Réf. Maquaire et al. 2006 - E

Référence bibliographique complète
MAQUAIRE O., MALET J.P., SAILHAC P. , EMBLANCH C. , DELACOURT C. , DURAND Y., VAN ASCH T., JONGMANS D. Glissements alpins à contrôle hydrologique et changements climatiques Projet ACI-FNS GACH2C 2005-2007. 2006. Rapport intermédiaire.

Mots-clés

Glissements de terrain, laves torrentielles, modèles climatiques, simulations, Alpes du Sud-Est


Organismes / Contact
LETG-Geophen, Université de Caen, olivier.maquaire@geo.unicaen,
Lirigm, Université Joseph Fourier Grenoble
Institut de Physique du Globe de Strasbourg (IPGS)
Laboratoire d’Hydrogéologie d’Avignon (LHA)
Laboratoire de Sciences de la Terre de Lyon (LST)
CEN Météo France, yves.durand@meteo.fr
Faculty of geosciences of Utrecht; j.malet@geo.uu.nl

(1) - Paramètre(s) atmosphérique(s) modifié(s)
(2) - Elément(s) du milieu impacté(s)
(3) - Type(s) d'aléa impacté(s)
(3) - Sous-type(s) d'aléa

Température, humidité, précipitations, rayonnement solaire

 

Mouvements de terrain
Crues torrentielles

Glissements de terrain profonds, glissements superficiels, laves torrentielles


Pays / Zone
Massif / Secteur
Site(s) d'étude
Exposition
Altitude
Période(s) d'observation

Alpes françaises

Ubaye (Hautes Alpes) et Trièves (Isère)

Région du Trièves et en particulier les mouvements de St-Guillaume (site principal) et du Mas d’Avignonet (site secondaire).
Bassin de Barcelonnette et en particulier les glissements-coulées de Super-Sauze (site principal) et de La Valette (site secondaire), ainsi que le torrent de Faucon.

   

1975-2004
Simulations : 1970-1999 et 2070-2099


(1) - Modifications des paramètres atmosphériques
Reconstitutions  
Observations
 
Modélisations
Résultats des modélisations pour les trois points :
- Super-Sauze 1800 m : +3.79°C ; -2.41% d’humidité relative ; +0.11 mm/j de précipitations liquides ; -0.48 mm/j de précipitations solides ; +23 W/m2.
- Super-Sauze 2100m : +3.81°C ; -2.35 % d’humidité relative ; +0.47 mm/j de précipitations liquides ; -0.64 mm/j de précipitations solides ; +26 W/m2.
- St-Guillaume 700m : +3.85°C ; -4.38 % d’humidité relative ; -0.05 mm/j de précipitations liquides ; -0.19 mm/j de précipitations solides ; +22 W/m2.
Hypothèses
 

Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

Des simulations du MCG Arpége/IFS global, à une résolution d’environ 50 km pour les périodes 1970-1999 et 2070-2099, ont été réalisées. Le changement climatique retenu correspond au scénario A2 du GIEC. La première période permet de vérifier que le modèle reproduit bien en moyenne le climat présent. Pour la seconde période, le modèle est utilisé pour caractériser statistiquement le climat futur au voisinage des sites.


(2) - Impacts du changement climatique sur le milieu naturel
Reconstitutions  
Observations
 
Modélisations

 

Hypothèses
 

Sensibilité du milieu à des paramètres climatiques
Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)
   

(3) - Impacts du changement climatique sur l'aléa
Reconstitutions
 
Observations
Sur les 34 évènements de mouvements de versant observés dans le Bassin de Barcelonnette sur la période 1975-2004, dans 62% des cas, les 5 jours précédant le glissement sont marqués par un cumul pluviométrique très nettement supérieur à la « normale ». Les 38% restant s’expliquent par le développement très localisé d’orages, non « vus » par au moins l’un des 3 postes de référence.

Une étude plus approfondie des antécédents pluviométriques lors des cas de laves torrentielles met en évidence deux aspects complémentaires : le rôle de la quantité de précipitations sur le temps court précédant le phénomène (facteur direct : fort maximum journalier dans les jours précédents) et un pas de temps plus long de préparation du secteur (facteur indirect : écart de cumul pluviométrique encore significatif dans le mois précédent).

Ainsi, le maximum journalier de précipitations sur les 3 jours précédant directement les 34 cas recensés est de 18 mm contre 11,5 sur la Normale (1975-2004). En portant le recul à 6 jours on obtient 23,1 mm contre 17,5 en moyenne. Au-delà d’une semaine, l’écart n’apparaît plus franchement significatif : 30,7 mm contre 28,2 en moyenne à J-15 et 36,7 contre 35,2 mm à J-30. En revanche, le cumul pluviométrique apparaît toujours plus marqué sur ces mêmes intervalles de durée précédant le phénomène gravitaire (106,6 mm / 86,9 à J-15 et 186,2 mm / 168,6 à J-30).

