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Thèse en géographie, soutenue le 17 octobre 2022 par Emilie Simon, rattachée à l’Institut de géographie et durabilité (IGD) de la FGSE.

Augmentation de la température moyenne de l’air, réchauffement des océans, déclin régulier de la cryosphère, élévation accélérée du niveau de la mer et concentration croissante des gaz à effet de serre dans l’atmosphère : le changement climatique et l’influence de l’homme sur ce phénomène sont désormais sans équivoque. Notre système énergétique actuel, basé sur les énergies fossiles, est le principal responsable des émissions anthropiques mondiales. Il est donc crucial de commencer à construire un nouveau système énergétique sûr, capable de répondre à la demande d’énergie tout en tenant compte de la nécessité absolue de limiter le réchauffement climatique à un niveau acceptable. Cela implique une transition d’un système énergétique qui dépend fortement des combustibles fossiles tels que le charbon, le pétrole et le gaz naturel vers un système énergétique qui repose principalement sur les énergies renouvelables.

L’objectif est clair, mais le chemin pour y parvenir n’est pas encore tracé. Comment orchestrer le déclin des combustibles fossiles ? Ayant la plus faible intensité de carbone de combustion des trois principaux combustibles fossiles, le gaz naturel est parfois présenté comme le combustible fossile de transition. Il est souvent décrit comme un compagnon des énergies renouvelables intermittentes, car il peut être une source bienvenue de flexibilité pour le système électrique. En outre, son infrastructure pourrait favoriser l’émergence de gaz renouvelables tels que le biométhane, le méthane de synthèse et l’hydrogène. Cette énergie doit-elle donc jouer un rôle particulier dans la transition énergétique ? En Suisse, le gaz naturel joue un rôle important dans son système énergétique. En effet, il représente 15% de la consommation finale d’énergie et son réseau s’étend sur 20’000 km. Alors que le pays s’est engagé à transformer son système énergétique afin d’atteindre la neutralité climatique d’ici 2050, quel sera le rôle du gaz naturel demain ? Est-il possible de mettre ses infrastructures au service de la transition énergétique ?

L’objectif de cette thèse cumulative composée de trois articles différents est donc d’explorer le rôle que le gaz naturel et ses infrastructures peuvent jouer dans la transition énergétique bas carbone en Suisse.

Le premier article a adopté une approche qualitative et holistique afin d’explorer tous les aspects de cette question. Les deux plus grands défis liés à la transition énergétique en Suisse ont été identifiés : L’approvisionnement en électricité en hiver ainsi que la lenteur de la décarbonisation du secteur du bâtiment. La mesure dans laquelle le gaz naturel et son infrastructure pourraient les résoudre a été mise en lumière.

Le deuxième article a adopté une approche quantitative pour analyser l’implication du déploiement de l’un des rôles identifiés dans le premier article : Les centrales de production combinée de chaleur et d’électricité alimentées au gaz naturel comme solution de production d’électricité pour la transition énergétique. Les résultats ont montré que le développement de cette solution peut réduire l’empreinte GES de l’électricité consommée en Suisse.

Le troisième article a adopté une approche quantitative pour améliorer le modèle développé dans le deuxième article et pour analyser l’impact du démantèlement de la centrale nucléaire de Mühleberg. L’article a également utilisé une approche qualitative pour identifier les barrières qui empêchent la pénétration de la cogénération en Suisse. Les résultats ont montré que les PCCE sont confrontés à de nombreux obstacles. Tant qu’il n’y a pas de définition claire d’une stratégie concernant la technologie PCCE au niveau fédéral et cantonal, une réelle pénétration du marché semble compromise.

Globalement, cette thèse contribue à une meilleure compréhension du rôle du gaz naturel et de son infrastructure dans le contexte de la transition énergétique en Suisse.

Thèse en géographie, soutenue le 29 septembre 2022 par Sebastian Vivero, rattaché à l’Institut de géographie et durabilité (IGD) de la FGSE.

