Signatures sismiques d'avalanches déclenchées au col du Lautaret

1996

Ce projet d’étude pluriannuel porte sur l’étude des signatures sismiques d’avalanches déclenchées au col du Lautaret., dans un site ou un couloir précis. Il s’insère dans le cadre du programme plus général Détection Sismique des Avalanches (DSA), qui vise à étudier comment les caractéristiques des avalanches peuvent influer sur leurs signatures sismiques. Le programme DSA du CEN a pour objectif la réalisation et la mise au point d’un système de détection automatique des avalanches naturelles à l’échelle d’un massif. Le but est d’obtenir, à distance et en léger différé, des informations objectives et complètes sur l’activité avalancheuse d’un massif (ou secteur). En effet, cette information ne repose actuellement que sur l’observation humaine et elle est donc dépendante des conditions de visibilité. L’objectif de cette DSA est d’apporter une aide à la Prévision des Risques d’Avalanches naturelles (PRA).

A partir d’équipements installés près de St Christophe en Oisans (depuis 1992), le CEN a pu enregistrer de nombreux signaux sismiques d’avalanches et développer un logiciel (SARA) de reconnaissance automatique des signaux d’origine avalancheuse, en collaboration avec le Centre d’Etudes des Phénomènes Aléatoires et Géophysiques (CEPHAG). En 1996, le CEN a développé un prototype autonome de DSA, qui comprend une balise sismologique SISMALP3-PC, qui intègre le logiciel de reconnaissance et qui est associé à un capteur géophone 3 composantes, une transmission des informations vers le CEN par satellite MétéoSat et une alimentation par batteries et panneaux solaires. Deux prototypes ont été réalisés et installés au début de l’hiver 97 près de St Christophe en Oisans et près de Vaujany, pour des tests pré-opérationnels. Le développement de ces prototypes de DSA et les résultats relatifs à leur fonctionnement durant l’hiver 96/97 ont fait l’objet de plusieurs publications et présentations dans des colloques.

Pour approfondir l’analyse des signaux sismiques d’avalanches, il est apparu nécessaire d’étudier plus précisément comment les différents paramètres caractéristiques des avalanches pourrait influer sur les signatures sismiques de ces dernières. La détermination de telles relations devrait permettre de mieux exploiter les signaux sismiques d’avalanches, et éventuellement d’en dégager des informations complémentaires pour une meilleure reconnaissance et localisation des avalanches, pour une meilleure évaluation des paramètres qui peuvent influer sur la qualité et la portée d’un système DSA et, à terme, pour évaluer certaines caractéristiques d’avalanches ainsi détectées. C’est dans cette optique qu’ont été entrepris des enregistrements sismiques d’avalanches déclenchées au col du Lautaret, site expérimental du Cemagref. Les signaux sismiques sont enregistrés et analysés par le CEN, qui s’appuie pour cela sur des programmes (filtrage AR, méthode de Capon, polarisation…) qu’il a développés et sur le logiciel (MUSTIG) qu’il a acquis.

L’hiver 95/96 avait déjà permis quelques déclenchements et enregistrements sismiques d’avalanches au col du Lautaret, mais en ombre très limité compte tenu des conditions nivo-météorologiques et avec des avalanches d’ampleur assez modeste. Mais les enregistrements sismiques sur ce site sont fortement perturbés, dans les 10-15 premières secondes qui suivent l’explosion. Ces perturbations sont consécutives aux ondes sismiques et phoniques (amplifiées par des phénomènes d’échos) que génère le déclenchement à l’explosif ; et ceci est d’autant plus gênant que l’avalanche est de faible importance.