Analyse - Avalanches

Impacts du changement climatique sur les PHÉNOMÈNES NATURELS (ALÉAS)

3.3 AVALANCHES

Facteurs de contrôle

Intensité

Fréquence

Saisonnalité

Localisation

Recommandations

FACTEURS DE CONTRÔLE DES AVALANCHES

Type de connaissances	Résultats de recherche et interprétations	Méthodes d'observation et d'analyse	Références
Reconstitutions
Observations	Switzerland: The occurrence of destructive snow avalanches in Switzerland between 1947-1993 shows no obvious trend. The situation in the surroundings of Davos shows a similar feature. However, the magnitude of the large events decrease systematically. This can be explained by the defence structures.		Schneebeli & al. 1997 - A
	Alpes suisses : Durant les trois derniers siècles, les périodes de forte activité avalancheuse ont généralement coïncidé avec des hivers froids et humides. Le climat n'a pas évolué de manière suffisante au cours du 20ème siècle pour produire un changement de l'activité avalancheuse. À la différence des glaciers, les avalanches réagissent plus aux fluctuations extrêmement soudaines qu'au changement climatique à long terme. Elles ne peuvent donc pas être utilisées comme des indicateurs de changement climatique.	Les informations proviennent d'enregistrements et d'articles couvrant l'ensemble de la Suisse. Les données sur l'activité avalancheuse ont été comparées avec les données météorologiques des stations de Davos; Bever et Andermatt.	Bader & Kunz 2000a - R : PNR31
	Vallée de la Maurienne : Pour les avalanches de basse et haute fréquence, les probabilités d’occurrence sont étroitement corrélées avec le nombre de fois pendant l’hiver que des précipitations ont été observées pendant trois jours consécutifs. La relation était encore plus forte lorsque les calculs ont été effectués séparément pour chaque groupe d’avalanche.	Le modèle de probabilités utilisé a évalué les incertitudes associées avec les disparités entre le climat enregistré au niveau des stations météorologiques et le climat qui règne sur les sites avalancheux. Les effets des variables climatiques sur les avalanches ont été simulés en utilisant un modèle logique de régression.	Jomelli & al. 2007c - A
	Alpes : • Les avalanches sont des évènements souvent liés à des phénomènes météorologiques extrêmes (fortes précipitations, redoux rapide,...), ce qui rend difficile la détection de tendance. • Des tentatives ont été faites pour relier l'enneigement (qui montre des tendances nettes) à l'activité avalancheuse, mais elles ne donnent généralement pas de bons résultats. La seule donnée de l'enneigement ne suffit pas à expliquer l'activité avalancheuse. • De même, l'évolution des paramètres météorologiques n'explique que partiellement l'activité avalancheuse (pour certains types d'avalanches). • En outre, cette activité peut être considérablement perturbée par la construction d'ouvrages paravalanches ou par le développement de la végétation. L'étude de l'influence du climat est donc souvent impossible.		Etchevers 2007 - C1
Modélisations	Alpes suisses : Il y a une forte évidence que le potentiel de l’activité potentielle moyenne avalancheuse (PAA) est restée le même pour les 96 dernières années (1896-1993) dans la zone de Davos. Des périodes de PAA plus ou moins intensives peuvent être détectées mais elles ne montrent aucune périodicité ou tendances significatives.	Utilisation d’une valeur seuil avec comme indicateurs combines la hauteur de neige et les hauteurs de neige fraîche supérieures à 75 cm sur 3 jours pour déterminer le Potentiel d’Activité Avalancheuse (PAA).	Schneebeli & al. 1997 - A
Modélisations	Massif de la Maurienne : La probabilité d'occurrence d'avalanche de neige lourde augmente fortement quand les précipitations excédent 40 mm. L'effet des températures est clair quand les précipitations dépassent 50 mm. Finalement, le cumul de précipitations le jour d'un événement donné et la veille est la variable la plus significative, particulièrement quand les précipitations totalisent 60 mm.	Le modèle de probabilité utilisé a évalué les incertitudes associées aux disparités entre le climat des stations météorologiques et celui des sites avalancheux. Les effets des variables climatiques sur le déclenchement d'avalanches ont été simulés par un modèle de régression logistique.	Jomelli & al. 2007c - A
Hypothèses	Alpes suisses : Une humidification précoce du manteau neigeux, comme conséquence d’une atmosphère réchauffée, pourrait déclencher des avalanches de neige lourde et mouillée. Rapporté à la moyenne annuelle, il devrait cependant y avoir le même nombre d’avalanches destructrices liées à de la neige humide et lourde. Une variation de 1 à 2°C des moyennes de températures et de 10 à 20% des précipitations ne devrait pas avoir d'influence sur l'activité avalancheuse.		Bader & Kunz 2000a - R : PNR31
	Alpes : La végétation arbustive et surtout arborée joue un rôle important dans la fixation du manteau neigeux, en particulier par l'ancrage dû aux troncs et l'interception par les branches. La disparition du couvert forestier entraîne également une modification de la métamorphose de la neige et des propriétés mécaniques du manteau neigeux, donc de sa stabilité. On peut s'attendre alors à des coulées de neige, selon l'importance de la disparition de la végétation.		Demirdijan 2004 - A
	Alpes française et suisses : L’impact de l’augmentation des température sur l’activité avalancheuse semble beaucoup plus réduit que sur l'enneigement.		Ancey 2005 - E