Les glaciers rocheux actifs sont des éléments importants de la cryosphère situés dans de nombreuses régions montagneuses, où des facteurs géomorphologiques et climatiques favorables permettent leur développement. Le mouvement des glaciers rocheux représente la manifestation du fluage du pergélisol de montagne, qui a fait l’objet d’une attention considérable en raison de ses changements dynamiques actuels, principalement constatés dans les Alpes européennes.

Les développements récents dans le domaine des systèmes de drones et de la photogrammétrie numérique permettent une augmentation des données à haute résolution, ainsi que l’amélioration du traitement des images et des protocoles d’acquisition. La combinaison de jeux de données à haute résolution et d’analyses géomorphologiques détaillées peut apporter de nouvelles perspectives pour mieux comprendre la dynamique des glaciers rocheux.

Cette thèse de doctorat vise à tester ces nouveaux instruments et protocoles de traitement des données afin d’étudier les variations de vitesse des glaciers rocheux en différents endroits et d’améliorer notre compréhension de l’évolution du relief.

Les résultats de plusieurs glaciers rocheux suisses indiquent une accélération rapide et des changements de surface drastiques avec des implications sur la stabilité du terrain. D’autres résultats provenant des Andes Arides indiquent une accélération constante et la déstabilisation de certaines glaciers rocheux. Finalement, ce travail souligne les avantages d’une surveillance à résolution fine pour mieux comprendre la dégradation actuelle du pergélisol dans le contexte du changement climatique.

Thèse en sciences de l’environnement, soutenue le 8 septembre 2022 par Pascal Perolo, rattaché à l’Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST) de la FGSE.

Si les eaux intérieures ont été reconnues comme d’importants émetteurs de CO₂ et réacteurs du cycle global du carbone, la lumière a été essentiellement faite sur les zones humides, le pergélisol et les lacs humiques, sous le paradigme selon lequel la sursaturation des lacs en CO₂ découle de processus métaboliques. Dans ce tableau, les grands lacs profonds, avec des duretés de l’eau élevées, tels que le lac Léman, ont été largement négligés, considérés comme neutres vis à vis de l’atmosphère. Cependant, ces conceptions reposent sur des données mal résolues dans le temps et dans l’espace, ce qui conduit à une compréhension déficiente de la dynamique du CO₂ de surface à petite échelle dans les grands lacs d’eau dure profonds et à des incertitudes majeures sur leurs émissions annuelles de CO₂ estimées à l’échelle du lac. En utilisant le lac Léman comme site modèle, les principaux objectifs de cette thèse de doctorat sont

1. d’obtenir une compréhension à haute résolution de la dynamique et des flux de CO₂ de surface au lac,
2. de dénouer les liens physiques et processus biogéochimiques contrôlant les flux de CO₂ à l’interface lac-atmosphère,
3. de dériver des directives méthodologiques sur la fréquence à laquelle les différentes composantes des flux de CO₂ doivent être surveillées pour obtenir des estimations représentatives des flux annuels de CO₂.

Les flux de CO₂ à la surface des lacs opèrent par un transport diffusif net, obéissant à la première loi de Fick, souvent exprimée comme F = k(C_w – C_sat), où F est le flux de gaz CO₂, k est la vitesse de transfert du gaz, C_w est la concentration de CO₂ à la surface de l’eau, et C_sat est la concentration de CO₂ à saturation avec l’atmosphère. La ligne directrice de ce travail est la décomposition des termes de l’équation Fickienne pour quantifier le rôle des processus physiques et biogéochimiques sur leur dynamique. Dans cet objectif, la variation temporelle du CO₂ de surface du lac et la vitesse d’échange de gaz a été mesurée à une résolution horaire tandis que leur composante spatiale a été abordée en comparant les environnements pélagiques et littoraux. Ces travaux ont bénéficié de l’initiative continue des stations off-shore et in-shore de surveillance haute fréquence : la plateforme LéXPLORE (profondeur 110 m) et le mât de Buchillon (profondeur 4 m), représentatifs des deux milieux.

