Pôle Alpin Risques Naturels (PARN) Alpes–Climat–Risques Avec le soutien de la Région Rhône-Alpes (2007-2014)
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Compilation des connaissances 3.5.1
Vidanges de lacs glaciaires

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Analyse spatialisée des connaissances par domaines géographique
Mise à jour : Février 2015


 


FACTEURS DE CONTRÔLE

Reconstitutions paléoclimatiques

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
           


Observations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
France / Alpes :
On recense depuis 25 ans seulement quelques lacs proglaciaires ou supraglaciaires ayant nécessité des interventions (travaux de vidange) :
- 1985-1986 : lac d’Arsine (massif des Ecrins) ;
- 2001-2002 : lac du Belvédère (Mont Rose, Italie) ;
- 2004-2005 : lac de Rochemelon ;
- 2009-2010 : lac supraglaciaire à Grindelwald (Valais)
- été 2010 : poche d’eau du glacier de Tête Rousse
 

Vincent 2011a - P

Monde / Alpes :
Les changements rapides de la cryosphère de haute montagne affectent divers phénomènes, processus et interactions de processus et peuvent conduire à des situations de danger au-delà des conditions connues historiquement. Associés au retrait des glaciers, les lacs proglaciaires peuvent se former derrière des barrages morainiques ou dans les parties surcreusées du lit glaciaire une fois exposé. Les lacs glaciaires peuvent constituer des menaces potentielles pour la population et les infrastructures dans les vallées à l'aval dans la mesure où ils se forment dans un environnement dominé par des processus très dynamiques qui interagissent et changent rapidement.

 
→ Détails...
Les grandes catastrophes glaciaires résultent souvent de la combinaison et de la réaction en chaîne de différents processus [cf. références de l'étude]. Dans les environnements englacés, les changements qui suivent affectent la dangerosité des lacs glaciaires :
• Le retrait du glacier peut conduire au développement de nouvelles zones de départ potentielles de chutes de séracs.
• Les transitions dans le régime thermique des glaciers suspendus, de froid à polythermique ou tempéré, peuvent les déstabiliser en raison d'une réduction de la friction basale.
• Le retrait et l'amincissement des glaciers depuis le Petit Âge Glaciaire a un effet déstabilisant sur les parois rocheuses adjacentes en raison de l'effet de décompression en résultant. De telles parois rocheuses peuvent être situées près des nouveaux lacs glaciaires en formation (e.g. éboulement des Schlossplatten et basculement/effondrement au niveau de la langue du glacier de Grindelwald).
• Le retrait glaciaire expose souvent du matériel morainique non consolidé qui, s'il est situé sur un terrain en pente, est susceptible d'être une zone de départ pour des glissements de terrain et des laves torrentielles.
• La formation de nouveaux lacs glaciaires elle-même est une menace potentielle parce qu'une vidange de ces lacs peut initier une réaction en chaîne (en cascade) impliquant d'autres lacs situés plus en aval (e.g. glacier de Gruben).
• Les vidanges de lacs glaciaires déclenchées par des éboulements devraient constituer un scénario d'une probabilité croissante dans le futur.
• La dégradation du permafrost réduit aussi la stabilité des barrages morainiques contenant de la glace morte ou de la glace de subsurface.

Reynolds (2000) a trouvé un angle de 2° comme seuil critique de pente pour la formation de lac supraglaciaire sur les glaciers couverts de débris dans l'Himalaya. Quincey et al. (2007) ont confirmé ce résultat et ont conclu que les parties des glaciers à couverture de débris avec de faibles vitesses d'écoulement sont les sites les plus favorables à la formation potentielle de lacs supraglaciaires.
Les grandes catastrophes glaciaires résultent souvent de la combinaison et de la réaction en chaîne de différents processus [cf. références de l'étude]. Dans les environnements englacés, les changements qui suivent affectent la dangerosité des lacs glaciaires :
• Le retrait du glacier peut conduire au développement de nouvelles zones de départ potentielles de chutes de séracs.
• Les transitions dans le régime thermique des glaciers suspendus, de froid à polythermique ou tempéré, peuvent les déstabiliser en raison d'une réduction de la friction basale.
• Le retrait et l'amincissement des glaciers depuis le Petit Âge Glaciaire a un effet déstabilisant sur les parois rocheuses adjacentes en raison de l'effet de décompression en résultant. De telles parois rocheuses peuvent être situées près des nouveaux lacs glaciaires en formation (e.g. éboulement des Schlossplatten et basculement/effondrement au niveau de la langue du glacier de Grindelwald).
• Le retrait glaciaire expose souvent du matériel morainique non consolidé qui, s'il est situé sur un terrain en pente, est susceptible d'être une zone de départ pour des glissements de terrain et des laves torrentielles.
• La formation de nouveaux lacs glaciaires elle-même est une menace potentielle parce qu'une vidange de ces lacs peut initier une réaction en chaîne (en cascade) impliquant d'autres lacs situés plus en aval (e.g. glacier de Gruben).
• Les vidanges de lacs glaciaires déclenchées par des éboulements devraient constituer un scénario d'une probabilité croissante dans le futur.
• La dégradation du permafrost réduit aussi la stabilité des barrages morainiques contenant de la glace morte ou de la glace de subsurface.