L’importance du passage de l’air au-dessus de la Méditerranée (réchauffement par la base et/ou charge en humidité) et des trajectoires à dominante sud-nord (ascendance et blocage orographique sur les Alpes du Sud) a été mise en évidence dans la genèse de précipitations parfois diluviennes et le déclenchement de phénomènes gravitaires. Les invasions d’air polaire maritime dégradé constituent près du tiers des configurations synoptiques lors des précipitations marquées précédant les laves torrentielles (8/25). Le caractère froid de la masse d’air limite toutefois la capacité pluviale de celle-ci (19,3 g eau/Kg d’air) et donc l’intensité des précipitations associées (28 mm) et par voie de conséquence l’ampleur des phénomènes gravitaires. Comparativement, les remontées d’air polaire par le sud, certes un peu moins fréquentes (5/25), ont des conséquences géomorphologiques plus fortes en raison de la charge en humidité supérieure (27,4 g eau /Kg air) et du violent conflit des masses d’air chaud à l’avant et froid à l’arrière, engendrant une instabilité maximale et des abats pluviométriques importants.
Modélisations
 
Hypothèses
 

Paramètre de l'aléa
Sensibilité du paramètres de l'aléa à des paramètres climatiques
Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)
Facteurs de déclenchement des laves torrentielles et mouvements de terrain Cumuls pluviométriques
Le projet est focalisé sur trois sites d’études de GCH, déclenchés dans des formations argilo-marneuses aux caractéristiques géomécaniques bien connues. 

La surveillance a été engagée depuis 1996 sur le glissement-coulée de Super-Sauze et sur le glissement de La Valette. L’ensemble des données spatiales à l’échelle du territoire du Bassin de Barcelonnette, ainsi que les séries chronologiques ont été contrôlées et géoréférencées sous SIG.

Pour le Bassin de Barcelonnette, sur la période 1975-2004, 34 évènements ont été observés. A partir des données pluviométriques journalières de 3 postes représentatifs du secteur (Condamine, Allos et St Paul) et de cartes de la situation générale de l’atmosphère, des corrélations entre les mouvements et les phénomènes météorologiques ont été établies. Une analyse des précipitations journalières sur le mois précédant le déclenchement de chacun des mouvements de terrain a permis de préciser l’influence de la pluviométrie sur leur genèse. La valeur retenue correspond au maximum relevé dans un des 3 postes.

25 situations synoptiques génératrices d’une pluviométrie marquée dans les 5 jours précédant le phénomène gravitaire, en liaison directe avec des laves torrentielles, ont été analysées. Les données ont été établies à partir de la station de radiosondage de Nîmes-Courbessac.Ce travail n’a pas encore été réalisé pour la région du Trièves.


Pour estimer les valeurs horaires des différents paramètres météorologiques influençant le bilan énergétique et massique du sol, l’outil de spatialisation SAFRAN a été utilisé sur la période 1969-1999. Les résultats ont été appliqués pour les sites de Super-Sauze et St-Guillaume, avec 7 classes d’orientation pour chaque altitude.

Des sorties des réanalyses ERA40 du CEPMMT disponibles sur les 30 ans, avec une troncature spectrale équivalente à une maille spatiale de 125 km, ont été utilisées. Une adaptation et une projection de ces 30 ans de données sur les deux sites du projet ont ensuite été réalisées. Les reconnaissances terrain ont permis de caractériser les deux sites à modéliser afin de déterminer leurs principales caractéristiques topographiques dans le système de représentation de SAFRAN.
Une simulation complète du manteau neigeux sur les 2 points de Super Sauze, avec le modèle de manteau neigeux CROCUS, a également été réalisée.


(4) - Remarques générales

Ce projet s’appuie sur des observations de terrain, des mesures multi-paramètres ponctuelles et/ou en continu, et sur toute une hiérarchie de modèles conceptuels, statistiques et numériques. Les travaux sont conduits selon trois priorités :
1- Etudier les relations entre le climat et l’activité (pressions interstitielles, vitesses) de Glissement de terrain à Contrôle Hydrologique (GCH)sur les 50 dernières années, et tester la validité des sorties des Modèles atmosphériques de Circulation Générale (MCGs) pour le climat présent en détectant leurs erreurs systématiques, afin de produire des scénarios climatiques réalistes adaptées à des milieux de montagne ;
2- Développer des outils (hydrogéophysique, hydrogéochimique) de suivi en continu des flux d’eaux et des pressions interstitielles, et des outils de télédétection multi-capteurs pour le suivi des déformations en continu, et vérifier si ces techniques sont capables d’identifier des précurseurs d’une accélération ;
3- Développer une modélisation hydro-géochimique et hydro-mécanique pour reproduire le comportement actuel des GCHde la zone d’étude, et analyser la capacité actuelle à produire des scénarios pour leur comportement à long-terme pour des hypothèses de changement climatique.


(5) - Syntèses et préconisations

Dans 62% des cas étudiés de laves torrentielles, les 5 jours précédant le phénomène sont marqués par un cumul pluviométrique très nettement supérieur à la normale. L’écart des  maximums journaliers de précipitations entre la période précédant le phénomène et la normale décroît avec l’augmentation du nombre de jours retenus. L’importance du passage de l’air au-dessus de la Méditerranée et des trajectoires à dominante sud-nord a été mise en évidence dans la genèse de précipitations intenses à l’origine du déclenchement de phénomènes gravitaires.