La première étude est dédiée aux processus impliqués dans la vitesse de transfert du gaz (k). Les mesures directes et continues de k sont techniquement difficiles, de sorte que les valeurs de k introduites dans les estimations annuelles des flux de CO₂ pour les lacs sont modélisées plutôt que quantifiées sur le terrain. Jusqu’à présent, les modèles k dans les lacs ont tenu compte de l’effet du cisaillement du vent (toutes tailles de lacs) et de la convection (petits lacs). Contrairement aux études océanographiques, l’effet des vagues de surface, bien qu’occasionnellement présent dans les grands lacs lorsque le fetch du vent (distance de bord à bord d’un lac ou distance d’un bord à un point donnée sur le lac) est suffisamment long, n’est généralement pas inclus dans les modèles de k pour les lacs. Ici, nous démontrons que la prise en compte des vagues de surface générées lors d’événements venteux (> 5 m s– 1) améliore considérablement la précision des estimations de k dans les grands lacs (fetch > 15 km). L’application sur une période de 1 an du nouveau modèle k amélioré montre que des événements extrêmes épisodiques avec des vagues de surface peuvent générer plus de 20% du k cumulé annuel et plus de 25% des flux nets annuels de CO₂ dans le lac Léman. De plus, l’intégration de la variabilité spatiale du k est proposée à l’aide d’un modèle météorologique spatial.

Étant donné que tous les termes de l’équation de flux sont difficiles à mesurer ou à paramétrer à une résolution fine à l’échelle temporelle et spatiale sur des périodes annuelles, peu d’études peuvent relier simultanément les variabilités du flux de CO₂, du CO₂ de l’eau et de k. L’objectif de cette deuxième étude est d’évaluer la fréquence minimale d’échantillonnage des données d’entrée, nécessaire aux estimations représentatives des flux annuels de CO₂ à la surface d’un grand lac. Ici, nous montrons que des estimations représentatives des flux de CO₂ nécessitent des k modèles à haute fréquence (horaire), tout au long de l’année, pour capturer des événements de turbulence intense mais de courte durée. Des mesures quotidiennes et hebdomadaires du CO₂ de l’eau sont nécessaires pendant les périodes de transitions (printemps et automne), tandis que la fréquence d’échantillonnage du CO₂ peut être relâchée pendant les périodes de stabilité comme l’été. En outre, nous montrons que les flux de CO₂ littoraux, qui sont supérieurs d’un ordre de grandeur aux flux pélagiques, contribuent de manière significative aux émissions totales du lac même lorsque le littoral ne représente qu’une très petite part de la surface totale du lac. Enfin, nous proposons des solutions pour améliorer ces quantifications des échanges de gaz de CO₂ en utilisant des outils numériques actuels tels que les modèles météorologiques spatiaux, les modèles hydrodynamiques et la reconstruction de données.

La dernière étude est consacrée à l’interaction entre l’alcalinité et les processus biologiques, en relation avec les dynamiques de CO₂ de surface. Dans les systèmes d’eau douce alcalins tels que le lac Léman, l’apparente absence de limitation du carbone à la production primaire brute (GPP) à de faibles concentrations de CO₂ suggère que les bicarbonates peuvent soutenir la GPP. Cependant, la contribution des bicarbonates à la GPP n’a jamais été quantifiée dans les lacs au fil des saisons. Nous pouvons démontrer pour la première fois que le CO₂ disponible à la surface du lac n’est pas suffisant pour maintenir la GPP pendant les deux tiers de l’année dans le lac Léman. Pour soutenir le taux élevé de production d’O2, les producteurs primaires aquatiques pompent les bicarbonates de l’alcalinité pour soutenir la GPP. Le rôle négligé de l’alcalinité dans le cycle du carbone de l’eau douce est mis en évidence tout au long d’un cycle annuel. De plus, nous montrons que la fixation des bicarbonates par les producteurs primaires, loin d’être anecdotique, peut être le modèle dominant pour les lacs d’eau dure.

Finalement, l’ensemble des résultats de ces trois études, couplé à la littérature existante, permet de proposer un cycle conceptuel du carbone pour les grands lacs alcalins profonds. Il met en évidence l’interaction complexe des processus physiques et biogéochimiques responsables des émissions de CO₂ sur un cycle annuel et démontre que le lac peut être considéré comme un transformateur de carbone actif. Pour conclure, les limites et les perspectives de cette recherche sont discutées en mettant l’accent sur les estimations futures des flux de CO₂ des lacs intégrés dans le temps et dans l’espace à l’aide de nouveaux outils numériques tels que le couplage de modèles physiques et biogéochimiques, et le Deep Learning.