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INTENSITÉ DES AVALANCHES

Type de connaissances	Résultats de recherche et interprétations	Méthodes d'observation et d'analyse	Références
Reconstitutions
Observations	Alpes suisses : Les avalanches de forte intensité se produisent à des intervalles irréguliers, avec une moyenne de 1 événement / 2.5 ans pour la période 1947-1993. Les événements d'intensité forte à désastreuse se produisent à des intervalles beaucoup plus longs, de plusieurs décennies voire d'un siècle. Aucun changement marqué de la situation avalancheuse dans les Alpes du Nord n'est à noter au cours de la période 1881-1992. Une légère augmentation générale de la situation avalancheuse est en revanche à noter dans les Alpes du Sud depuis 1945.	Les informations proviennent d'enregistrements et d'articles couvrant l'ensemble de la Suisse.	Bader & Kunz 2000a - R : PNR31
Observations	Alpes : Aucune tendance claire concernant l'évolution de l'activité des avalanches destructrices n'a été observée au cours du 20e siècles.		Umweltdachverband 2006 - R*
Modélisations
Hypothèses	Alpes : Un événement tel que l'hiver avalancheux de 1999 peut être considéré comme rare, mais tout à fait « normal » et possible dans le futur.		ProClim 1999 - E
	Alpes françaises et suisses : Alors que les modifications climatiques de ces dernières décennies sont souvent vues comme la cause de l’accroissement des catastrophes naturelles, il n’y a pas lieu de penser qu’il y ait dans le futur une inflexion de l’activité avalancheuse, du moins celle ayant une ampleur catastrophique.		Ancey 2005 - E
	Alpes / Allemagne du Sud : En hiver, il faut s'attendre à une augmentation des avalanches à cause de l'intensification des précipitations et de la vitesse accrue des vents, qui tend à former des cumuls de neige.		Seiler 2006 - P*
	Alpes françaises : Une fréquence accrue d’épisodes de pluie localisée en altitude peut laisser supposer une incidence sur le déclenchement d’avalanches de neige lourde. D’avantage de blocs de glace et de rochers dans les avalanches en provenance de bassins glaciaires (du fait du retrait glaciaire, des matériaux auparavant non mobilisables le deviennent) est une éventualité. D'après de rapport IGE de M.Badré et D.Laurens du 23/01/06 : « En ce qui concerne les avalanches, dont le déclenchement et la propagation mettent en oeuvre des processus physiques complexes, des situations inédites deviennent possibles. La trajectoire des avalanches de couloir ne devrait pas être sensiblement modifiée par ces évolutions, aux modifications topographiques près, résultant de la fonte de glace dans les zones de transit et de départ. »		RTM-Requillart 2007 - C1

