d’apprécier les risques potentiels d’avalanches en forêt. Généralement, pour des pentes de même valeur, on considère que là où il y a de la forêt il n’y a pas d’avalanche. Mais si la couverture forestière venait à disparaître, que se passerait-il ?

La forêt offre le maximum de protection quand elle maintient un aléa à une activité potentielle (défense active). Ce type de protection est du domaine du long terme, son maintien nécessite un entretien régulier des peuplements ainsi qu’un certain nombre d’actions immédiates et urgentes afin d’éviter leur déstabilisation et leur disparition. Pour pérenniser cette fonction, il faut avant tout localiser ces zones où la présence de la forêt est susceptible de maîtriser l’aléa. Cette localisation nécessite de déterminer dans un premier temps les zones de départ potentiel d’aléa sous couvert forestier, et dans un deuxième temps d’imaginer un scénario catastrophe (disparition de la couverture forestière) pour lequel le phénomène se déclare afin de pouvoir apprécier les zones susceptibles d’être atteintes par celui-ci. Des études complémentaires à celle du département de la Savoie ont donc été réalisées.

Programme plus vaste
Convention Cemagref / MAP
Initiation du projet
Participation du PGRN
Montant du financement (k€)
9,15 k€ (60kF)
Part du CG38 - PGRN
? %
(Co)-Financements
 
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
Ce financement a permis le bouclage du plan de financement.


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs

Mieux définir l’interaction forêt/potentialité d’avalanche :

- déterminer des critères simples de localisation des zones de départ, basé sur l’étude des avalanches déclarées ;

- d’apprécier la maîtrise de cet aléa par les peuplements forestiers en comparant les cartes de localisation probable des zones de départ potentiel d’avalanche avec les cartes forestières et les CLPA ;

- d’estimer les zones d’arrêt probable des phénomènes potentiels afin d’apprécier la fonction de protection de ces forêts ;

- l’installation de placettes de mesure afin de mieux comprendre les interactions forêt/neige et forêt/manteau neigeux.
Méthodologie

• Définition de critères de détermination des zones de départ potentiel d’avalanche liés à la topographie : pente et lignes de rupture de pente.

• Test de la validité de ces critères par une recherche systématique de ces derniers pour les sites avalancheux déclarés des secteurs d’études, à partir de cartes des pentes (faisant ressortir celles comprises entre 28 et 55°) et des lignes de rupture réalisés sous SIG (Arc/Info), à l’aide d’un MNT. Sélection de 2 sites d’étude.

• Recherche des zones de départ potentiel par croisement d’une carte du couvert forestier en 4 classes (10 à 30% ; 30 à 70% ; > 70%) avec celle des zones de départ potentiel non recensées par la CLPA pour localiser celles qui sont situées sous couvert forestier (> 10%).

• Estimation des zones d’arrêt probable à l’aide d’un modèle statistique (« méthode norvégienne ») qui s’affranchit du choix des paramètres d’écoulement ou des coefficients de frottement souvent difficiles à déterminer en se basant sur la régression d’un certain nombre de paramètres topographiques du profil en long, afin d’expliquer le paramètre décrivant l’étendue de l’avalanche maximale (période de retour > 100 ans). Recherche des zones d’arrêt pour le site du Chornais sur le secteur d’Arêches (Savoie).

• Etude des interactions forêt/neige pour élaborer des règles sylvicoles de gestion des peuplements forestiers (« pour quelle taille de trouée en forêt observe-t-on des déclenchements d’avalanches ? »). Installation sur le versant du Chornais (Arêches) de 5 placettes d’étude (40m de large sur 50m de long) équipées de perches à neige de 3,5m de hauteur utile, et relevé des hauteurs et de la densité de la neige tous les 5 jours durant l’hiver 94-95, complété par le calcul de la valeur du couvert forestier (inventaire des arbres) pour des cercles de 0,65m à 10m autour de chacune des perches. Calcul de régressions linéaires afin d’expliciter la répartition de la neige au sol en fonction des différents paramètres forestiers (surface terrière, couvert, etc.).