Reynolds (2000) a trouvé un angle de 2° comme seuil critique de pente pour la formation de lac supraglaciaire sur les glaciers couverts de débris dans l'Himalaya. Quincey et al. (2007) ont confirmé ce résultat et ont conclu que les parties des glaciers à couverture de débris avec de faibles vitesses d'écoulement sont les sites les plus favorables à la formation potentielle de lacs supraglaciaires.
 

Frey & al. 2010 - A

Alpes :
En fonction de leur position par rapport au glacier, quatre types de lacs glaciaires peuvent être distingués. Les lacs proglaciaires se situent à l’aval immédiat du front du glacier, et s’expliquent par un vallum morainique (lacs du glacier du Mont Miné, Valais) ou un verrou glaciaire (lac du glacier du Rhône, Valais). Les lacs juxtaglaciaires se forment au bord du glacier, entre celui-ci et la moraine latérale, par barrage d’une vallée latérale (lac de Märjelen, Valais) ou entre le glacier et une paroi rocheuse (lac de Rochemelon, Haute-Maurienne). Certains lacs glaciaires se forment à la confluence de deux glaciers (lac du glacier du Gorner, Valais). Les lacs supraglaciaires s’établissent à la surface d’un glacier, à la faveur d’une dépression résultant de la topographie du lit rocheux ou du réseau de drainage du glacier (lac de la Mer de Glace, qui se forme chaque printemps au niveau du principal moulin).
Les ruptures de barrages (souvent constitués de glace et de tills) retenant un lac et les vidanges de poches d’eau glaciaires peuvent libérer des millions de mètres cubes d’eau en quelques heures (Glacial Lake Outburst Flood ou jökulhlaup), à l’origine de laves torrentielle et d’inondations catastrophiques jusqu’à plusieurs centaines de kilomètres en aval.
 

Ravanel 2009 - A

Alpes suisses / Régions de montagne englacée :
La vidange de l'eau des glaciers lors de crues catastrophiques constitue une menace importante pour les activités humaines. Ces événements sont appelés jökulhlaups, une expression venant de l'Islande, où des événements de débâcles spectaculaires proviennent de grands plans d'eau retenus par les calottes glaciaires. Dans les Alpes ou dans les zones de montagne englacées en général, les lacs de barrage glaciaire se développent dans une dépression résultant d'une combinaison de conditions topographiques et l'étendue des glaciers. Les cas historiques les plus célèbres dans les Alpes suisses, où de tels lacs de barrage glaciaire soudain drainés avec des conséquences désastreuses, sont les glaciers du Giétro, d’Allalin, du Gruben et d’Aletsch / lac de Märjelen. Ces vidanges représentent une grave menace dans les chaînes montagneuses et ont causé des dégâts importants et des pertes de vie dans le passé. Les lacs retenus derrière une barrière de glace se vidangent de diverses façons. Parmi les plus connues sont les vidanges soudaines associées à un drainage catastrophique en raison de l'élargissement thermique rapide des chenaux souterrains. Mais parfois, pour des raisons inconnues, d'autres mécanismes se produisent, même au même endroit, en raison de la nature complexe de ces événements. L'initiation de la vidange peut être de particulière complexité
.
 

Bauder & al 2008 - A

Lac de Rochemelon (Alpes françaises, Haute Maurienne) :
Le lac épiglaciaire de Rochemelon s'est formé de façon totalement naturelle à la surface du glacier à 3200m d'altitude. Il n'a cessé de s'accroître depuis sa naissance qui remonte à plus de 20 ans et a progressivement rempli la vaste dépression formée entre l'arête rocheuse en frontière avec l'Italie et le bourrelet glaciaire au Nord-Est. De 1980 à 2004, avec la fonte du glacier, le lac s'est progressivement accrû en surface et en volume tout en restant à niveau constant, car il s'est étendu vers le pic de Rochemelon et approfondi. Jusqu'en 2004, le col rocheux de Novalèse, qui coupe la frontière franco-italienne, constitue un exutoire naturel du lac glaciaire par lequel se déverse l'eau de fonte, ce qui permet au lac de garder un niveau constant. Le petit torrent ainsi créé coule ensuite le long du versant italien.
 
