Thèse soutenue par Samuel A. CHAPMAN, le 3 novembre 2017, Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST)
En se propageant à travers l’écorce terrestre, l’amplitude d’une onde sismique diminue. L’une des raisons de cette diminution du signal est simplement liée à la répartition de l’énergie du signal sur une surface en expansion. Par ailleurs, l’amplitude décroît également parce qu’une partie de l’énergie est converti en chaleur. Ce phénomène, dénommé atténuation intrinsèque, est communément défini comme le ratio entre l’énergie dissipée et l’énergie moyenne de l’onde. (suite…)
Thèse soutenue par Alexis SHAKAS, le 27 octobre 2017, Institut des sciences de la Terre (ISTE)
En géologie, les milieux fracturés sont définis par des fractures intégrées dans des roches, comme dans les nappes phréatiques et ils peuvent entre autres servir à stocker des déchets nucléaires. Sur sa longueur, une fracture comporte plusieurs tailles d’ouverture et la caractérisation de ces ouvertures est essentielle pour prédire certains processus comme l’écoulement de l’eau souterraine. (suite…)
«Cela pourrait permettre à Sion 2026 de négocier avec le CIO de meilleures conditions». Interview de Christophe Clivaz, professeur associé à l’Institut de géographie et durabilité.
A l’occasion de la Journée internationale de la prévention des catastrophes du 13 octobre il est opportun de parler des catastrophes et de leur place dans la société, et de tenter de soulever un certain nombre de problèmes liés à celles-ci. Ces lignes expriment une opinion destinée à ouvrir le débat de la part d’un « scientifique » qui souhaite un jour mériter vraiment de l’être.
Un éboulement « anonyme » qui s’est produit le 2 août 2014, qui a bloqué la rivière SunKoshi en amont du village de Jure (nord-est de Katmandou, Népal), pendant la saison de la mousson, créant un lac en amont. Cet évènement a fait environ 150 victimes et détruit 120 bâtiments complètement et 37 partiellement (ICIMOD).
La Décennie internationale pour la prévention des risques de catastrophes naturelles (1990-1999) est déjà loin et quel chemin avons-nous parcouru depuis ? ? Le monde a changé, il est connecté : désormais l’annonce de tout « petit événement catastrophique » ayant entraîné le décès de quelques personnes ou induit des dégâts limités peut faire le tour de la planète en moins de temps qu’il ne faut pour intervenir sur place, et ceci sans marquer les esprits plus longtemps que leurs annonces. L’effet des catastrophes est contrasté : d’une part les tremblements de terre et tsunamis associés, les inondations et cyclones, etc. tuent beaucoup dans les pays pauvres (ce n’était pas toujours le cas, Cuba protégeait par le passé mieux ses habitants que les USA) et d’autre part ont des impacts économiques considérables dans les pays riches. Cependant, la désormais l’accès à la connaissance de petits événements nous montre que la somme des impacts de ceux-ci n’est pas négligeable pour les collectivités locales. Par exemple, en quelques années, et pour la seule Suisse, l’un de nos doctorants a recensé plus de 800 phénomènes naturels dangereux ayant affecté les routes en 5 ans ; des évènements qui avaient d’ailleurs souvent pour source une activité humaine…
L’Asie devient peu à peu le centre du monde, concentrant environ 60% de la population mondiale et une grande partie de la production industrielle, mais aussi, par sa situation géographique, la plupart des victimes : à cause des tremblements de terre autour de la chaîne himalayenne et dans les zones de subduction (Japon ; Indonésie, etc.), mais aussi des typhons (Nargis a tué environ 100’000 personnes) ; les victimes se comptent souvent par dizaines de milliers : plus de 80’000 pour le tremblement de terre du Sichuan en 2008, le même chiffre au Pakistan en 2004. Ce dernier n’a été que peu relayé chez nous, car en concurrence avec Katrina qui ne fit « que » 1’300 morts, mais a coûté plus de 100 milliards de dollars. Le Pakistan a encore été touché par des inondations très meurtrières en 2010 qui ont engendré près de 2’000 morts. Il est évident que la médiatisation actuelle fausse la perception des catastrophes. Il semble que l’on s’intéresse surtout à ce que cela coûte et que l’on oublie très vite ce qui se passe dans les pays pauvres en se focalisant sans réfléchir au-delà, principalement sur les USA (et bien sûr les Antilles européennes), comme si leurs catastrophes étaient les nôtres. Elles sont les nôtres, mais les autres devraient l’être tout autant. On peut ainsi s’interroger : pourquoi a-t-on parlé plus d’Irma qui a fait plus de 110 morts, dont 70 au moins aux USA, que des 8 morts de Bondo qui en proportion sont bien plus importants pour notre société ?! Je ne veux pas introduire ici une hiérarchie, car les catastrophes sont dévastatrices pour toutes les communautés qui les vivent, mais il y a là un problème de société plus grave. Pourquoi compatir avec le capital et moins avec les populations – je caricature quelque peu ici bien sûr, mais c’est la réalité qui ressort des chiffres que j’ai mentionnés plus haut.