Thèse en sciences de la Terre, soutenue le 3 août 2022 par Lidia Loiotine, rattaché à l’Institut des sciences de la Terre (ISTE) de la FGSE.

Les phénomènes d’instabilité des masses rocheuses constituent un risque important pour la société et peuvent causer des dommages importants aux infrastructures anthropiques ou au patrimoine naturel, culturel ou historique des sites protégés. Bien que les glissements de terrain soient typiques des environnements montagneux, des phénomènes mineurs peuvent affecter les falaises côtières, également en raison du changement climatique. Ces épisodes représentent un risque non négligeable, notamment dans les lieux urbains ou touristiques. L’évaluation de la stabilité des versants rocheux, visant à définir le danger de glissement de terrain et, par conséquent, à celui du risque, nécessite un haut niveau de connaissance sur le comportement des matériaux et des processus capables de déclencher des phénomènes d’instabilité. En raison de la complexité de tels systèmes, il existe un degré d’incertitude important dans la modélisation des masses rocheuses, en particulier lorsque des systèmes de fractures sont présents qui déclenchent et guident leur comportement mécanique. 

Ces dernières années, les géosciences ont utilisé des outils comme des drones, des laser scanners et des caméras thermiques pour soutenir la compréhension de ces systèmes complexes. Malgré cela, à l’heure actuelle, une procédure standard pour la caractérisation des masses rocheuses qui combine à la fois les levés traditionnels sur site et les techniques de télédétection n’a pas encore été formulée.

Cette thèse de doctorat se place dans ce contexte, qui a pour objectif principal l’étude de l’applicabilité des techniques évoquées pour la caractérisation des masses rocheuses dans des environnements complexes, « perturbés » par la présence de végétation, le passage de touristes et avec des géométries produites par les processus karstiques et atmosphériques. Le but ultime est de développer une procédure standard pour le développement de modèles géomécaniques tridimensionnels, qui résument toutes les informations sur la morphologie, la géologie et les processus en action nécessaires pour évaluer quantitativement la stabilité ou la propension à l’instabilité des masses rocheuses.

La première partie de cette thèse est informative et elle fournit une description des techniques et méthodes abordées dans la thèse, ainsi qu’une illustration de la démarche de recherche.

La deuxième partie du manuscrit concerne les tests, la validation et l’optimisation de différentes techniques de télédétection pour la caractérisation des masses rocheuses et présente un outil numérique innovant pour l’analyse bidimensionnelle des systèmes de fractures.

À cette fin, une cas d’étude a été identifiée dans un environnement côtier affecté par une morphologie complexe, comme des processus karstiques, atmosphériques, la présence d’une végétation méditerranéenne et des activités anthropiques.

Plus précisément, une comparaison quantitative des techniques de Terrestrial Laser Scanning (TLS), de photogrammétrie depuis le sol et à travers des systèmes de véhicules aériens sans pilote (UAV, c’est-à-dire des drones) est rapportée pour la caractérisation des masses rocheuses dans des environnements complexes à partir des nuages ​​de points acquis. Une attention particulière a été portée à l’étude de la précision de ces méthodes pour l’extraction et la caractérisation des fractures et pour le suivi des pentes.

En outre, l’applicabilité de la thermographie infrarouge (IRT), assistée par des drones, a été évaluée pour la caractérisation des masses rocheuses et, plus précisément, visant à identifier les fractures et les cavités. La surveillance de 24 heures et l’analyse et l’interprétation subséquentes des données ont permis d’obtenir des corrélations entre la réponse thermique de la paroi rocheuse étudiée et certaines propriétés de la masse rocheuse. Cette section offre de nouvelles perspectives sur une technique encore en développement et propose une méthodologie innovante pour acquérir des informations utiles (quoique avec certaines limites) même si les conditions sur site ne sont pas favorables, avec la possibilité d’utiliser des techniques IRT dans des zones inaccessibles.

