Mesures de protection biologiques: Une forêt plus protectrice qu’il n’y paraît

La nouvelle méthode Protect Bio a été utilisée en Basse-Engadine pour évaluer l’effet protecteur des forêts. Les résultats obtenus ont surpris les spécialistes: la pente boisée qui domine la route du col de l’Ofen arrête les chutes de pierres bien plus efficacement qu’on ne le pensait jusqu’ici.

Forêt de pins de montagne de Zernez (GR)
Cette forêt de pins de montagne offre une protection suffisante contre les chutes de pierres sur la route du col de l’Ofen, à proximité de l’entrée de Zernez (GR). Une mesure supplémentaire peu onéreuse consiste à coucher des troncs en travers de la pente. Le bloc qui figure sur la photo de gauche a été arrêté dans sa course par un obstacle de ce type.
© Service grison des forêts et des dangers naturels; Urs Fitze

Texte: Urs Fitze

Une roche cylindrique de la taille d’une roue de voiture est restée accrochée dans un empilage de troncs d’arbres que les gardes forestiers avaient couchés en travers de la pente. Une ultime et courte descente en pente raide, et elle aurait déboulé sur la route du col de l’Ofen, non loin de la sortie de Zernez (GR). Mais elle aurait pu aussi être arrêtée par l’un des arbres de cette forêt dense. « C’est même très probable », avance Gian Cla Feuerstein, du service cantonal grison des forêts et des dangers naturels. « Les troncs que nous avons placés à certains endroits pour faire barrage ne constituent qu’une garantie supplémentaire. »

Il y a peu, Gian Cla Feuerstein n’aurait pas encore pu dire avec certitude si la protection offerte par la forêt contre les chutes de pierres était suffisamment efficace. « La topographie, la densité du boisement et mon expérience d’ingénieur forestier m’auraient fait pencher pour l’affirmative. Mais je n’en aurais pas mis ma main au feu! » C’est pourquoi, il y a quelques années, on aurait tendu ici des filets le long de la route - une mesure sûre mais onéreuse, car les filets pare-pierres coûtent jusqu’à 2500 francs au mètre.

Il est nettement moins cher d’entretenir les forêts. Mais peuvent-elles garantir un niveau de sécurité semblable à celui des mesures techniques? C’est pour répondre à ce genre de questions que l’OFEV a lancé le projet Protect Bio. La méthode élaborée permet de déterminer l’incidence des forêts et d’autres mesures biologiques et d’en tenir compte de manière appropriée dans les projets de protection.

Une chute tous les trente ans

Cette méthode a été appliquée pour la première fois sur la route du col de l’Ofen, dont un tronçon de 800 m, situé entre La Serra et Val da Barcli, devait être entièrement assaini. Les responsables ont saisi l’occasion pour faire évaluer le risque de chutes de pierres à l’aide de Protect Bio.

Résultat: sur un segment de 400 m, il faut s’attendre tous les trente ans environ à ce qu’une pierre de la taille d’un ballon de basket se détache au-dessus de la forêt. Elle pourrait facilement démolir une voiture. Il est toutefois statistiquement presque impossible qu’elle atteigne la chaussée.

Une fois tous les cent ans, c’est un bloc de plusieurs m cubes pesant quelques t qui peut débouler. Là encore, la forêt ou des filets ne seraient pas sans effet. Mais on ne saurait cette fois exclure que la roche finisse sur la route.

L’œil du géologue

L’évaluation du risque commence par un retour en arrière. Qu’est-il arrivé au cours des dernières années et décennies? En règle générale, seuls sont retenus les accidents spectaculaires ou ceux qui ont causé des dommages. Pour ce qui concerne les chutes de pierres ordinaires, du petit caillou aux pierres grosses comme le poing capables de transpercer un toit de voiture, les employés de la voirie sont au courant: ils déblaient régulièrement la chaussée. Des impacts dans l’asphalte et des réparations ponctuelles témoignent également de ce genre d’événements.

Dans les imposantes parois rocheuses qui s’élèvent au-dessus de la route du col, la zone de décrochement potentiel s’étend sur 600 m de dénivellation jusqu’à 2100 m d’altitude. En certains endroits, la déclivité du terrain est bien supérieure à 45 degrés. « Le travail du géologue consiste avant tout à examiner les lieux et à observer attentivement la roche », explique Andreas Huwiler, lui-même géologue auprès du service grison des forêts et des dangers naturels. Cette roche ne forme pas une surface homogène. Il faut plutôt se la représenter comme une masse déchiquetée par des forces considérables, telle une tablette de chocolat facile à casser. Quand la tension devient trop forte, elle se fissure.

