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1.2.2. LES DIFFERENTS TYPES D’AVALANCHE
Bien que la définition soit simple - « masse de neige qui se détache des flancs d’une montagne et qui dévale avec une grande vitesse une pente » [Larousse] - l’avalanche est un phénomène physique relativement complexe.
L’étude de la stabilité du manteau neigeux fait appel à des connaissances en mécanique, en nivologie et en météorologie. Néanmoins, il est intéressant de classer les avalanches en fonction de la qualité de la neige qui les forme.
Ainsi, on distingue trois grands types d’avalanches qui correspondent schématiquement aux différentes étapes de la vie de la neige déposée au sol :
- les avalanches de neige récente ou de poudreuse, dite de surface- les avalanches de neige compacte [plaques]
(masse volumique > 200 kg/m3, température > 0°C)
On complétera la description de ces avalanches en examinant la forme de leur zone de départ, la position de la surface de glissement, la zone de trajet et de dépôt.
AVALANCHE DE NEIGE RECENTE
Description
Une avalanche de neige récente peut aussi bien être une coulée inoffensive qu’une énorme masse de neige aux conséquences dévastatrices, voire meurtrières, qui met en mouvement des milliers de tonnes de neige et dont la pression peut atteindre plusieurs tonnes de mètre carré. Elles se produisent généralement pendant, ou aussitôt après une précipitation et à n’importe quel moment de la journée.
Ce type d’avalanches se caractérise par un départ ponctuel en forme de cône. La neige en mouvement entraîne alors le déséquilibre des couches latérales. On peut observer tout de même des cassures linéaires, lorsqu’un début de cohésion de frittage (apparition de ponts de glace entre les cristaux de neige) a pu avoir lieu.
Cas particulier des avalanches de poudreuse
Il s’agit d’avalanches très spectaculaires qui se
déclenchent lorsque certaines conditions sont réunies : neige légère
de masse volumique inférieure à
100 kg/m2 angle (> 35°) et longueur de pente suffisants. Ces
qualités sont associées à de la neige tombée par des températures froides
(il est à noter que le danger de déclenchement peut persister plusieurs jours,
surtout sur les versants nord).
Une fois le mouvement amorcé, cette neige se mélange à l’air en formant un aérosol et s ‘écoule alors comme un gaz lourd. Les avalanches de poudreuse sont caractérisées par un écoulement aérien ; elles peuvent atteindre des vitesses extraordinaires (jusqu'à 300 km/h si la pente est assez longue et acquièrent une énergie considérable. C’est l’effet d’onde de choc, créé par l’air qu’elle repousse devant elle, qui provoque le plus de dégâts.
Lorsque les avalanches se produisent au-dessus d’un site habité, suite à des accumulations exceptionnelles de neige, elles peuvent descendre très bas et provoquer des catastrophes comme à Val d’Isère en 1970. En 1978, une chapelle du XVe siècle a ainsi été emportée à Saint Jean d’Arves, ce qui prouve que l’on ne peut pas toujours se fier au passé en matière d’occurrence du phénomène.
Causes de déclenchement
Le mécanisme de déclenchement est relativement simple. Au moment de la chute et en l’absence de vents forts, les cristaux s’enchevêtrent les uns aux autres et la neige tient sur des pentes très raides, sur des arbres ou sur des murs (cohésion de feutrage). Cependant cet équilibre est fragile et précaire, et la moindre perturbation ou l’alourdissement par la neige qui continue de tomber suffit à le remettre en cause.
Le seuil de déclenchement varie en fonction de :
- l’épaisseur de la chute de neige fraîche.
A titre indicatif et pour des neiges récentes et légères :
· 30 à 60 cm : le risque d’avalanches concerne plus particulièrement les pentes fortes, c’est aussi le seuil de déclenchement artificiel préventif.
· 60 à 90 cm : le risque s’étend aux pentes moyennes et les avalanches peuvent atteindre des voies de communication.
· plus de 90 cm : le danger est général pour tout le massif concerné par de telles chutes. Les avalanches peuvent être catastrophiques et atteindre des zones habituellement abritées.