Qu’y a-t-il derrière tout cela ? La défense du confort occidental que nous devons absolument protéger et dont l’Amérique est un emblème ?
La gestion des risques dans nos sociétés occidentales, tout comme l’aversion de certains pour les migrants, se base sur la protection de notre confort. De la même manière que nous pouvons agir pour notre confort moral en soutenant des actions humanitaires ou environnementales en payant 2.- francs en montant dans un avion Low-cost pour partir en weekend.
La vie d’un Pakistanais vaut-elle moins que celle d’un Occidental ? C’est ce type de débat surréaliste que j’ai pu avoir à l’occasion avec des étudiants qui soulignaient que les niveaux de vie sont différents. Dès lors, pourquoi ne pas créer un fonds mondial pour aider les pays pauvres et qui financerait, lors de catastrophes affectant les pays pauvres, les pertes en vies humaines à hauteur de leur estimation dans nos pays (soit chez nous de 1 à 5 millions de CHF), afin de financer la prévention ? Ne devrait-on pas aussi créer une taxe pour notre confort et nos loisirs qui serait dédiée au développement ? Je verrais bien par exemple une action d’une grande enseigne (genre FNAC par exemple) qui taxerait tous ses produits (car il ne s’agit que de produits de loisirs) pour aider les pays pauvres. Ce type d’actions pourrait commencer par être volontaire pour les clients et petit à petit cette source de financement prendra de l’importance ; il resterait encore le problème d’utiliser ces fonds à bon escient et bien sûr puiserait dans notre portemonnaie plus qu’actuellement (il s’agirait évidemment de trouver un système équitable et tolérable pour les classes défavorisées de nos pays).
Ces dernières années ont vu diminuer la prévention par sécurisation – celle qui utilise des ouvrages de protection ou d’autres moyens de mitigation physiques (protection). Car ces mesures sont très coûteuses. En lieu et place de celles-ci, on se tourne de plus en plus vers des systèmes d’alerte. Il est en effet apparu que si l’on construit par exemple des digues pour protéger les personnes, le risque diminuait dans un premier temps. Mais par la suite, comme les collectivités concernées se sentent en sécurité, on s’installe de plus en plus dans ces zones protégées : la conséquence en est, finalement, que le risque augmente fortement en cas d’événement exceptionnel.
Alors que faut-il faire ? Où doit-on aller, au lieu que les chercheurs, dont je fais partie, se battent pour passer dans les médias ? Nous pouvons vivre avec les risques si ceux-ci sont partagés entre tous, que chacun ait sa responsabilité. Il faut bien sûr des décideurs qui coupent court aux débats stériles et aux conflits ; d’un côté nous sommes tous dans la même barque et de l’autre nous vivons dans une société qui à l’opposé glorifie l’individualisme : dès lors comment trouver chacun sa place ?
Image du lac formé suite a l’éboulement dont le niveau a été abaissé volontairement afin d’éviter une rupture catastrophique du barrage formé par dépôt du glissement rocheux. Les oseaux symbolisent le retour à la vie…
Pour cela, la recherche doit se poursuivre sur la compréhension et la prévision de ces phénomènes naturels avec lesquels l’homme interagit pour le meilleur et pour le pire, selon ses intentions et l’état de ses connaissances. Mais nous, chercheurs devons être aussi à l’écoute, partager nos connaissances et surtout nos doutes avec la société. Et rappelons que nous ne sommes en aucun cas des experts lorsque nous parlons à nos concitoyens, nous sommes citoyens parmi d’autres, amis peut-être, qui devons trouver un moyen de convaincre du bien-fondé de nos approches ; sans quoi nous disparaîtrons ; cela serait-il une catastrophe ?
Jean-Michel Fallot, Institut de géographie et durabilité
Rafraichissez vos connaissances en météorologie avec la chronique de Jean-Michel Fallot, géographe, MER à l’Institut de géographie et durabilité et spécialiste du climat. Régulièrement, M. Fallot fait un point synthétique sur le temps en Suisse, sur les tendances climatiques, saisonnières et sur l’histoire de la météo dans notre pays, sur inspiration de données de MétéoSuisse.
