Thèse en sciences de la Terre, soutenue le 24 septembre 2026 par Tiggi Choanji, rattaché à l’Institut des sciences de la Terre (Terre) de la FGSE.
Le rockfall (chute de blocs) figure parmi les aléas les plus répandus et les plus imprévisibles affectant les terrains escarpés, constituant une menace persistante pour les infrastructures, les habitations et le patrimoine culturel dans les environnements montagneux et les falaises à travers le monde. Provoquées par l’affaiblissement progressif des massifs rocheux sous l’effet des discontinuités structurales, de l’altération et des sollicitations climatiques, les chutes de blocs vont de détachements fréquents de faible ampleur à des ruptures rares mais de forte magnitude, rendant leur prévision et leur gestion particulièrement complexes. Malgré des décennies de recherche, la caractérisation de l’aléa rocheux demeure difficile dans les contextes où les archives historiques sont rares, l’accès limité, ou les infrastructures de surveillance absentes, soulignant la nécessité d’approches d’évaluation accessibles, transposables et quantitatives.
Cette thèse aborde cette problématique à travers une caractérisation multiméthode et multi-échelle des processus de chute de blocs, fondée sur trois études de cas contrastées, couvrant une falaise tropicale à ciel ouvert, un corridor de transport alpin, et un tunnel historiquement excavé. Chaque étude de cas intègre des techniques de télédétection, incluant l’imagerie de rue (street view), la photogrammétrie par drone, et la lasergrammétrie terrestre, combinées à une modélisation structurale, cinématique et numérique, afin de quantifier le volume, la fréquence et la distribution spatiale des chutes de blocs, et d’identifier les contrôles géomécaniques et météorologiques régissant le détachement. En Indonésie, l’acquisition répétée d’images via des plateformes économiquement accessibles a permis de reconstituer le recul d’une falaise sur plusieurs années, révélant les contrôles structuraux sur l’instabilité ainsi que le rôle de la morphologie de pente dans la propagation des blocs et l’exposition des infrastructures avoisinantes. Le long d’un corridor routier alpin, un inventaire des impacts observés a été combiné à des simulations de trajectoires à grande échelle, démontrant qu’une intégration des observations de terrain avec une modélisation fondée sur les processus améliore substantiellement la délimitation spatiale de l’aléa le long des voies de transport. Au sein d’un tunnel historiquement excavé en Suisse, le suivi par lasergrammétrie terrestre, l’analyse morphologique des fragments, la cartographie des discontinuités, et la modélisation par éléments finis ont conjointement révélé qu’un détachement localisé de blocs peut persister même lorsque le massif rocheux environnant demeure globalement stable, mettant en évidence une distinction fondamentale entre les régimes de rupture locale et structurale.
Dans leur ensemble, ces études de cas démontrent que les plateformes de télédétection accessibles, combinées à une analyse structurale, cinématique et numérique, offrent un cadre robuste et transposable pour quantifier l’aléa de chute de blocs dans des contextes géologiques et infrastructurels variés, y compris ceux dépourvus d’archives de surveillance historiques. Les résultats soulignent le rôle central de la géométrie des discontinuités, de la morphologie des pentes, et des déclencheurs météorologiques dans le comportement des chutes de blocs, avec des implications directes pour l’atténuation des risques et la gestion compatible avec la conservation des infrastructures de transport et des sites géopatrimoniaux.
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