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FRÉQUENCE DES AVALANCHES

Type de connaissances	Résultats de recherche et interprétations	Méthodes d'observation et d'analyse	Références
Reconstitutions	Europe Centrale : Des périodes de fortes avalanches ont été identifiées [au cours des 500 dernières années] ; elles correspondent à une fréquence élevée d'hivers humides et froids, notamment autour de 1720 et de 1775 à 1817. Différentes situations météorologiques peuvent être assez facilement identifiées aux dates précises des sinistres : situations perturbées de NW, flux de Sud, chutes de pluie et de neige mouillée par flux de SW sur le versant méridional des Alpes, etc.	Utilisation de documents historiques. Des critères objectifs ont été établis pour pouvoir comparer valablement des événements anciens à l'activité avalancheuse de la période contemporaine. Une liste des avalanches les plus significatives avec l'indication des dommages associés, qui ont sévi en Suisse et dans les pays voisins, a été établie pour les 500 années considérées.	Paul 2002 - A
Reconstitutions	Massif des Ecrins, Alpes françaises : La lichenométrie montre plusieurs épisodes temporels dans la sédimentation au niveau des débris rocheux des coulées d’avalanche au cours du LIA. Selon les caractéristiques des lichens, une diminution irrégulière des longueurs d’avalanches au cours des derniers siècles. Cependant, une distinction doit être faite en fonction de l’altitude. Avant 1650, la fréquence était suffisamment élevée pour prévenir la formation de lichens sur les dépôts. Entre 1650 et 1730, l’activité avalancheuse a diminué, laissant toute liberté aux lichens pour se développer sur le cône avalancheux. Entre 1730 et 1830, l’activité semble avoir à nouveau augmenter. Entre 1830 et 1850 et selon la moyenne des 5 lichens les plus larges, la fréquence des avalanches atteignant la zone distale était très basse. Ceci peut refléter une diminution de la quantité de débris transportés par les avalanches, réduisant ainsi leur capacité d’érosion. Entre 1830 et maintenant, deux périodes contrastées peuvent être observées. L’intensité des avalanches a diminué d’environ 30% entre 1830 et 1950 (fréquence plus réduite également). Depuis 1950, l’intensité est toujours faible mais la fréquence reste élevée dans les parties supérieures des dépôts. A des altitudes moins élevées, la variation de l’activité avalancheuse est différente au cours du LIA. L’absence d’un hiatus clair dans la distribution des lichens suggère qu’il y a eu un maximum dans l’activité avalancheuse vers 1600-1650 (selon l’extrapolation obtenue sur la pousse des lichens). Depuis environ 1700, une colonisation de la zone distale est observée, ce qui est du à une diminution de l’activité avalancheuse. La phase qui a été observé vers 1830, pendant laquelle les distances maximums de coulées sont survenues à haute altitude existe également mais l’activité était moins intense.	Les mesures des lichens (Rhizocarpon) ont été réalisées pendant deux campagnes de terrain sur 25 dépôts pour lesquels les caractéristiques géométriques et sédimentologiques ont été étudiées précédemment. L'emplacement des lichens sur les rochers, par rapport aux trajectoires supposées des avalanches, a été noté. Entre 15 et 70 mesures (une mesure pour chaque bloc) ont été relevées dans chaque secteur d'étude. Pour comparer la structure des lichens entre les dépôts, la longueur du dépôt a été mesurée sur un segment constant de 10 m. Pour dater l'activité avalancheuse, une courbe de croissance lichenométrique a été utilisée.	Jomelli & Pech 2004 - A
Observations	Alpes suisses : L’occurrence d’avalanches destructives en Suisse ne montre pas de tendance particulière entre 1947 et 1993. Il y a une forte évidence que le potentiel de l’activité potentielle moyenne avalancheuse (PAA) est restée le même pour les 96 dernières années (1896-1993) dans la zone de Davos. Des périodes de PAA plus ou moins intensives peuvent être détectées mais elles ne montrent aucune périodicité ou tendances significatives.	Corrélation directe entre des données météorologiques à long terme et des épisodes avalancheux.	Schneebeli & al. 1997 - A
	Alpes suisses : Les hivers à avalanches dévastatrices se répartissent de façon homogène, il n'y a pas d'augmentation de la fréquence de ces hivers au 20e siècle.		OcCC 2003 - R
