• Connaissances de base concernant les couches fragiles: des tests récents montrent l’ampleur des forces de compression et de cisaillement nécessaires pour qu’une rupture se produise dans une couche fragile.
• Analyse en laboratoire: les tests affinent la loi des matériaux – qui constitue la base de tous les calculs physiques – s’appliquant aux couches fragiles. Ils peuvent améliorer la prévision d’avalanches.

On les décrit comme un château de cartes qui s’effondre sous une charge trop importante: les couches fragiles qui peuvent donner lieu à des avalanches de plaque. Jusqu’à présent, on ne savait pas suffisamment quelles forces provoquent leur rupture. De nouvelles connaissances établies par des chercheurs du SLF fournissent désormais des bases expérimentales actuelles pour l’élaboration des modèles d'avalanches. Pour obtenir ces résultats, les chercheurs ont reproduit en laboratoire la gravité telle qu’elle agit sur le manteau neigeux d’une pente: d’une part la force normale, qui agit perpendiculairement à la pente. D’autre part la force de cisaillement, qui agit parallèlement à la pente et augmente avec l’inclinaison.
Dans la recherche sur les avalanches, deux théories s’opposent à ce sujet depuis les années 1970; 20 études ont déjà été publiées à ce propos. Selon une théorie, lorsque la force perpendiculaire augmente, la force requise parallèlement à la pente augmente également. L’autre théorie affirme qu’avec une pression accrue venant d’en haut, la rupture se produit déjà sous une charge de cisaillement plus faible. Les résultats de Jakob Schöttner appuient désormais aussi cette théorie. Le doctorant en mécanique de la neige à l’Institut WSL pour l’étude de la neige et des avalanches SLF donne l’explication suivante: «La pression ne rend pas le manteau neigeux plus stable, mais les deux forces ensemble conduisent à la rupture de la couche fragile.»

La neige mise sous pression

Pour déterminer comment ces composantes de compression et de cisaillement interagissent, Jakob Schöttner a analysé en chambre froide 63 échantillons provenant de trois couches fragiles naturelles composées de givre de surface enneigé, soumis à une charge combinée de compression et de cisaillement. Il a enregistré à l’aide d’une caméra à haute vitesse le moment de rupture des couches. Ses conclusions affinent la loi des matériaux – la base de tous les calculs physiques – appliquée aux couches fragiles. Cette loi peut être utilisée pour des calculs de modèles qui peuvent à leur tour faire progresser la prévision d’avalanches.

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