→ Détails...
L'apparition de ce lac semble très liée au réchauffement climatique responsable des bilans de masse glaciaire négatifs des glaciers notamment alpins et à la configuration particulière du site (l'accumulation de la neige y est fortement influencée par le vent suite à l'effet de crête). Sa croissance a été très rapide ces dernières années. Le volume du lac est passé de 150 000-200 000 m3 en août 2001 à 450 000 m3 en septembre 2003 puis 650 000 m3 en août 2004. Plus ce volume devenait grand et plus les dégâts en cas de vidange brutale risquaient d'être importants, ce qui a motivé le suivi de l'évolution de ce lac dans le cadre du programme Glaciorisk [puis sa vidange contrôlée en 2005].

La poursuite de l'évolution naturelle de ce lac allait conduire au risque d'une vidange brutale, partielle ou totale, susceptible d'affecter à l'aval plusieurs communes françaises ou italiennes. L'épaisseur du col glaciaire qui forme barrage a diminué de 1.3 m/an de juin 2002 à août 2004 avec un maximum en 2003, la revanche entre le col glaciaire et le niveau du lac n'étant plus que de 1,5 m le 31 août 2004 et de 80 cm le 17 septembre. Deux scénarios de déversements s'avéraient possibles : déversement total côté français par rupture du verrou (ou digue) glaciaire ou déversement partiel côté italien par rupture d'un embâcle d'icebergs qui seraient venus obstruer l'écoulement permanent du lac vers l'Italie par le col rocheux de Novalèse.

Le réchauffement climatique est un phénomène avéré et l'expérience particulière du lac épiglaciaire de Rochemelon en est une traduction concrète, locale et directe.
 Observations de terrain: suivi photographique et topographique (levé au télémètre laser et au GPS) + sondages radar dans le cadre du programme europén Glaciorisk (2001-2003) + mesures bathymétriques en 2005 sondages radar

Laïly 2006 - R: RTM

Glacier du Belvédère (Mont Rose, Alpes italiennes) :
Un lac supra-glaciaire s'est développé en septembre 2001 sur le glacier du Belvédère, probablement en conséquence d'une pression d'eau glaciaire accrue ou d'autres processus liés à la crue du glacier. Pendant l'hiver 2001/2002 le bassin du lac s'est agrandi. A la mi-juin 2002 un lac exceptionnellement grand, de presque 150 000 m2 avec un volume de 3 millions de m3, a été observé. Une vague de froid début juillet 2002 a significativement réduit l'apport d'eau de fonte. Combinée avec le drainage sous-glaciaire naturel et le pompage, elle a aidé à stabiliser puis à diminuer lentement le niveau du lac. Au printemps 2003, la grande dépression à l'emplacement du lac s'est rapidement remplie de nouveau avec l'eau de fonte, atteignant un volume semblable à celui observé fin juin 2002. Entre le 18 et le 20 juin 2003, une vidange du lac s'est produite.
 

Kääb & al 2004 - P

Alpes françaises – Haute vallée de l'Ubaye (Alpes-de-Haute-Provence) :
La «catastrophe glaciaire de Chauvet» de 1971 a laissé d'indubitables traces géomorphologiques, en rive gauche de l'Ubaye. Elle n'a pas causé de victimes : la route passe heureusement en rive droite ! Dans le vallon suspendu de Chauvet, vers 2700-2800 stagne sous une épaisse couverture de débris, la partie aval de la langue glaciaire de Chauvet. Le glacier de Chauvet, sur la face Nord du Massif de Chambeyron est un des derniers «restes» glaciaires des Alpes du Sud. (...)
 
→ Détails...
La langue a toujours été décrite par les alpinistes grimpant à l'Aiguille de Chambeyron (voie normale) comme un lieu chaotique parsemé de dépressions plus ou moins grandes, occupées certaines années par des lacs. Il faut faire la part de l'exagération et ne pas trop s'attacher au lac bleu de 600 m qui se serait étalé entre les glaces mortes et les amas de blocailles. Toujours est-il que supra-glaciaire ou intra-glaciaire, une poche d'eau, gonflée par de brusques orages aux environs du 15 août, a rompu son barrage de glaces mortes et d'argiles compactées, dévalant le vallon de Chauvet sur près de 1000 m, démantelant au passage une partie de la moraine frontale.
Ce n'est pas la première vidange glaciaire avec effet de «chasse d'eau» qui a lieu dans ce vallon comme en témoignent les matériaux étalés sur le premier replat à l'amont, vers 2400 m d'altitude, qui présentent une altération plus grande que ceux de 1971. A sa confluence avec l'Ubaye, le flot transformé en lac a déposé un cône aplati qui a barré la vallée de l'Ubaye et détourné la rivière vers la droite où elle mordait le talus instable façonné lors de la crue de 1957, menaçant dans son recul la route de Maurin. Dans un premier temps il semble que le lac temporaire se soit rompu entraînant les truites qui lors de la brève mais haute vague d'inondation (elle a recouvert d'une dizaine de centimètres d'eau la terrasse d'inondation de 1957 à Saint-Paul, 9 km à l'aval) sont restées sur «la plage» à la grande joie des pêcheurs. Ensuite l'homme est intervenu pour repousser l'Ubaye en rive gauche. Une partie du cône de 1971 a été entamée. On a prélevé du matériel de remblai à la base d'un éboulis stabilisé qui, depuis cette date est victime d'une reprise d'érosion régressive et menace de s'ébouler dans l'Ubaye à la faveur d'une avalanche ou d'une crue exceptionnelle. Cette action, même minime, montre à quel point les équilibres sont fragiles en milieu montagnard. Un lac rectangulaire aménagé en contrebas de la route signale cet aménagement mineur. Si une catastrophe glaciaire est rarissime dans cette zone largement déglacée, les chutes de blocs, les éboulements et les écroulements par pans entiers des parois sont fréquents.
 Dans cet article sont évoquées les catastrophes anciennes liées à la décompression post-glaciaire, des catastrophes peu fréquentes comme une vidange glaciaire mais aussi les bouleversements de plus grande ampleur tels séismes et inondations qui à deux reprises ont porté un rude coup à la vallée.