La dernière section de cette partie de la thèse est consacrée à l’analyse 2-D des traces d’orthophotofractures (vues de dessus) générées par télédétection. Bien que plusieurs méthodes soient disponibles pour la caractérisation 3-D à partir de nuages ​​de points, les analyses 2-D, proposées dans la littérature il y a quelques décennies, sont obsolètes et chronophages. Par conséquent, dans le cadre de cette thèse, les méthodes proposées dans la littérature ont été adaptées à un environnement numérique (en MATLAB) pour identifier de manière semi-automatique les fractures et les caractériser d’un point de vue quantitatif, plus rapidement et plus efficacement. Cette procédure a d’abord été adaptée à des données générées artificiellement, puis appliquée à l’étude de cas et validée à travers les analyses réalisées in situ de manière conventionnelle.

Dans la troisième partie de ce manuscrit, l’objectif principal de la recherche est atteint. En détail, une procédure d’évaluation de la stabilité des masses rocheuses grace à l’intégration de techniques de télédétection et d’enquêtes sur le terrain, développée dans le cas d’étude, est rapportée. Toutes les données précédemment obtenues à partir d’enquêtes sur le terrain, de télédétection et d’essais en laboratoire ont été combinées pour générer un modèle géomécanique 3D sophistiqué avec des programmes spécifiques. La stabilité du cas d’étude a été évaluée à la fois dans les conditions actuelles et dans différents scénarios hypothétiques sur la base d’observations de terrain, tels que, par exemple, l’érosion marine et le développement de grandes fractures. Une attention particulière a été portée aux résultats de ces simulations en supposant à la fois un modèle de roche « intacte » et un modèle fracturé. Cette étude a été menée pour observer l’effet de la mise en place de fractures, générées statistiquement à partir des résultats rapportés dans la deuxième partie de la thèse, sur le comportement de la falaise modélisée.

Cependant, compte tenu de la complexité du cas d’étude, d’autres recherches, suggérées comme perspectives futures, peuvent être appropriées. Cette dernière partie de la thèse intègre toutes les investigations menées sur la zone d’étude et illustre comment différentes données peuvent être combinées pour obtenir des analyses de stabilité fiables et avancées, soulignant l’importance des données d’entrée et les difficultés de production et d’interprétation des résultats.

Thèse en géographie, soutenue le 24 août 2022 par Simone Ranocchiari, rattachée à l’Institut de géographie et durabilité (IGD) de la FGSE.

Cette thèse traite des lieux (politico-)socio-culturels autogérés (LSCA) de Rome. Ceux-ci sont des espaces urbains abandonnés ou menacés et occupés le plus souvent illégalement par des collectifs politiques et/ou des habitant·e·s afin d’y mener de manière autogérée des activités culturelles, sociales et éventuellement politiques. Ces lieux sont étudiés avec une entrée par leurs militant·e·s, c’est-à-dire, qu’afin de comprendre ces lieux j’ai fait le choix de les étudier à partir des trajectoires de vie des activistes qui les ont faits naître ou qui les animent.  Les lieux n’apparaissent donc pas comme des simples points sur une carte, des unités toujours « déjà-là », mais comme le fruit d’interactions passées et présentes entre humains et non-humains, entre personnes, espaces, idées et objets. 

Pour faire cela, j’analyse tout d’abord, les carrières militantes de 22 activistes issu·e·s de 5 lieux autogérés. Par « carrières militantes » on entend les parcours de vie qui amènent certaines personnes vers le militantisme, dans ce cas au sein des lieux autogérés. Dans la première séquence, « commencer », j’identifie les situations et les dynamiques qui ont amené les enquêté·e·s à fonder un LSCA ou à s’y engager. Dans la séquence « continuer », je rends compte des mécanismes qui expliquent pourquoi certaines personnes persistent dans l’engagement — parfois pendant des décennies. Ce qui nous fait continuer dans l’engagement militant relève d’une balance entre des forces centrifuges (poussant les activistes à partir) et des forces centripètes (les poussant à rester) : c’est seulement si cette balance tendra vers les premières que les activistes feront le choix continuer. Dans la troisième et dernière séquence, « abandonner  », j’examine les cas où les forces centrifuges l’emportent et amènent les militant·e·s à faire défection. Dans ces trois séquences, l’espace matériel — le lieux autogérés en tant que bâtiments, qu’espaces concrets — apparait comme un facteur clé pour comprendre l’engagement, la persistance et la défection. 

