Thèse soutenue

La forêt, un intégrateur robuste de l'évolution de la dynamique des chutes de blocs dans un contexte de changements environnementaux ?

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Robin Mainieri
Direction : Franck BourrierChristophe Corona
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géographie
Date : Soutenance le 13/03/2020
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la terre, de l’environnement et des planètes (Grenoble, Isère, France ; 1992-....)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Écosystèmes Montagnards (Grenoble ; 20..-2017)
Laboratoire : Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (France). Centre de Grenoble (2012-2019)
Jury : Président / Présidente : Vincent Jomelli
Examinateurs / Examinatrices : Juan Ballesteros, Nicolas Eckert
Rapporteurs / Rapporteuses : Luuk Dorren, Karel Silhan

Résumé

FR  |  
EN

Les chutes de pierres sont l'un des processus géomorphologiques les plus courants dans les milieux à forte pente. Malgré leur volume limité, les chutes de pierres constituent un danger important, en raison de leur évolution rapide, de leur vitesse élevée et de l'énergie d'impact. Leur caractère imprévisible peut être problématique lorsque l'on souhaite étudier en détail leur dynamique et leurs facteurs de déclenchement dans des conditions naturelles. L'influence relative des précipitations, de la fonte des neiges, de la température ou des cycles de gel-dégel est depuis longtemps reconnue, notamment grâce à des méthodes de surveillance des parois à moyen terme. A très haute altitude, des relations sans équivoque ont été établies entre l'augmentation de l'activité des chutes de pierres, le dégel du pergélisol et le réchauffement climatique. En revanche, en dessous de la limite du pergélisol, la rareté persistante de bases de données exhaustives et précises rend nos connaissances encore lacunaires. Au cours des deux dernières décennies, la dendrogéomorphologie - une approche basée sur l'analyse des dommages infligés aux arbres après des impacts d'éboulement - a été utilisée pour combler certaines limites inhérentes aux archives historiques. Paradoxalement, ces reconstitutions n'ont que rarement été comparées aux données climatiques afin de déterminer précisément les facteurs météorologiques déclencheurs ou pour détecter les influences du réchauffement climatique sur l'activité des chutes de pierres.Dans ce contexte, cette thèse vise à proposer des recommandations méthodologiques pour optimiser les stratégies d'échantillonnage afin de quantifier précisément les incertitudes des reconstructions dendrogéomorphologiques dans le temps. Nos résultats montrent que la cartographie à haute résolution des tiges sur les sites étudiés combinée à une sélection rigoureuse des espèces d'arbres situées à proximité des falaises améliore la robustesse des reconstitutions sur les parcelles étudiées à Saint-Guillaume (peuplement forestier mixte, massif du Vercors, Alpes françaises) et à Valdrôme (peuplements forestiers monospécifiques plantés, massif du Diois, Alpes françaises).Dans un second temps, nous nous servons des reconstructions obtenues et des réanalyses SAFRAN pour identifier les déclencheurs météorologiques des événements de chutes de pierres. A l'échelle interannuelle, nos résultats montrent que les précipitations estivales et les événements pluvieux intenses sont les principaux facteurs de l'activité des chutes de pierres sur les deux sites, alors qu'aucun impact clair des températures ou des cycles de gel-dégel n'a pu être détecté.Enfin, nous comparons les fluctuations décennales existantes dans les deux reconstructions dendrogéomorphologiques avec les séries climatiques disponibles pour la période 1959-2017, dans le but de détecter les impacts potentiels du réchauffement climatique sur l'activité des chutes de pierres. Dans le massif du Vercors, nous expliquons l'augmentation de l'activité des chutes de pierres observée depuis 1959 par une recolonisation forestière rapide et par la sur-représentation des jeunes arbres, plus sensibles, plutôt que par le changement climatique. Dans le massif du Diois, l'absence de tendance significative suggère qu'une légère augmentation de l'activité n'est pas soutenu par les données existantes. Cependant, la faible robustesse des modèles de régression multiple utilisés ici, l'augmentation limitée de la température sur les sites d'étude et le caractère incomplet de nos reconstructions dendrogémorphologiques suggèrent que ces résultats doivent être traités avec prudence.Au total, cette thèse démontre clairement la valeur ajoutée de la dendrogéomorphologique pour reconstruire l'activité passée des chutes de pierres, évaluer les conditions météorologiques propices aux déclenchement de cet aléa et détecter les impacts potentiels des changements environnementaux sur la dynamique des processus.