Evin 1990 - A


Modélisations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
           


Hypothèses

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
France / Alpes :
Le changement climatique pourrait avoir un impact sur la formation des lacs proglaciaires, qui se forment au front des glaciers en recul, comme le glacier d’Arsine où il a fallu abaisser le niveau du lac pour éviter un risque de rupture du barrage morainique.

Sur les autres types de risques d’origine glaciaire – poches d’eau et lacs supraglaciaires – l’impact est beaucoup moins évident et beaucoup moins clair, ce qui ne veut pas dire qu’il n’existe pas, car la relation entre ces phénomènes et l’évolution des paramètres climatiques est beaucoup plus indirecte.
 

Vincent 2011a - P

Monde / Alpes :
Les régions dans des conditions de permafrost chaud sont susceptibles de présenter les conditions de stabilité les plus critiques des parois rocheuses gelées. Avec l'augmentation des températures de l'air, la dégradation du permafrost et donc le réchauffement à long terme en profondeur de telles parois rocheuses va accroître la probabilité des éboulements. Les vidanges de lacs glaciaires déclenchées par des éboulements vont donc constituer un scénario d'une probabilité croissante dans le futur.
 

Frey & al. 2010 - A

Alpes :
Les conditions climatiques actuelles et la dynamique des glaciers qui en résultent expliquent la formation de nouveaux lacs glaciaires, alimentés par des volumes d’eau de fusion en hausse : au cours du seul été caniculaire de 2003, les glaciers alpins ont par exemple perdu 5-10 % de leur volume. Or, avec le recul des fronts et l’abaissement des glaciers, les secteurs déprimés susceptibles de contenir une part de ces volumes d’eau seront de plus en plus nombreux. Mais lorsque les barrages naturels ont une cohésion limitée (tills), ils peuvent se rompre comme au lac de Nostetuko (Colombie Britannique) en 1983 : près de 6,5 millions de m3 d’eau s’en sont brutalement échappés par une brèche dans le barrage due à l’onde produite par une avalanche de glace détachée du front du glacier Cumberland. Le nombre d’inondations et de laves torrentielles à l’aval de ces secteurs devrait donc s’accroitre, alors que l’évolution des poches d’eau intraglaciaires reste plus incertaine. [voir références dans l'étude]
 

Ravanel 2009 - A

Monde :
Il est prévu qu'à la fois le nombre et la taille des lacs glaciaires augmentent comme conséquence du changement climatique.
 
 

Kääb & al. 2005 - A

Alpes :
Un réchauffement du climat peut provoquer une multiplication de la formation de lacs glaciaires et une augmentation de leur superficie, conséquence de mouvements des fronts glaciaires plus importants. Une augmentation des températures et des précipitations intenses au dessus des lacs glaciaires pourrait provoquer une fonte rapide de glace morte accumulée, une extension des lacs glaciaires et ainsi faciliter des ruptures de moraines et des vidanges de lacs glaciaires.
 

Bader & Kunz 2000d - R: PNR31

 

 


INTENSITÉ

Reconstitutions de l'activité des phénomènes

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
           


Observations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Alpes franco-italiennes :
Formation de lacs supraglaciaires et juxtaglaciaires, comme le lac de Rochemelon (Haute-Maurienne) ou le Lago Effimero sur le glacier du Belvedere (Piémont), d'un volume de 3 Mm3 en 2002 et dont la vidange brutale aurait menacé le village de Macugnaga.
   
    

Deline 2006 - P


Modélisations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Glacier du Gorner (Suisse) :
Des vidanges significatives ont été identifiées chaque année depuis 1970, à l'exception de 1984, 1991 et 1995. L'évolution temporelle des volumes de drainage ne montre pas de tendance uniforme. En plus de la variabilité interannuelle, des fluctuations à long terme des volumes de drainage sont à noter.