Le cyclone tropical Ophelia constitue seulement le 12e depuis 1851 à passer au large des Açores et à voyager dans cette partie de l’Atlantique Nord. Il s’agit toutefois du premier à atteindre un niveau 3 sur l’échelle de Saffir-Simpson avec des vitesses de vent moyennées sur 1 minute de 178 à 209 km/h, ce qui équivaut à un cyclone tropical majeur. Il a évité les Açores ce week-end et a atteint l’Irlande aujourd’hui avec des rafales de vents qui pourraient encore dépasser 150 km/h.
Les modèles climatiques prévoient que les cyclones tropicaux ne devraient pas être plus fréquents dans le futur, mais en moyenne plus intenses au niveau des vents et des pluies extrêmes, en relation avec le réchauffement climatique.
Après les 3es printemps et été les plus chauds depuis 1864, le mois de septembre 2017 en Suisse a été le plus froid depuis 2001, avec un déficit thermique moyen de 1.6°C par rapport à la normale 1981-2010. La Suisse alémanique a été souvent touchée par des descentes d’air polaire du Nord-Ouest durant ce mois. La station de mesures du Weissfluhjoch à 2540 m/mer au-dessus de Davos dans les Grisons a ainsi vu tomber la neige pendant 15 jours : il s’agit d’un nouveau record du nombre de jours avec des chutes de neige pour un mois de septembre depuis le début des mesures en 1959 à cet endroit. Il est tombé l’équivalent de 107 cm de neige fraîche en septembre, soit le 3e cumul le plus élevé pour un mois de septembre à cet endroit.
Mais cette neige a assez rapidement fondu dans les Alpes avec le retour de l’anticyclone subtropical des Açores en octobre qui nous vaut actuellement ce magnifique temps automnal digne de l’été indien. La péninsule ibérique a même connu une vague de chaleur sans précédent au début octobre à l’origine des incendies de forêts ravageant actuellement le Portugal.
Le 3 octobre, les températures maximales ont grimpé jusqu’à 37.5°C à Alvega au centre du Portugal, 36.0°C à Mérida (Estrémadure), 35.3°C à Andujar (Andalousie), 35.0°C à Badajoz (Estrémadure) et 34.9°C à Cordoue (Andalousie) en Espagne. Il s’agit là de nouveaux records de chaleur pour un mois d’octobre à ces endroits-là.
C’est dans le cadre du programme de l’accélérateur UNIL-HEC que Joaquin Salazar (doctorant à la FGSE), et Julian Salazar (étudiant IDHEAP) ont fondé Social Energy, un projet de développement intégral pour les sociétés manquant d’eau potable, de ressources alimentaires et d’énergie.
Julian Salazar
Cette entreprise d’encouragement à l’utilisation d’énergie propre comprend l’usage de dessalinisateurs solaires d’eau de mer, l’électrification photovoltaïque ou éolienne et la promotion de la permaculture. Mme Nadine Reichenthal, program manager de l’UNIL HEC Accelerator, a donné un élan sous forme d’incubateur et de soutien à la création du projet.
Dans un premier temps, c’est avec les indigènes Wayuu, au nord-est de la Colombie, le pays d’origine de la famille Salazar que Social Energy s’est mis en place, en s’inspirant d’objectifs onusiens en matière de développement. Le tandem père-fils réalise à présent un projet dans la communauté d’Aire Libre (El Santuario, Colombie) ; au programme, diagnostic territorial (revue cartographique, analyse des services écosystémiques présents, évaluation du lien social de la communauté).
Un appareillage technique et social a permis l’implémentation progressive de la gestion du cycle de l’eau (collecte et recyclage des eaux usées -grises et noires) via un distillateur solaire équipé d’une lentille de Fresnel, qui optimise le rayonnement solaire par diffraction.
« En travaillant au travers de trois éléments socialement structurants : l’eau, la nourriture et l’énergie, notre but est aussi celui d’une organisation communautaire plus solide et plus résiliente », nous dit Julian.
Afin d’assurer la sécurité alimentaire, mais aussi d’élargir l’autonomie des sociétés concernées, la famille Salazar et leur équipe (ingénieurs, anthropologues, bénévoles) utilisent ces ressources pour créer des potagers sur des terres jusqu’alors inexploitables.
« Le fait de trouver des solutions collectives aux besoins primaires et respectueuses de l’environnement permet de renforcer le respect et la protection de la nature. Il s’opère ainsi une transformation directe sur la gouvernance locale.» conclut Julian.
Alors que le projet est né de la volonté d’un père et d’un fils qui partagent « un esprit scientifique commun et interdisciplinaire, malgré leurs différences », il prend aujourd’hui de l’envergure en Colombie et dans d’autres sociétés en voie de développement.