	Alpes suisses : Durant les trois derniers siècles, les périodes de forte activité avalancheuse ont généralement coïncidé avec des hivers froids et humides. Les avalanches de forte intensité se produisent à des intervalles irréguliers, avec une moyenne de 1 événement / 2.5 ans pour la période 1947-1993. Les événements d'intensité forte à désastreuse se produisent à des intervalles beaucoup plus longs, de plusieurs décennies voire d'un siècle. Aucun changement marqué de la situation avalancheuse dans les Alpes du Nord n'est à noter au cours de la période 1881-1992. Une légère augmentation générale de la situation avalancheuse est en revanche à noter dans les Alpes du Sud depuis 1945. Aucune tendance générale de l'activité avalancheuse (augmentation ou réduction) ne peut être trouvée dans les données concernant les événements majeurs survenus depuis le 15ème siècle ou les enquêtes systématiques sur les avalanches destructrices depuis 50 ans.	Ces informations proviennent de mesures et d'articles couvrant l'ensemble de la Suisse.	Bader & Kunz 2000a - R : PNR31
	Alpes françaises et suisses : Les situations avalancheuses catastrophiques (la dernière sur les Alpes remontant à février 1999) sont le plus souvent la conséquence de chutes de neige extrêmes, dont la probabilité d’occurrence est restée assez remarquablement stable au cours du dernier siècle (environ une crue avalancheuse tous les 10 ans sur l’ensemble du territoire).		Ancey 2005 - E
	Alpes : Aucune tendance claire concernant l'évolution de l'activité des avalanches destructrices n'a été observée au cours du 20e siècles.		Umweltdachverband 2006 - R*
	Vallée de la Maurienne : Avalanches de haute fréquence: Lorsque la moyenne des températures de l’air est proche de 1°C le jour de l’événement, la probabilité d’occurrence d’une avalanche est supérieur à 0.3 si les précipitations ont excédées 25 mm le jour précédent, et plus de 0.5 si les précipitations atteignent 35 mm. Si les précipitations dépassent 70 mm, le rôle de la température est négligeable. La probabilité annuelle des avalanches de forte fréquence s’accroît fortement avec l’occurrence de trois jours successifs avec des fortes précipitations pendant l’hiver, plus spécialement si il y a six triplettes au cours de l’année. Avalanches de faible fréquence: La probabilité d’occurrence des avalanches ne semble pas être influence par des conditions météorologiques le jour de l’événement. La probabilité d’occurrence est au dessus de 0.4 si les précipitations pendant le jour précédent ont excédées 40mm. La probabilité d’occurrence s’accroît fortement si les précipitations sont entre 30 et 60 mm le jour précédent l’événement. La probabilité annuelle des avalanches de forte intensité est autour des 0.5 lorsque trois jours consécutifs de fortes précipitations dépassent 8 triplettes par an. Aucune corrélation avec un régime spécifique de circulation ou avec l’indice de NAO n’a pu être trouvé, et aucune tendance cyclique dans la distribution temporelle des avalanches n’a été décelée dans cette partie des Alpes.	Le modèle de probabilités utilisé a évalué les incertitudes associées avec les disparités entre le climat enregistré au niveau des stations météorologiques et le climat qui règne sur les sites avalancheux. Les effets des variables climatiques sur les avalanches ont été simulés en utilisant un modèle logique de régression. Une classification entre des situations à 500, 700 et 850 hp a également été utilisée pour évaluer les relations entre l'occurence des avalanches et n'importe quelle situation synoptique particulière. L'indice NAO de Hurell a été utilisé pour tester les hypothèses de téléconnection.	Jomelli & al. 2007c - A
	Alpes : Les avalanches sont des évènements souvent liés à des phénomènes météorologiques extrêmes (fortes précipitations, redoux rapide,...), ce qui rend difficile la détection de tendance. Les échantillons considérés ne sont généralement pas assez importants pour être statistiquement représentatifs. L'activité avalancheuse la mieux connue est souvent celle des avalanches "catastrophiques". Mais ces avalanches ne représentent qu'une petite partie des avalanches totales. Enfin, l'observation des avalanches est très partielle et biaisée (limitée à certaines périodes et certains secteurs géographique). Il n'existe pas de base données exhaustive permettant de quantifier l'activité avalancheuse et la détection de tendance climatique.		Etchevers 2007 - C1