Un maximum dans les volumes de drainage a été observé au début des années 1970 et un minimum significatif s'est produit dans les années 1980. Au cours des années 1990, les données révèlent des intensités d'inondations plus variables qu'auparavant, avec des événements soit très importants, soit très réduits. Il n'y a pas de corrélation entre le volume de drainage et la saisonnalité de la vidange du lac. Le volume du lac est soumis à d'importants changements à long terme qui sont attribués aux fluctuations de la géométrie du glacier. Le retrait du glacier entre 1995 et 2005 a favorisé un agrandissement rapide du bassin à la marge du glacier, principalement en raison du vêlage.
   
Le projet examine les vidanges du lac de gouttière Gornersee, qui se forme annuellement au printemps et s'écoule en été. Une station de mesure située à 1 km du front du glacier enregistre les débits toutes les heures depuis 1970. De plus, les observations de vidange du lac par Bezinge et al. (1973) dans les années 1950 et 1960 ont été étudiées. Un modèle distribué d'indice de température de fonte couplé à un modèle de débit a été utilisé pour calculer toutes les heures le débit du bassin du glacier du Gorner afin de distinguer la composante fonte/précipitations de la composante vidange dans l'hydrographe de débits. De cette façon, le volume de drainage et l'occurrence dans le temps sont déterminées. Des mesures de la géométrie du lac, de la pression d'eau dans les forages voisins et des mouvements de surface du glacier ont été effectuées en 2004 et 2005.    

Huss & al. 2007 - A


Hypothèses

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Glacier du Gorner (Suisse) :
L'analyse des vidanges du lac de Gornersee de 1950 à 2005 indique des tendances dans la saisonnalité et d'importantes variations dans le volume de drainage. Plusieurs processus peuvent être à l'origine de ces résultats. Un rétrécissement rapide du volume de glace et de l'extension du glacier s'est produit au cours des dernières décennies en raison du changement climatique. Il est probable que ces modifications de la géométrie du glacier influencent le drainage du lac.

Les auteurs soupçonnent que le changement de géométrie du bassin du lac n'est pas l'unique raison des variations de volumes de drainage. En particulier, les fluctuations interannuelles peuvent être causées par différents mécanismes initiateurs menant au drainage sub-glaciaire du lac.
   

Huss & al. 2007 - A

Glacier du Belvédère (Mont Rose, Alpes italiennes) :
La vidange du lac en 2003 a clairement montré qu'un lac supra-glaciaire sur le glacier du Belvédère a le potentiel pour une inondation catastrophique. Avec un volume de 3 millions de m3, on peut s'attendre à un débit maximal de l'ordre de 100 à 200 m3 s-1 en cas de rupture de barrage de glace. Le bassin versant du cours d'eau glaciaire Torrente Pedriola en particulier comporte une quantité de débris mobilisables apparemment suffisante pour le déclenchement d'une lave torrentielle par une inondation glaciaire. A proche et moyen terme, l'avenir de la face Est du Mont Rose et du glacier du Belvédère sera très probablement caractérisé par des changements radicaux et rapides des conditions du glacier et du permafrost.
 

Kääb & al 2004 - P

 

 


FRÉQUENCE

Reconstitutions de l'activité des phénomènes

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
           


Observations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Glacier du Gorner (Suisse) :
Des vidanges significatives ont été identifiées chaque année depuis 1970, à l'exception de 1984, 1991 et 1995.
Le projet examine les vidanges du lac de gouttière Gornersee, qui se forme annuellement au printemps et s'écoule en été.

Huss & al. 2007 - A

       


Modélisations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
     
     
     
     


Hypothèses

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
 Alpes :
Les conditions climatiques actuelles et la dynamique des glaciers qui en résultent expliquent la formation de nouveaux lacs glaciaires, alimentés par des volumes d’eau de fusion en hausse : au cours du seul été caniculaire de 2003, les glaciers alpins ont par exemple perdu 5-10 % de leur volume. Or, avec le recul des fronts et l’abaissement des glaciers, les secteurs déprimés susceptibles de contenir une part de ces volumes d’eau seront de plus en plus nombreux. Mais lorsque les barrages naturels ont une cohésion limitée (tills), ils peuvent se rompre (...). Le nombre d’inondations et de laves torrentielles à l’aval de ces secteurs devrait donc s’accroitre, alors que l’évolution des poches d’eau intraglaciaires reste plus incertaine. [voir références dans l'étude]
  

Ravanel 2009 - A

Monde :
Il est prévu qu'avec le réchauffement du climat, le nombre et la taille des lacs glaciaires dvrait augmenter.
 