Résultats

• Validation de la robustesse des critères choisis et mise en évidence des zones de départ potentiel non inventoriées par la CLPA. Sur l’ensemble des 2 sites, 98% des avalanches recensées par la CLPA vérifient les critères topographiques de détermination des zones de départ.

• Cartographie des zones de départ potentiel sous couvert forestier sur le versant du Chornais et estimation des distances d’arrêt maximales (par la méthode norvégienne) validée au regard de l’extension de l’avalanche de référence (1936).

• Mise en évidence d’un effet arbre dans un rayon de 2,50m autour d’une perche et d’un effet peuplement dans un rayon de 8,75m : le coefficient d’interception des précipitations neigeuses est une fonction du couvert forestier (r2 = 0,76). Proposition de valeurs pour proportionner les trouées de régénération.

• Mise en évidence de l’effet de masque du couvert forestier.



4) Débouchés du projet

Utilisateurs finaux potentiels
Gestionnaires forestiers
Production scientifique
- Méthodologie innovante
- Production de connaissances locales / régionales
- Production de connaissances théoriques
- Production de connaissances pratiques / opérationnelles
Produits délivrables
 
Partenariats
- Préexistant
- Qui se poursuit
Retombées du projet

L’intégration des critères topographiques de détermination des zones de départ potentiel d’avalanches dans la méthodologie de zonage des forêts à fonction de protection en fait un véritable outil d’aide à la décision pour les gestionnaires forestiers. Néanmoins les résultats concernant l’étude des interactions forêt/neige, forêt/manteau neigeux doivent être validés par plusieurs campagnes de mesure.



5) Valorisation du projet

Publications et communications

Article de revue scientifique à comité de lecture :

BERGER, F., CHAUVIN, C. - 1996. Cartographie des fonctions de protection de la forêt de montagne : appréciation des potentialités d'avalanches sous couvert forestier. Revue de géographie de Lyon, vol. 71, n° 2, p. 137 - 145 [ 96/0657 (PUB). ]

Communication à un congrès :

BERGER, F. - 1996. Cartographie des fonctions de protection de la forêt de montagne. Interpraevent 96 Changements de l'environnement naturel et de l'environnement cultivé et leurs conséquences, Garmisch-Partenkirchen, DEU, 23-28 juin 1996. p. 171 - 180 [ 96/0655 (PUB). ]

BERGER, F. - 1996. Appreciation of snow avalanches potentialities under forest canopy. International emergency management and engineering conference, Montréal, CAN,  28-31 April 1996. p. 221 - 230 [ 96/0658 (PUB). ]

BERGER, F., MERMIN, E. - 1997. Modeling of the influence of forest cover on snow distribution. IUFRO 1.14.00 Interdisciplinary Uneven-aged Silviculture Symposium, Corvallis, USA, 15-19 September 1997. 5 p. [ 97/0862 (PUB). ]

BERGER, F., CHAUVIN, C. - 1997. Cartographie des fonctions de protection de la forêt de montagne : Appréciation des potentialités d'avalanche sous couvert forestier. La cartographie pour la gestion des espaces naturels : rencontres internationales, Saint-Etienne, 13-17 novembre 1995. p. 449 - 454

BERGER, F., MERMIN, E. -1999 Modelling of forest cover influence on snow distribution, Colloque Structure of mountain forest . IUFRO Davos CH sept 6-10-1999

BERGER, F., BONINO, J.M., LIEVOIS, J. - 2003. La révision du volet "avalanche" du PPR de Chamonix - Essai méthodologique sur le secteur des Coverays. Colloque des élèves Ingénieurs Géographes : l`information géographique pour la prévention des risques naturels, Champs sur Marne, 13 mai 2003. 6 p. [ MEM 1918-1 (GR). 03/0724 (DG). ]

BERGER, F., BONINO, J.M., LIEVOIS, J. - 2003. La révision du volet "avalanche" du PPR de Chamonix - Essai méthodologique sur le secteur des Coverays. 4ème séminaire cartographie et prévention des risques majeurs, Paris, 5 mars 2003. 6 p. [ 03/0936 (DG). ]
Pages Web
 

 

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