Modélisations	Alpes françaises : Le nombre de jours avec un risque élevé ou moyen du risque d’avalanche varie entre 107 (Mont Blanc) et 28 jours (Ubaye) par an avec le modèle de simulation des avalanches sur la période 1984-1998. La délinéation du risque avalanche suit la distribution spatiale des précipitations. Les massifs les moins élevés des PréAlpes montrent moins de jours avec des indices d’avalanche élevés ou moyens que leurs voisins. Trois types de risques d’avalanches ont été déterminés par le modèle MEPRA : neige fraîche (précipitations ou particules fragmentées), neige mouillée (grain mouillé) ou mixte (les deux cas sont présents). Dans le Nord le risque d’avalanche de neige fraîche est prédominent, alors que le risque d’avalanche de neige mouillée prédomine dans le Sud en rapport avec des conditions plus chaudes et plus ensoleillée. Les jours avec des avalanches mixtes se produisent lorsque la limite pluie/neige est relativement élevé (1500 m ou plus). Comme ces conditions se rencontrent peu dans le Sud-Est, peu d’avalanches mixtes se produisent dans cette région. La variabilité interannuelle du risque d’avalanche est très élevée et le nombre de jours avec un risque élevé ou modéré de risque d’avalanche peut doubler d’une année à l’autre. Les valeurs les plus basses sont obtenues pendant les hivers secs, et dans ce cas, le risque d’avalanche de neige humide est égal au risque d’avalanche de neige fraîche. Les précipitations sont le facteur clé pour le risque avalanche à 1500 m (0.75) alors que les températures sont moins bien corrélées (0.5). Le nombre de jours avec un risque d’avalanche modéré ou élevé décroît dans tous les massifs en accord avec les scénarios de changement climatique. Les variations sont plus importantes dans le Nord où les valeurs de référence sont plus élevées. Les variations relatives les plus élevées se trouvent dans les massifs des Bauges, du Vercors et de la Chartreuse, où la durée et la quantité d’enneigement diminuent drastiquement à cause de leurs altitudes peu élevées. Dans les autres régions, le nombre de jours avec un risque d’avalanche modéré ou élevé diminue de 5-9 jours par an.	Le modèle SAFRAN/Crocus/MEPRA (SCM) a été utlisé pour déterminer le risque d'avalanche par le passé et évaluer les modifications qu'il subira dans le contexte du changement climatique.	Martin & al. 2001 - A
Modélisations	Vallée de la Maurienne : La probabilité d’occurrence des avalanches de neige mouillée augmente fortement lorsque les précipitations dépassent 40 mm. L’effet des températures devient encore plus clair lorsque les précipitations dépassent les 50 mm. Finalement, le total des précipitations pendant le jour de l’événement et le jour précédent est le facteur le plus significatif, plus spécialement lorsque ce total dépasse les 60 mm.	Le modèle de probabilités utilisé a évalué les incertitudes associées avec les disparités entre le climat enregistré au niveau des stations météorologiques et le climat qui règne sur les sites avalancheux. Les effets des variables climatiques sur les avalanches ont été simulés en utilisant un modèle logique de régression.	Jomelli & al. 2007c - A
Hypothèses	Alpes suisses : Une variation de 1 à 2°C des moyennes de températures et de 10 à 20% des précipitations ne devrait pas avoir d'influence sur l'activité avalancheuse. Mais une humidification plus précoce de la couverture neigeuse, suite à des températures plus élevées, devraient créer des avalanches de neige humide/lourde. Ramené à la fréquence annuelle, le nombre de ce type d'avalanche ne devrait pas augmenter.		Bader & Kunz 2000a - R : PNR31
	Vallées de la Viège (Suisse, Valais) : Le danger d'avalanches ne subira pas de modifications importantes. Il est plutôt probable que les effets positifs des constructions paravalanches contrebalanceront largement les impacts de telles avalanches « climatiquement modifiées ».		Bader & Kunz 1998 in Stoffel & Monbaron 2000 - P
	Alpes suisses : Une augmentation des vagues de chaleur hivernales (warm winter spells) pourrait avoir une influence sur l'activité avalancheuse si les températures dépassent le point de congélation de l'eau.		Beniston 2005a - A
	France/Suisse: Alors que les modifications climatiques de ces dernières décennies sont souvent vues comme la cause de l’accroissement des catastrophes naturelles, il n’y a pas lieu de penser qu’il y ait dans le futur une inflexion de l’activité avalancheuse, du moins celle ayant une ampleur catastrophique.		Ancey 2005 - E
	Alpes / Allemagne du Sud : En hiver, il faut s'attendre à une augmentation des avalanches à cause de l'intensification des précipitations et de la vitesse accrue des vents, qui tend à former des cumuls de neige.		Seiler 2006 - P*
	Alpes françaises : Une fréquence accrue d’épisodes de pluie localisée en altitude peut laisser supposer une incidence sur le déclenchement d’avalanches de neige lourde.		RTM-Requillart 2007 - C1