Kääb & al. 2005 - A

Alpes suisses :
Un réchauffement du climat peut provoquer une multiplication de la formation de lacs glaciaires et une augmentation de leur superficie, conséquence de mouvements du fronts glaciaires plus importants. Une augmentation des températures et des précipitations intenses au dessus des lacs glaciaires pourrait provoquer une fonte rapide de glace morte accumulée, une extension des lacs glaciaires et ainsi faciliter des ruptures de moraines et des vidanges de lacs glaciaires .
 

Bader & Kunz 2000d - R: PNR31

 

 


SAISONNALITÉ

Reconstitutions de l'activité des phénomènes

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
           


Observations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Glacier du Gorner (massif du Mont Rose, canton du Valais, Alpes suisses) :
Le glacier du Gorner (Gornergletscher) est le deuxième plus grand glacier des Alpes. Il se compose de plusieurs affluents et couvre une superficie de près de 60 km². Au confluent des glaciers du Gorner et du Grenz, le lac du Gorner (Gornersee, un lac glaciaire marginal) se forme chaque printemps et se vidange chaque été depuis de nombreuses années. Au siècle dernier le glacier du Gorner a subi une importante perte de glace, en particulier dans le secteur du lac (150 m d'amincissement depuis 1931). L’épaisseur maximale du glacier du Gorner est de 450 m dans la zone de confluence et sa vallée glaciaire principale est légèrement surcreusée. Des modifications importantes de la géométrie du glacier au cours du siècle dernier ont provoqué des changements dans l'emplacement et le volume du lac. Le lac commence habituellement à se remplir en Mai et est drainé chaque année entre Juin et Août. Souvent, le lac est rempli jusqu'au niveau maximum au-delà duquel un écoulement supraglaciaire se produirait au début de la vidange.
L'évaluation des données de jaugeage a montré que chaque année 1 à 6 millions de m3 d'eau de fonte sont retenus par le lac et se vidangent sous la glace en quelques jours. Les débits de pointe lors des événements de débâcles, mesurés à l'extrémité du glacier, atteignent 20 à 50 m 3 s-1, dont 40-75% est de l'eau du lac. Dans la première moitié du 20ème siècle des intensités de crues de plus de 100 m3 s-1 ont été signalés, causant régulièrement de graves dommages dans la vallée de Zermatt. Depuis 1970, d’importants événements de drainage ont été identifiés chaque année, sauf pour 1984, 1991 et 1995. L'évolution de la date de vidange du lac montre une tendance évidente. Entre 1950 et 2005, un décalage d'environ deux mois a été observé, déplaçant la date prévue de l'événement de fin Août à fin Juin. En revanche, l'évolution temporelle du volume drainé ne montre pas une tendance uniforme. En plus de la variabilité d'une année sur l’autre, des fluctuations à long terme des volumes de drainage se sont également produites. Étant donné que seules des observations directes très limitées existent, nous ne savons pas dans quelle mesure les variations de volume sont causées par la modification de la géométrie du bassin lacustre ou bien par différents niveaux de remplissage du lac.
Une station de jaugeage de la société hydroélectrique de la Grande Dixence est situé à 1 km en aval de l'extrémité du glacier, qui enregistre le débit horaire depuis 1970, offrant la possibilité unique de procéder à une évaluation des crues d’origine glaciaire.

Bauder & al 2008 - A


Modélisations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Glacier du Gorner (Suisse) :
Des vidanges significatives ont été identifiées chaque année depuis 1970, à l'exception de 1984, 1991 et 1995. Entre 1950 et 2005 un décalage d'environ 2 mois (70 jours) a été observé, déplaçant la survenue d'un événement de fin août à fin juin.

Afin d'examiner la possible influence d'un début de la saison de fonte plus précoce et donc d'un remplissage plus précoce du lac, des simulations supplémentaires ont été entreprises. Elles montrent une légère tendance vers plus de fonte à la fin du printemps et au début de l'été. Cependant, ce changement n'explique que des changements de saisonnalité de quelques jours.
Le projet examine les vidanges du lac de gouttière Gornersee, qui se forme annuellement au printemps et s'écoule en été. Une station de mesure située à 1 km du front du glacier enregistre les débits toutes les heures depuis 1970. De plus, les observations de vidange du lac par Bezinge et al. (1973) dans les années 1950 et 1960 ont été étudiées. Un modèle distribué d'indice de température de fonte couplé à un modèle de débit a été utilisé pour calculer toutes les heures le débit du bassin du glacier du Gorner afin de distinguer la composante fonte/précipitations de la composante vidange dans l'hydrographe de débits. De cette façon, le volume de drainage et l'occurrence dans le temps sont déterminées. Des mesures de la géométrie du lac, de la pression d'eau dans les forages voisins et des mouvements de surface du glacier ont été effectuées en 2004 et 2005.   

