Deux étudiants de l'EPFL ont comparé la capacité d'une forêt du canton de Vaud à se protéger des avalanches avant et après son incendie en 2018. Leur méthode pourrait être appliquée à d'autres versants boisés, contribuer à l'amélioration des stratégies locales de reboisement.

L'assèchement généralisé résultant du changement climatique entraîne une augmentation des incendies de forêt dans le monde. À la fin du 21e siècle, La Suisse devrait connaître beaucoup plus d'incendies entre mai et novembre qu'aujourd'hui. D'après les experts, les zones les plus touchées seront la vallée de l'Aar et les plaines du canton de Berne. Des augmentations modérées sont prévues dans le canton du Tessin et en Engadine, tandis que de plus grandes zones du canton du Valais seront probablement incendiées. Ces incendies pourraient déclencher l'érosion et compromettre le rôle protecteur joué par les forêts. "Les incendies de forêt vont devenir monnaie courante en Suisse, " prédit Johan Gaume, qui dirige le Laboratoire de simulation de neige et d'avalanche (SLAB) de l'EPFL. "La bonne nouvelle est que, contrairement à d'autres impacts du changement climatique, nous envisageons des délais assez longs."

En 2018, un incendie a détruit six hectares d'arbres aux Voëttes, un versant boisé du massif des Diablerets dans le canton de Vaud. Gaume et Xingyue Li, chercheur postdoctoral au SLAB, voulaient savoir si et comment les dommages auraient pu affecter la capacité de la forêt à se protéger contre les avalanches en hiver. Ils ont donc demandé à deux étudiants en Master en génie de l'environnement d'étudier le dossier de leur Projet de Conception, en collaboration directe avec la Direction de l'Environnement du Canton de Vaud (DGE).

Cartographier le risque d'avalanche

A l'aide d'une maquette numérique développée au SLAB, les étudiants ont réalisé une nouvelle carte des risques d'avalanche pour éclairer la stratégie de reboisement de la DGE. Ils ont trouvé que, bien que les futures avalanches se déplaceront plus rapidement sur la pente des Voëttes, la pente relativement faible les empêchera d'atteindre les maisons en contrebas. La zone à risque d'avalanche élargie ne comprend qu'un chalet supplémentaire qui était auparavant à l'extérieur de la limite.

Les étudiants ont fait deux recommandations à la DGE :planter des bouquets denses d'arbres dans des endroits très localisés afin d'améliorer la stabilité, et d'employer des schémas de plantation aléatoires dans le reste de la forêt pour assurer une protection renforcée. "Plus petite, les avalanches non dangereuses jouent un rôle clé dans le soutien de la biodiversité, " dit Francesc Molné, l'un des deux étudiants en Master ayant travaillé sur le Projet Design. « Dans des écosystèmes comme ceux-ci, la faune et la flore sont adaptées à ce type d'événement, il est donc important qu'ils continuent."

"Nos résultats étaient globalement conformes à ce que nous attendions, mais elles sont moins alarmantes que les propres prédictions de la DGE, " dit Clara Streule. " On sait que les arbres retiennent une partie de la neige lors d'une avalanche, " ajoute Molné. "Le modèle de simulation de l'EPFL prend en compte la distribution spatiale des arbres avec une grande précision. Le modèle utilisé par la DGE "—le modèle RAMMS développé au WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF—" n'est pas aussi précis sur ce front. C'est peut-être là que réside la différence."

Paramètres multiples

Les élèves-ingénieurs ont introduit plusieurs paramètres dans le modèle, tout cela influence la vitesse à laquelle une avalanche se déplace et son comportement. Ceux-ci comprenaient la position et la disposition précises des arbres survivants et endommagés, l'exposition et la topographie du terrain, et différents types de neige (neige fraîche, Neige humide, et plaques à vent compactées et densément compactées). Molné et Streule ont utilisé un drone pour prendre des photographies aériennes de la région, qu'ils ont combinés par photogrammétrie. Ils ont également parcouru les documents historiques de la région, en utilisant les chiffres de chutes de neige les plus importants des 100 dernières années dans leur modèle.

"Ce que j'ai trouvé le plus intéressant, c'est de faire confiance à un modèle numérique pour proposer des solutions efficaces, tout en reconnaissant les limites du modèle et en comprenant comment différents facteurs ont influencé le résultat final, " dit Molné. Streule note :" Le terrain complexe a rendu le levé topographique difficile. La programmation de la trajectoire de vol du drone a mis nos compétences en mathématiques à l'épreuve - j'ai vraiment apprécié de retrousser mes manches et d'appliquer la théorie que nous avions apprise en classe à un problème pratique. une leçon importante sur ma future carrière. Si nous ne pouvons pas inverser le changement climatique, une grande partie de mon travail consistera à trouver des moyens d'adapter nos modes de vie et de nous protéger de ses pires effets."

D'autres collaborations à venir

La méthode des étudiants pourrait être appliquée aux forêts de protection à travers l'Europe. "Cette étude pilote a été l'occasion de tester notre modèle numérique, ", dit Gaume. "Maintenant, nous sommes impatients de voir jusqu'où nous pouvons aller." Son enthousiasme est partagé par le canton de Vaud. stratégie d'entretien des forêts, " explique Jean-Louis Gay de l'Inspection forestière de la DGE. " Nous allons retravailler avec l'EPFL sur d'autres sites du canton. " Un article scientifique basé sur les travaux des étudiants est également en préparation.