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Quand les scientifiques simulent des avalanches en laboratoire

Crédits : Capture vidéo

Dans les Alpes, des scientifiques font d’étonnantes expériences destinées à reproduire les conséquences potentiellement catastrophiques des avalanches qui concernent près de 600 communes françaises.

Les chercheurs de l’Institut national de recherche en sciences et technologies pour l’environnement et l’agriculture (Irstea) basé à Grenoble ont d’incroyables outils à leur disposition. Le plus frappant d’entre eux est sans conteste un genre d’aquarium géant rempli d’eau (20 min 3 s).

Ce dernier sert à étudier les effets des avalanches. L’énorme cuve comporte un plan incliné incarnant le flanc d’une montagne sur lequel se trouve la maquette d’une maison destinée à subir l’assaut de l’avalanche. Celle-ci est alors représentée par de l’eau salée teinte en blanc ayant donc une densité différente de l’eau classique. L’expérience est montrée dans une vidéo tournée par Sciences et Avenir visible ci-dessous :

Pourquoi une telle expérience? Les chercheurs de l’Irstea veulent concevoir les systèmes de protection contre les avalanches les plus performants. Ce sont la plupart du temps des digues, des râteliers et des filets. Ainsi, il s’agit de mesurer la vitesse d’écoulement, des paramètres qui seront comptabilisés et intégrés dans l’élaboration des protections qui auront pour rôle de réduire cette même vitesse, ainsi que les effets dévastateurs en aval.

Une des chercheuses de l’institut, Florence Naaim-Bouvet, explique :

« De telles simulations sont réalisées pour voir quelle est l’influence des dispositifs de protection sur les enjeux situés à l’aval — surtout des maisons —, car si les avalanches de neige poudreuse ne peuvent pas être arrêtées, on peut réduire leur énergie. »

Un autre outil de l’Irstea est une grande maquette tout aussi surprenante du refuge du Goûter, situé sur le massif du Mont-Blanc. Ce modèle réduit est placé dans le tunnel d’une soufflerie, tandis que la neige est simulée par du sable (ou du PVC). Il s’agit ici de pouvoir prédire à quels endroits du bâtiment la neige va le plus s’accumuler, une technique que l’on pourrait reproduire sur n’importe quelle autre construction. Ici encore, les chercheurs donneront des recommandations visant à se prémunir d’une accumulation trop importante de la neige par endroits.

« Quand on met une digue pour arrêter une avalanche, on demande à un écoulement de grains — la neige — de passer brutalement d’un état fluide à un état solide. Et cela se traduit par la formation d’un ressaut », explique Thierry Faug, également chercheur à l’Irstea.

Le ressaut n’est autre qu’une brutale remontée de la neige après avoir heurté une protection, celle-ci se propageant ensuite telle une vague. Ainsi, toute protection de type digue doit avoir des dimensions plus élevées que le fameux ressaut dont on aura évalué la hauteur maximale potentielle. La construction des protections face aux avalanches nécessite donc une connaissance parfaite du phénomène.

Sources : Sciences et AvenirLe Figaro