Huss & al. 2007 - A


Hypothèses

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Glacier du Gorner (Suisse) :
L'analyse des vidanges du lac de Gornersee de 1950 à 2005 indique des tendances dans la saisonnalité et d'importantes variations dans le volume de drainage. Plusieurs processus peuvent être à l'origine de ces résultats. Un rétrécissement rapide du volume de glace et de l'extension du glacier s'est produit au cours des dernières décennies en raison du changement climatique. Il est probable que ces modifications de la géométrie du glacier influencent le drainage du lac.

Les auteurs suggèrent que le bassin versant du lac a augmenté au cours des trois dernières décennies, causant un remplissage plus précoce du lac Gornersee. Cela a probablement dû avoir une influence sur la tendance observée dans la saisonnalité des vidanges du lac, mais son importance relative est difficile à évaluer. Les changements de géométrie du glacier autour du lac sont considérables.
    

Huss & al. 2007 - A

 

 


LOCALISATION

Reconstitutions de l'activité des phénomènes

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
           


Observations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
           


Modélisations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Glaciers de Morteratsch et de Pers (région de Bernina, Alpes suisses, canton des Grisons) :
La modélisation des laves torrentielles et des ondes de crue potentielles issues des futurs lacs anticipés des glaciers de Morteratsch et de Pers indique que le nombre croissant de lacs pourrait ne pas impliquer dans tous les cas un plus fort potentiel régional de risque.
 
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D'après la topographie modélisée du lit glaciaire, bon nombre des crues de vidange modélisées atteignent d'autres lacs situés plus en aval. Les valeurs de pente du lit glaciaire modélisé dépassent 8° autour de la plupart des futurs lacs, et donc, du matériel meuble pourrait être entraîné par les crues causées par la vidange de ces lacs. Même dans le pire des scénarios avec des distances de propagation pour les laves torrentielles selon un seuil moyen de pente de 11°, les laves torrentielles issues des futurs lacs glaciaires pourraient atteindre les lacs situés plus bas, mais dans la plupart des cas les surfaces affectées sont confinées aux sectreurs proches des lacs, et n'atteignent pas les bâtiments, installations ou autres infrastructures coûteuses existants à l'heure actuelle.

En raison d'une forte incertitude sur la quantité des sédiments meubles qui seront disponibles dans le futur, les auteurs ont également modélisé les ondes de crue potentielles qui, comparées aux laves torrentielles, ont une concentration en sédiments plus faible. Pour la distance maximale de propagation, ils ont choisi à nouveau une approche avec le scénario le plus défavorable en utilisant une pente moyenne maximale de 3°. Les trajectoires de propagation maximale des ondes de crues sont montrées individuellement pour chaque glacier. Avec ce modèle, ces crues pourraient atteindre les installations et infrastructures existantes. Les ondes de crues issues de tous ces futurs lacs potentiels pourraient affecter les routes et les voies ferrées de la vallée de Bernina. Les crues prenant naissance au niveau du lit du glacier de Morteratsch n'arriveraient pas à Pontresina, mais tous les lacs futurs prévus du glacier de Pers ont le potentiel d'engendrer des ondes de crue qui pourraient atteindre le village de Samedan.

L'influence des lacs situés sur la trajectoire d'un lac plus en amont peut être illustrée avec l'exemple du lac inférieur du glacier de Morteratsch. Si cette dépression est vide au moment d'une vidange des lacs du glacier de Pers, la trajectoire destructrice d'une telle onde de crue pourrait atteindre la plaine alluviale de Samedan, où un aéroport régional est implanté. Mais si le lac inférieur est plein, il pourrait absorber l'énergie de la vidange d'un lac plus petit situé en amont. Evidemment, cela dépend fortement du volume et de la géométrie du bassin de rétention et de l'intensité de la crue de vidange issue des lacs du glacier de Pers.
Dans cet article, une stratégie multi-niveaux est présentée pour l'identification des parties surcreusées des lits glaciaires et, ainsi, des sites potentiels de formation future de lacs.
 
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Aux deux premiers des quatre niveaux de cette stratégie, les surcreusements glaciaires sont estimés qualitativement et sur de vatses régions à partir de modèles numériques de terrain et des contours du glacier digitalisés. Au niveau 3, des modèles plus détaillés et laborieux sont appliquer pour modéliser la topographie du lit glaciaire sur de petites régions ; et au niveau 4, les situations spéciales doivent être étudiées in-situ avec des mesures détaillées telles que les sondages géophysiques. Les résultats de la démarche sont validés en utilisant les données historiques du glacier de Trift, où un lac s'est formé au cours des dernières décennies. Des scénarios de futurs lacs glaciaires sont présentés pour les deux régions test d'Alestsch et de Bernina dans les Alpes suisses. Dans la région de Bernina, les futures vidanges potentiels de lac sont modélisées, en utilisant un modèle de propagation hydrologique basé sur un système d'information géographique (dérivé du modèle MSF de Huggel et al. 2003).