- l’épaisseur de la chute
Le risque de déclenchement croît avec l’intensité de la précipitation ; si celle-ci est élevée, le manteau neigeux n’a plus le temps de se tasser.
- la température de l’air
Lorsque celle-ci est proche de 0°C au moment de la précipitation, le danger d’avalanches s’estompe très vite puisque le tassement qui s’opère consolide la strate. Inversement, si la température de l’air est basse (< -10°C), la neige reste sèche, légère et le danger persiste beaucoup plus longtemps.
AVALANCHES DE PLAQUE
Description
Une plaque de neige, formée depuis plusieurs jours, soit à la suite d’un métamorphose, soit à cause de l’action du vent, est constituée de neige compacte (grains fins et particules reconnaissables) de masse volumique élevée (200 à 400 kg/m3). Il y a danger de rupture chaque fois que cette plaque de neige peu plastique mais qui a une bonne cohésion dite de frittage, est mal solidarisée avec la sous-couche. Parmi les strates fragiles ou pouvant constituer un plan de glissement, on peut citer la neige sous forme de givre de profondeur (gobelets), les grains à faces planes du givre de surface enfoui, une strate de neige roulée.
Ces plaques sont très dangereuses pour le skieur, car elles sont très délicate à repérer (surtout si une autre couche de neige fraîche les recouvre) et leur degré d’instabilité difficile à estimer puisqu’il dépend des conditions internes du manteau neigeux. Une bonne connaissance de l’évolution de ce manteau en fonction des conditions météorologiques observées est indispensable pour mieux apprécier le risque de déclenchement de plaques.
Pour ce type d’avalanches, la cassure est toujours linéaire, très nette, et peut se propager vite grâce à la cohésion de la neige. La fracture est parfois large et dépend de la topographie [plus de 1 km pour une avalanche de plaque à La Mongie le 15 février 1976, environ 4 km de cassure à Clavans (Oisans) en janvier 1981]
Cas particulier des plaques à vent
Le vent est un des facteurs importants à l’origine de la formation des plaques. En effet, le transport de neige par le vent, pendant ou après la chute, brise les cristaux, fait diminuer sensiblement leur taille et permet à la neige redéposée de prendre rapidement une forte cohésion.
Pour bien comprendre la formation des plaques à vent, il faut revenir sur le phénomène de frittage.
Rappelons qu’il s’agit de l’apparition d’un point de glace entre deux grains de neige en contact. La vitesse de formation de celui-ci dépend de la température, mais surtout de la taille des grains dont elle est une fonction décroissante. Par conséquent des petites particules de neige, résultant de l’action du vent, prendront rapidement une bonne cohésion. Ceci explique, par exemple, la formation des corniches qui sont la manifestation la plus spectaculaire de l’effet du vent au passage d’une crête. Sur le versant exposé au vent, il y a ablation d’une partie de la neige et formation de congères autour des obstacles. Sur les zones sous le vent, des plaques de neige compactes se forment sur le côté abrité du vent, au voisinage des crêtes, ce n’est pas une règle absolue et l’on peut rencontrer de plaques bien plus bas que sous les arêtes principales.
Une bonne connaissance du terrain et une observation rigoureuse de conditions de vent et de transportabilité de la neige aideront à mieux localiser les secteurs à risque. La présence de chasse-neige en altitude ou de vent pendant une chute de neige permet de supposer que des plaques sont en cours de formation.
Par ailleurs, certains indices permettront de confirmer cette hypothèse : corniches sur les sommets les plus exposés, état de surface du manteau neigeux particulier (vaguelettes, congères...). Il n’est pas nécessaire d’avoir un vent violent, à 25 km/h une plaque à vent peut se former dès lors que cette situation perdure quelques heures.
Causes de déclenchement des avalanches de plaque
Il y a risque de déclenchement chaque fois que son ancrage inférieur, c’est-à-dire sa liaison avec la couche de neige antérieur, est déficiente. Dans le cas de plaque à vent, il peut quasiment arriver que cet ancrage soit inexistant car la neige déposée par le vent a constitué rapidement une accumulation très rigide qui n’a pas suivi le tassement des couches précédentes. Les points de contact sont alors plus rares entre la plaque et la couche sous-jacente.