Ainsi, dans le militantisme au sein des LSCA l’espace n’est pas seulement le cadre de leur action, mais aussi l’instrument par lequel les activistes tentent d’atteindre leurs objectifs : l’expérience des lieux autogérés se caractérise par le fait de militer à travers l’espace matériel, et non seulement dans celui-ci. À partir de ce constat et de l’analyse des carrières, j’ai identifié six fonctions qu’investir collectivement un espace matériel — comme dans le cas des LSCA, mais aussi d’autres mouvements— permet d’atteindre : envoyer des messages à travers l’espace ; s’opposer concrètement à un phénomène contesté ; fournir un appui logistique aux luttes ; prendre soin de soi-même, d’un territoire et d’une communauté ; devenir l’incarnation d’une alternative ; rassembler et faire converger des personnes en stimulant la coprésence. 

La caractéristique principale des LSCA — mais aussi d’autres expériences — est que ces six fonctions sont atteintes à travers un seul et même espace matériel (le lieu autogéré). Cette manière d’agir est définie comme une mise en commun (ou commoning) territoriale et oppositionnelle (CTO). Les mouvements dont le répertoire d’action principal est la CTO peuvent à leur tour être rassemblés sous le terme d’activisme de mise en commun territoriale et oppositionnelle (ACTO).

Thèse en géographie, soutenue le 25 août 2022 par Dimitri Marincek, rattaché à l’Institut de géographie et durabilité (IGD) de la FGSE.

Depuis une dizaine d’années, les ventes de vélos à assistance électrique (VAE) explosent en Suisse et ailleurs dans le monde, représentant aujourd’hui une part importante des vélos vendus. Les VAE sont dotés d’une assistance qui s’engage lors du pédalage en démultipliant la force de l’usager. En réduisant l’effort nécessaire, ils ont le potentiel d’étendre la pratique du vélo à un plus large public malgré des capacités physiques limitées ou l’âge. Ils permettent également d’accroître la portée spatiale du vélo dans des territoires vallonnés et sur de longues distances et de multiplier les usages du vélo, comme pour le transport de courses ou d’enfants. L’essor du VAE s’inscrit plus largement dans une renaissance de la pratique du vélo dans les villes depuis une vingtaine d’années. Dans le contexte d’une transition vers une mobilité durable, le VAE se profile comme un mode de transport idéal pour les villes, de par sa faible empreinte environnementale et spatiale et sa capacité de remplacement des trajets en voiture. Face au défi posé par des sociétés de plus en plus sédentaires, le VAE représente une mobilité active qui permet une activité physique quotidienne bénéfique pour la santé.

Cette thèse se concentre sur l’adoption du vélo à assistance électrique (VAE). Elle cherche à comprendre ce phénomène du point de vue de ses usagers, en se demandant ce qui les pousse à adopter un VAE et comment ils se l’approprient et l’utilisent dans la vie courante. Les données utilisées dans cette thèse ont été collectées dans le contexte d’un projet de recherche sur le VAE à Lausanne, avec le partenariat des Services Industriels de la Ville de Lausanne (SiL). La partie quantitative inclut une enquête par questionnaire remplie par plus de 1400 usagers de VAE ayant bénéficiée d’une subvention pour leur achat octroyée par les SiL. La partie qualitative comprend des entretiens biographiques semi-directifs avec 24 usagers de VAE.