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SAISONNALITÉ DES AVALANCHES

Type de connaissances	Résultats de recherche et interprétations	Méthodes d'observation et d'analyse	Références
Reconstitutions
Observations
Modélisations	Alpes françaises : Aucune corrélation de l’activité avalancheuse dans le massif de la Maurienne avec n’importe lequel des paramètres spécifiques de circulation ou avec l’Oscillation Nord Atlantique n’a été trouvée. Il n’y a pas non plus de tendances cycliques dans la distribution temporelle des avalanches dans cette partie des Alpes. Pour les avalanches de basse et haute fréquence, les probabilités d’occurrence sont étroitement corrélées avec le nombre de fois pendant l’hiver que des précipitations ont été observées pendant trois jours consécutifs.	Le modèle de probabilités utilisé a évalué les incertitudes associées avec les disparités entre le climat enregistré au niveau des stations météorologiques et le climat qui règne sur les sites avalancheux. Les effets des variables climatiques sur les avalanches ont été simulés en utilisant un modèle logique de régression.	Jomelli & al. 2007c - A
Hypothèses	Alpes suisses : Une augmentation des températures pourrait raccourcir la saison durant laquelle les avalanches se produisent.		Bader & Kunz 2000a - R : PNR31

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LOCALISATION DES AVALANCHES

Type de connaissances	Résultats de recherche et interprétations	Méthodes d'observation et d'analyse	Références
Reconstitutions
Observations
Modélisations
Hypothèses

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RETOURS D'EXPÉRIENCES

Retours d'expérience	Objectifs	Etat d'avancement / enseignements	Références

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RECOMMANDATIONS

Recommandations	Remarques	Destinataires	Références
Les personnes politiques ne sont pas encore véritablement sensibilisées à cette nécessité, qui toutefois est de toute première urgence pour l'identification et l'application en temps utile de mesures de protection de la société, telles que par exemple des mesures visant à garantir la disponibilité d'eau en été à travers la construction de lacs artificiels, une utilisation plus efficiente de l'eau et la protection de la forêt de montagne afin d'augmenter la capacité de rétention d'eau des sols et afin d'améliorer la protection des avalanches.			Seiler 2006 - P*

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Légende des références biblio :
- * : études prises en compte par le WP7.
- A : Article (revue à comité de lecture)
- C : Commentaire
- E : Etude scientifique (non publiée)
- P : Proceedings
- R : Rapport
- Re : Retour d'expérience
- T : Thèse
- W : Site Internet