La carte de l’extension potentielle du pergélisol en Suisse indique les zones dans lesquelles il est possible que le sol soit gelé toute l’année. Elle constitue une base uniforme pour évaluer l’extension du pergélisol dans l’espace alpin.
En Suisse, le pergélisol se trouve principalement dans les glaciers rocheux et les parois de glace en haute montagne, mais aussi au pied de la pente. Dans le cas d’un glacier rocheux, la couche supérieure dégèle chaque année, puis gèle à nouveau. En dessous de 0°, la couche inférieure du sol est gelée en permanence et constitue un mélange de roches, de sédiments et de glace. Elle peut mesurer des dizaines de mètres d'épaisseur et stabilise la montagne.
Le problème ? Le réchauffement climatique.
Au cours des 10 à 15 dernières années, la température de la roche a augmenté de plus d'1°C, ce qui provoque le dégel du pergélisol et accroît le risque d’éboulement et de glissement de terrain.
Le pergélisol (ou permafrost en anglais) est une couche du sous-sol - roches ou sédiments- qui reste gelée en permanence en raison de températures inférieures à zéro degré.
Dans les Alpes suisses, le pergélisol recouvre environ 5% du territoire et peut avoir une influence considérable sur la stabilité des versants de montagne, les constructions et les processus de dangers. Le dégel du pergélisol compromet cet équilibre en réduisant l’effet « collant » naturel du pergélisol.
Carte de l'extension potentielle du pergélisol en Suisse
Web-SIG de l'OFEV - Version plein écran de la carte et couches SIG supplémentaires au sujet des dangers naturels
La carte de l'extension potentielle du pergélisol en Suisse permet une première estimation de l'occurrence de ce phénomène. Elle donne des indications sur le besoin de faire des investigations et le degré de précision en vue de la planification et de l'entretien de constructions dans les zones concernées, principalement en haute montagne. En outre, elle fournit des indices pour évaluer les coulées de boues, éboulements et autres processus dangereux liés à la fonte du pergélisol.
Un hélicoptère amène l'équipe de l'ETH Zürich et le matériel au Cervin.
© ETH Zürich
Sur l'arête du Hörnli (Cervin), Jan Beutel réceptionne le matériel dans la zone de l’éboulement rocheux de 2003.
© ETH Zürich
Jan Beutel et Samuel Weber descendent la paroi afin de remplacer des appareils de mesure qui ont été endommagés ou arrachés par des chutes de pierres.
© ETH Zürich
Les scientifiques installent différents capteurs et appareils de mesure sans fil à l'endroit où un rocher de la taille d'une maison s'est détaché en 2003. L'entretien de ces appareils est coûteux et nécessite des compétences d'alpiniste.
© ETH Zürich
Un capteur sans fil mesure les déplacements des fissures de la roche et les températures.
© ETH Zürich
Un GPS est installé sur l'arête. En arrière-plan, on distingue le Mont Rose, la pointe Dufour, ainsi que la crête du Lisk.
© ETH ZürichExtension du pergélisol
En Suisse, on peut généralement rencontrer du pergélisol dès que l'on se trouve au-dessus de la limite de la forêt. Selon la situation, son épaisseur peut atteindre plusieurs centaines de mètres. Sa présence et ses propriétés sont déterminées en premier lieu par le climat, la topographie et les propriétés du sous-sol, ce qui explique les grandes disparités spatiales dans son extension. On le retrouve en particulier dans les zones d'éboulis, les moraines et les parois rocheuses. Les glaciers rocheux, les parois de glace et les glaciers suspendus sont des formes typiques auxquelles il est associé.
Le pergélisol est recouvert d'une couche active qui dégèle lorsque les températures augmentent et qui peut mesurer plusieurs mètres d'épaisseur. Il n'est donc pas directement visible à la surface. Prouver l'existence d'un substrat de pergélisol et déterminer ses caractéristiques exactes n'est possible qu'en procédant directement à des mesures sur place, par exemple au moyen de forages. En revanche, pour estimer l'extension du pergélisol, on a recours à divers modèles numériques. Selon ces derniers, le pergélisol recouvre près de 5% de la surface de la Suisse (à titre de comparaison, les glaciers recouvrent environ 2,5% du pays). Depuis une vingtaine d’années, les observations du pergélisol montrent toutefois une tendance à la dégradation du pergélisol au cours de ces deux dernières décennies (source: PERMOS).
Modélisation de la carte
La carte de l'extension potentielle du pergélisol en Suisse a été établie en 2005 à l'aide d'un modèle empirique de diffusion. Divers paramètres de terrain ont été définis, par exemple l'altitude et l'exposition, en raison de leur influence prépondérante sur la présence et la profondeur du pergélisol, et appliqués au calcul d'un indice de pergélisol. Ce calcul distingue entre matériaux meubles et roche. L'indice constitue une mesure pour:
- la température annuelle moyenne estimée pour les couches profondes;
- la probabilité de la présence de pergélisol;
- l'extension sporadique ou au contraire d'un seul tenant du pergélisol;
- la profondeur du pergélisol.
L'indice de pergélisol est donc la base à partir de laquelle sont définies les différentes classes d'extension représentées sur la carte.
© PermaSense
Utilisation et limites
Comme la carte a été établie sur la base d'un modèle grossier, elle ne tient pas compte des conditions locales. Par exemple, les zones de pergélisol qui peuvent exister bien en dessous de 2000 mètres d'altitude dans des secteurs très peu exposés au soleil n'ont pas été prises en compte. La carte ne remplace donc pas une évaluation locale sur place.
Dans l'état actuel des connaissances, le pergélisol réagit d'autant plus lentement aux changements climatiques qu'il est profond. La fonte peut donc durer des dizaines, voire des centaines d'années, même en cas d'augmentation rapide des températures de l'air et de la surface du sol. Bien que cette carte représente l'état du pergélisol en 2005, elle pourra encore être utilisée à titre indicatif durant plusieurs années pour identifier les zones potentiellement problématiques. Une réévaluation ou un nouveau calcul sont prévus à moyen terme à partir des résultats de PERMOS, le projet de surveillance du pergélisol. Les modifications du pergélisol pourront alors être analysées sur l'ensemble des zones concernées.
Le saviez-vous ?
Le Cervin, l’un des symboles de la Suisse, est aussi menacé par le pergélisol. Les célèbres parois rocheuses, photographiées à de multiples reprises, sont en réalité scellées par l’effet « collant » du pergélisol invisible à l’œil nu. Si les températures augmentent, la glace en dessous de la couche rocheuse se réchauffe et fond, déstabilisant ainsi le flan. Lors de la canicule de 2003, le Cervin a connu un éboulement rocheux (1500 m2) de ce type au niveau de l’arête du Hörnli. Cet événement a donné naissance au projet « PermaSense » en 2006 et a permis de collecter des données en temps réel grâce à un réseau de capteurs, installé à 3500 mètres d’altitude sur la crête du Hörnli.
Informations complémentaires
Dernière modification 08.06.2023