Frey & al. 2010 - A


Hypothèses

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Glacier de Pers (région de Bernina, Alpes suisses, canton des Grisons) :
Après la formation modélisée d'un lac dans une des zones de surcreusement, le glacier de Pers se terminera dans une partie plus pentue du lit glaciaire, ce qui favorisera la formation de chutes de séracs (ice avalanches). Le nouveau lac au front de cette langue glaciaire pourrait se trouver à portée de telles chutes de séracs. Après la poursuite du retrait du glacier de Pers, la situation pourrait devenir moins critique.
 

Frey & al. 2010 - A

Alpes :
Les conditions climatiques actuelles et la dynamique des glaciers qui en résultent expliquent la formation de nouveaux lacs glaciaires, alimentés par des volumes d’eau de fusion en hausse : au cours du seul été caniculaire de 2003, les glaciers alpins ont par exemple perdu 5-10 % de leur volume. Or, avec le recul des fronts et l’abaissement des glaciers, les secteurs déprimés susceptibles de contenir une part de ces volumes d’eau seront de plus en plus nombreux. Mais lorsque les barrages naturels ont une cohésion limitée (tills), ils peuvent se rompre (...). Le nombre d’inondations et de laves torrentielles à l’aval de ces secteurs devrait donc s’accroitre, alors que l’évolution des poches d’eau intraglaciaires reste plus incertaine. [voir références dans l'étude]  
   

Ravanel 2009 - A

 

 


RETOURS D'EXPÉRIENCES

 
Retours d'expérience
Objectifs
Etat d'avancement /enseignements
Références
Alpes françaises – Vidange du lac de Rochemelon (Haute Maurienne) :
Ce lac avait été suivi de 2001 à 2003 dans le cadre du projet GLACIORISK (recensement des glaciers à risque pour les activités humaines), parce qu’il avait été identifié comme présentant un risque de vidange brutale. Les enjeux exposés en aval côté français sont les villages de Bessans, Lanslevillard, Lanslebourg et Termignon. Les débits pouvant résulter de la rupture du verrou glaciaire ont été évalués supérieurs à ceux d’une crue centennale. Le risque de vidange brutale par rupture du verrou glaciaire a été suspecté fin août 2004 par les scientifiques qui l’avaient étudié, et une reconnaissance de terrain fut mise en œuvre. Le 30/09/04, la hauteur de la revanche n’était plus que de 30cm ! Des travaux conduits par le RTM ont alors été engagés pour supprimer le risque de vidange brutale. Une 1ère opération de pompage a été mise en œuvre à l’automne 2004 pour ramener le niveau du lac à une cote acceptable (abaissement du niveau du lac de 6 m) et une 2ème opération a été réalisée en 2005 pour vidanger le lac, avec la création d’une bédière par amorce à l’explosif, puis siphonage. Le coût total des opérations s’élève à 390 k€ TTC (le Conseil Général de Savoie a participé financièrement à ces travaux).
 

Plusieurs glaciers à risques ont été répertoriés au cours du projet GLACIORISK, mais on ne dispose pas d’information sur leur évolution actuelle.

Lescurier 2011 - P

 

 


RECOMMANDATIONS

 
Recommandations
Remarques
Destinataires
Références
Recommandations générales : comment améliorer l’organisation/ l’efficacité de la recherche sur les risques glaciaires ?
- rapprocher les équipes qui ont des approches géophysiques variées, y compris des entreprises privées (réseau de compétences) ;
- mettre des moyens sur les diagnostics des risques potentiels sans attendre la situation de crise ;
- encourager et investir dans la recherche en parallèle de la gestion opérationnelle des risques, afin d’étendre les connaissances et de développer l’expérience sur l’analyse du risque. Dans le cas de la vidange du lac de Rochemelon, il aurait été profitable d’étudier les processus d’érosion de la glace par l’eau, qui restent des phénomènes très mal connus, mais les financements nécessaires n’ont pas été obtenus.

Recommandations sur l’amélioration des connaissances sur les risques glaciaires, afin d’améliorer les diagnostics
- Etude des processus de l’érosion de la glace ou d’une moraine par l’eau (débordement d’un lac proglaciaire ou supraglaciaire)
- Etude de l’ouverture d’un chenal intraglaciaire ou supraglaciaire (cas des poches d’eau ou des lacs)
- Résistance mécanique d’une langue glaciaire à la pression d’un lac ou d’une poche d’eau
- Il faut développer la connaissance géophysique sur les phénomènes, ce pour quoi les inventaires existants sont inappropriés car ils sont peu utiles à la compréhension des processus. Deux exemples de lacs supraglaciaires illustrent ce point de vue : le lac de Rochemelon, et celui du Belvédère (Mont Rose, Italie).
 
     

Vincent 2011a - P

 

Légende des références biblio :
- 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

 


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