L’intérieur aussi est sillonné de crevasses. Pour s’en faire une idée, les spécialistes cherchent sur la surface rocheuse des indices - des parois d’orientations différentes, par exemple - susceptibles de les renseigner sur les phénomènes qu’elle tient cachés. Les scénarios établis sur la base de ces analyses de géologie structurale permettront d’estimer le risque de chutes de pierres.

Les événements passés fournissent d’autres informations: où les pierres qui se sont détachées de la paroi se sont-elles arrêtées? Quelle était leur taille? Comment le terrain a-t-il influencé leur course? Les informations de ces témoins muets sont reportées sur une « carte des phénomènes » qui met en évidence la localisation et la fréquence des chutes.

De l’examen des lieux à la simulation…

Le cadastre des événements, la carte des phénomènes et les scénarios déduits des observations géostructurales décrivent les processus « avec une précision suffisante, mais en aucun cas avec l’exactitude d’un modèle mathématique », souligne Andreas Huwiler.

Ce reste d’incertitude, les ingénieurs qui prennent alors le relais doivent s’en accommoder. Ils simulent les conséquences de la chute de pierres sur ordinateur. A l’aide d’un modèle de terrain en 3D, la machine calcule la trajectoire suivie et l’énergie libérée selon la taille des pierres et des blocs. Le logiciel de simulation répète ces scénarios jusqu’à ce que les événements modélisés puissent être exploités statistiquement - ce qui peut impliquer quelques milliers de chutes virtuelles.

… et aux mesures requises

Une fois les résultats connus, c’est au maître d’ouvrage de définir les mesures techniques qui en découlent. L’octroi éventuel de contributions publiques et la fixation de leur montant relèvent d’une décision politique.

Ainsi, le tronçon de route près de Zernez sera protégé contre un événement qui peut survenir une fois tous les trente ans; mais on n’érigera pas de nouvelles installations pour le préserver d’accidents plus rares.

Si les responsables avaient suivi les évaluations antérieures, qui négligeaient souvent l’effet protecteur de la forêt parce qu’il ne pouvait être suffisamment quantifié, ils auraient été amenés à tendre des filets pare-pierres ou à construire des digues sur toute la longueur du tronçon.

Plus besoin de filets

La méthode Protect Bio permet désormais de visualiser l’impact des mesures biologiques de protection et de les prendre en compte à leur juste valeur dans l’estimation du risque. La déclivité du terrain, la densité des troncs et d’autres facteurs sont intégrés dans la simulation qui vise à établir la capacité de rétention de la forêt.

Dans le cas de la route du col de l’Ofen, les résultats sont étonnants: sur près de la moitié du tronçon, les filets pare-pierres sont inutiles. Ils ne s’imposent que là où la forêt est éclaircie. Et les troncs couchés en travers de la pente sont bien meilleur marché: il n’y a que l’abattage des arbres à payer.

Valeur des forêts protectrices

De toute la surface forestière suisse, la moitié environ - 585‘000 hectares - est considérée comme forêt de protection. Elle avait été négligée des décennies durant avant qu’une nouvelle évaluation ne renverse la tendance dans les années 1990. Depuis, Confédération, cantons et communes encouragent son entretien à hauteur de 150 millions de francs par an.

Cet argent est bien investi. La valeur économique des forêts protectrices est estimée à quatre milliards par an. Il faut surtout veiller à rajeunir les peuplements vieillissants ou uniformes. L’effet protecteur doit parfois être soutenu par la construction ciblée d’ouvrages. Protect Bio montre cependant que de telles mesures ne sont pas toujours nécessaires.

Cette méthode suisse est la première du genre. Il n’existe rien de comparable à l’échelle internationale. D’après Arthur Sandri, de la section Glissements de terrain, avalanches et forêts protectrices à l’OFEV, son application systématique dans tout le pays devrait permettre d’économiser des dizaines de millions de francs en renonçant à des installations techniques - ce qui valorisera encore davantage les forêts de protection.

Mais nous n’en sommes pas là. Il manque les bases nécessaires pour évaluer l’efficacité plus difficilement quantifiable des forêts en cas d’avalanches, de glissements de terrain ou de coulées de boue. Dans les années qui viennent, la nouvelle méthode sera appliquée ailleurs, notamment dans le contexte de ces aléas, pour pousser plus avant sa validation. Alors seulement, son utilisation pourra être généralisée.

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Dernière modification 20.05.2015

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