D’un point de vue théorique, cette thèse place l’étude du vélo à assistance électrique dans le contexte d’un champ de recherche émergeant sur la pratique du vélo, où les approches issues des sciences sociales jouent un rôle grandissant. L’adoption du VAE y est analysée à travers un cadre théorique qui combine deux approches majeures. D’une part, une approche biographique qui voit l’adoption du VAE à travers le temps, comme la continuité d’une pratique du vélo existante dans le parcours de vie. D’autre part, une approche systémique du vélo, la vélomobilité, qui définit la pratique du VAE comme la relation entre un potentiel individuel de mobilité et un potentiel d’accueil du territoire pour le vélo.

La partie centrale de la thèse se compose de cinq articles publiés ou soumis dans des revues scientifiques qui apportent chacun un éclairage différent sur le phénomène de l’adoption du VAE. Les trois premiers articles portent sur l’adoption du VAE dans une approche biographique. Le premier article se base sur les entretiens pour analyser les « trajectoires cyclistes » des usagers de VAE, c’est-à-dire leur rapport à la pratique du vélo avant l’adoption du VAE. Deux types de trajectoires sont identifiées : les trajectoires résilientes, où le VAE représente une manière de continuer une pratique du vélo existante, et les trajectoires restauratrices, où il permet de reprendre le vélo après une interruption de la pratique ou de s’y mettre régulièrement. Le second article approfondit ce résultat en combinant les entretiens et les résultats de l’enquête par questionnaire pour analyser les caractéristiques propres aux personnes dans chacune de ces deux trajectoires. Le troisième article poursuit cette approche biographique en considérant le rôle de certains événements-clés dans le parcours de vie (déménagements, naissances d’enfants) comme déclencheurs de l’adoption du VAE.

Le quatrième article se concentre sur l’usage du VAE comme la rencontre entre un potentiel individuel de mobilité et un potentiel d’accueil du territoire. Il s’intéresse aux facteurs qui permettent d’expliquer la fréquence d’utilisation du VAE. Ces facteurs situent à la fois au niveau des usages (l’utilisation du VAE pour les trajets utilitaires, l’usage passé de modes alternatifs à la voiture), du territoire (la proximité au lieu de travail), et de l’individu (l’absence de modes de transport concurrents, un achat récent du VAE, la capacité à faire du vélo dans différentes situations, de fortes motivations d’achat, et une faible sensibilité aux obstacles).

Le cinquième article porte sur les frictions qui résultent de la rencontre entre potentiels individuels et territoriaux, à travers la thématique de la sécurité des usagers de VAE à Lausanne. Sur la base de l’aisance à rouler dans différentes situations, de la satisfaction avec les aménagements cyclables, et de la sensibilité aux obstacles, cinq groupes d’usagers du VAE sont identifiés : les confiants en toute situation, les récréatifs sur route, les utilitaires évitant le trafic, les usagers de pistes peu confiants. Malgré le potentiel du VAE, il subsiste d’importantes différences dans la sécurité perçue en fonction du genre, de l’âge, et de la fréquence d’utilisation, tandis que seuls une partie des cyclistes actuels sont à l’aise dans les conditions actuelles. La sécurité cyclable reste donc une barrière au développement du VAE.

La conclusion offre une réflexion sur les contributions de cette thèse pour la recherche, qui développe une approche à la fois biographique et systémique qui pourrait être poursuivie dans différents contextes spatiaux d’étude, et pour étudier les changements dans l’utilisation du VAE au-delà de l’adoption. Plusieurs recommandations sont formulées pour accompagner le développement du VAE. Agir sur le potentiel individuel de mobilité passe par le renforcement de l’accès aux VAE à travers des subventions ciblant les événements-clés associés aux pratiques de mobilité (déménagements, naissances d’enfants, retraite), le renforcement des compétences cyclistes grâce à des cours et des sorties de groupe, ou la promotion d’une image positive et « normale » du VAE. Agir sur le potentiel d’accueil du territoire demande l’amélioration des conditions de sécurité à travers des aménagements cyclables séparés du trafic motorisé, et des restrictions sur le trafic motorisé au centre-ville. 

Thèse en géographie, soutenue le 19 août 2022 par Pascal Egli, rattaché à l’Institut de géographie et durabilité (IGD) de la FGSE.