Une plaque se déclenche si un autre ancrage faiblit ou disparaît, ou à la suite d’une intervention extérieure :
- augmentation des contraintes par une nouvelle chute de neige.- passage d’un ou de plusieurs skieurs (alourdissement et effet de cisaillement).
La configuration du terrain joue alors un grand rôle :
- les ruptures se produisent généralement sur les convexités où le manteau neigeux, constitué de grains soudés par frittage, est soumis à des efforts en traction auxquels il résiste particulièrement mal.- les zones de transition entre éboulis et alpage (changement de rugosité du sol) peuvent également expliquer des déclenchements.
Des études menées sur le terrain permettent de dire que le danger de déclenchement de plaques est plus fréquent sur des pentes d’angles compris entre 25 et 45 degrés.
Au-dessous de 25°, la plaque s’effondre généralement sans glisser et au-dessous de 45°, si le danger ne disparaît pas complètement, il restera limité, les versants se purgeant alors plutôt pendant ou juste après la chute de neige. Malheureusement les pentes les plus pratiquées par les skieurs se situent précisément dans cette fourchette et ceci explique qu’à peu près 75 % des accidents mortels sont imputables à ce type d’avalanches.
AVALANCHES DE FONTE
Description
Ce type d’avalanche concerne des manteaux neigeux composés, en partie ou totalement, de grains ronds (issus de la métamorphose de la neige humide). Le risque de déclenchement est directement lié à la présence d’eau sous forme liquide (augmentation de la température de l’air, effet du rayonnement solaire, chute de pluie, ...)
En général, le départ de telles avalanches est ponctuel, mais on peut trouver des cassures linéaires car l’humidification des couches n’est pas toujours homogène et des cohésions peuvent persister localement. Le phénomène intéresse d’abord les couches superficielles et les pentes les plus exposées au soleil (Sud-Est à Ouest).
Ces avalanches suivent des parcours privilégiés très influencés par la topographie et sont des agents d’érosion importants en montagne. La fréquence des déclenchements empêche la végétation de repousser sur leur trajet et met bien souvent la roche à nu. S’agissant d’un mélange à faible viscosité, ces masses de neige peuvent se détacher sur des pentes à peine supérieures à 25° et les vitesses sont comprises entre 20 et 60 km/h. La zone de dépôt est constituée de blocs informes, de masse volumique importante (jusqu'à 500-600 kg/m3), se chevauchant sur un cône d’avalanche de plusieurs mètres de hauteur. Il se peut dans certains cas que la neige persiste longtemps dans la vallée, alors qu’aux alentours de la végétation a déjà repris les couleurs estivales.
Causes de déclenchement
C’est l’augmentation de la teneur en eau liquide (TEL) qui est à l’origine des déclenchements d’avalanches de fonte. Les couches de neige, soumises à une forte saturation en eau, vont voir une propension à perdre toute cohésion. Ceci est d’autant plus vrai que l’eau a tendance à s’écouler au travers du manteau neigeux et à s’accumuler au-dessus de couches (croûtes de regel ou sol) qui constitueront alors d’éventuels plans de glissement.
De plus, le poids de cette eau est inégalement réparti au sein du manteau neigeux, amenant des surcharges locales qui affecteront la stabilité. A ces augmentations de contraintes s’ajoute un affaiblissement des résistances puisque l’on passe soit de la cohésion de regel ou de frittage, à la cohésion capillaire nettement moins efficace.
Ces avalanches s’observent essentiellement au printemps (lorsque le rayonnement est le plus intense et de plus longue durée et que l’albédo de la neige est le plus faible) et plus particulièrement l’après-midi (l’énergie absorbée par le manteau neigeux étant alors à son maximum). Néanmoins, si certains facteurs météorologiques se sont opposés au regel nocturne, des déclenchements peuvent se produire tôt dans la journée. L’exposition de la pente joue également un rôle important, les versants Sud à Ouest étant à surveiller particulièrement.
Les avalanches de fonte empruntent la plupart du
temps des trajets connus et bien répertoriés. Ainsi, paradoxalement, ces avalanches
qui mettent en mouvement les plus grandes masses de neige sont moins dangereuses
que les autres.
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