Cette thèse de doctorat s’intéresse à la géométrie des chenaux sous-glaciaires des glaciers alpins et à leur interaction avec le retrait rapide de ces glaciers dans le contexte d’une fonte de surface accrue. Dû aux émissions des gaz à effets de serre produites par les humains depuis le début de l’industrialisation, la température de l’air a augmenté considérablement au cours du 20e siècle. Ceci a provoqué un retrait rapide des glaciers alpins, avec la perte de près de deux tiers du volume de glace dans les Alpes depuis le petit âge glaciaire (1850). Dans le cas d’un scénario climatique « moyen », avec une augmentation de la température de l’air de 3°C entre 2000 et 2100, les études les plus récentes prédisent une perte de 80% de la surface actuelle des glaciers dans les Alpes Suisses d’ici la fin du 21e siècle. Il est donc essentiel de mieux comprendre les mécanismes liés à cette perte de glace afin d’estimer les impacts sur l’hydrologie et sur le transport des sédiments des ruisseaux alpins. Ceci nous permettra de quantifier les impacts sur les écosystèmes, sur l’approvisionnement en eau, sur le tourisme, sur l’agriculture et sur les dangers naturels, entre autres.

Cette thèse cherche à améliorer le savoir sur les chenaux sous-glaciaires comme élément principal de l’hydrologie sous-glaciaire, ainsi que sur les processus de fonte menant à l’effondrement de certains chenaux, produisant un retrait abrupt et rapide de plusieurs glaciers dans les Alpes.

Dans une première partie du travail des mesures de géoradar sont utilisés pour déterminer la position et la géométrie des chenaux principaux sous le Haut Glacier d’Arolla (Val d’Anniviers, Valais) et sous le Glacier d’Otemma (Val de Bagnes, Valais), le glacier d’étude principal de cette thèse. Ces chenaux ont une morphologie plutôt en méandres et ils ont une largeur d’environ 10 à 25 mètres. Leur position a été vérifié grâce aux exutoires au terminus des glaciers et aux effondrements de glace visibles sur les photographies aériennes afin de confirmer les mesures de géoradar.

Dans une deuxième partie de la thèse, un grand effondrement de la surface du Glacier d’Otemma (voir image de couverture) proche du terminus est étudié en détail afin de mieux comprendre les processus conduisant à un tel effondrement. Pour cette étude l’imagerie du drone, des mesures de tiges d’ablation ainsi que les données du géoradar ont été utilisés. De plus, 21 glaciers dans les Alpes Suisses ont été étudiés à l’aide des images aériennes historiques à partir de 1938 et en utilisant des données d’épaisseur de glace récentes afin de comparer les glaciers qui exhibent des effondrements avec les glaciers sans effondrements. Cette étude montre que ces effondrements surviennent lorsqu’un glacier qui se retire rapidement stagne (le flux de glace au front est presque zéro), lorsque la glace est peu épaisse et la pente de la surface du glacier est petite. Le chenal sous-glaciaire creuse dans la glace et dans les sédiments, créant une cavité dans la glace et laissant un plafond de glace peu épais qui va s’effondrer suite à la fonte à l’intérieur du chenal et à la surface du glacier. Les blocs de glace ainsi produits sont évacués par le torrent de façon efficace, et le chenal continue à s’effondrer et à s’élargir.

La troisième partie de la thèse étudie les facteurs qui influencent la fonte à la surface d’un glacier alpin, à l’image du Glacier d’Otemma, à l’aide des modèles numériques du terrain produits à partir de l’imagerie du drone. Cette partie montre que l’effet de la radiation solaire sur la topographie à petite échelle est un facteur important qui contrôle la fonte de g lace. D’autres facteurs contributeurs sont la réflectivité et la rugosité de la surface ainsi que l’action de l’eau qui coule à la surface du glacier.

Dans l’ensemble, cette thèse montre que le retrait des glaciers alpins tempérés n’est pas seulement le résultat de la fonte de glace à la surface, mais aussi des processus d’effondrement abrupts résultant des interactions entre les processus sous-glaciaires et des processus de fonte à la surface du glacier. Dans les années à venir ces processus vont devenir plus importants pour le retrait des glaciers alpins.