Il en ressort une volonté ferme de donner de l’élan à de nouveaux écosystèmes sociaux, basés sur l’autarcie agroalimentaire et énergétique. A moyen terme, ce sont de nombreuses populations défavorisées qui pourraient bénéficier d’un système de soutien apolitique basé sur l’économie circulaire et la justice sociale.
L’analyse de la susceptibilité aux chutes de blocs et aux éboulements est une tâche difficile car de nombreux phénomènes sont impliqués dans la déstabilisation des masses rocheuses.
Le Groupe d’analyse du risque de l’Institut des sciences de la Terre (ISTE – FGSE) s’attache depuis de nombreuses années à améliorer la prédiction de ces évènements.
Ses doctorants et chercheurs étudient notamment depuis 2010 les chutes de blocs dans le Parc national du Yosemite (Californie, USA) grâce au financement du Fonds National Suisse de la recherche scientifique. Cette recherche s’effectue en collaboration avec le Dr Greg M. Stock (U.S. National Park Service), géologue du Parc national du Yosemite et le Dr Brian D. Collins du Landslide Hazards Program au U.S. Geological Survey (USGS).
Les récents éboulements (Figure 1) qui se sont produits dans la face sud-est d’El Capitan ont malheureusement fait une victime et blessé plusieurs personnes (voir les liens New York Times des 27-28 septembre et celui du National Park Service). L’évolution de l’instabilité a été suivie de près par le Groupe d’analyse du risque et en particulier par Antoine Guérin, doctorant en fin de thèse, qui a pu évaluer les volumes des deux chutes blocs de manière assez précise (450 m3 et 10’250 m3). Ce travail a été réalisé à partir de modèles 3D acquis par scanner laser terrestre ces dernières années et en utilisant les techniques de photogrammétrie qui ont permis de créer de nouveaux modèles 3D sur la base des photographies prises par Greg M. Stock les 27 et 28 Septembre derniers (Figure 2).
Figure 1 : Comparaison avant-après des chutes de blocs du 28 septembre 2017 (Photo: U.S. National Park Service)
Figure 2 : Localisation des cicatrices des chutes de blocs du 27-28 septembre 2017 et volumes associés à ces événements. Sources des données: 2006 & 2010 LiDAR aérien du National Center for Airborne Laser Mapping (NCALM); 2015 : LiDAR terrestre du Groupe d’analyse du risque de l’UNIL; 2017 : modèle photogrammétrique Structure-from-Motion (SfM) du Groupe d’analyse du risque de l’UNIL fait avec les photos prises par Dr Greg Stock (credit: U.S. National Park Service).
Dans la Vallée du Yosemite, les travaux menés par Brian D. Collins et Greg M. Stock (voir l’article Nature de 2016) ont montré que le rayonnement solaire jouait un rôle majeur dans la déstabilisation et la rupture d’écailles rocheuses granitiques, cf la vidéo du YouTuber dotysan :
A l’aide de la thermographie infrarouge et de comparaisons de modèles 3D de haute résolution, notre équipe a également pu montrer que les roches se déformaient significativement avec les cycles de réchauffement et de refroidissement journaliers. Cette déformation quotidienne entraine une fatigue progressive de la roche qui peut finalement engendrer une rupture et des éboulements similaires à ceux qui ont été observés la semaine passée dans la face sud-est d’El Capitan.
Au cours des dix dernières années, l’évolution rapide des techniques de mesure de télédétection a permis de mieux caractériser les éboulements en terme de nombre et de volume, mais aussi de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la rupture des masses rocheuses instables. Cependant, ces constatations se font le plus souvent à posteriori et il reste donc encore beaucoup à faire pour désigner l’endroit précis d’un futur évènement. En effet, l’analyse de la susceptibilité aux chutes de blocs est encore en plein développement et demande d’avoir de nombreuses informations sur les dimensions et le nombre de fractures qui découpent un massif rocheux. L’objectif final étant de définir des compartiments rocheux les plus susceptibles de chuter, de manière ensuite à simuler les trajectoires de propagation de ces blocs afin de réaliser une carte de danger, document à la base de l’aménagement du territoire dans les régions de montagne. Pour information, un article écrit par notre groupe et traitant de la susceptibilité aux chutes de blocs va d’ailleurs bientôt paraître dans le journal scientifique Landslides (Matasci et al., 2017).
Collins, B. D., & Stock, G. M. (2016). Rockfall triggering by cyclic thermal stressing of exfoliation fractures. Nature Geoscience, 9(5), 395-400.
Matasci, B., Stock, G. M., Jaboyedoff, M., Carrea, D., Collins, B. D., Guerin, A., Matasci, G., Ravanel, L. (2017). Assessing rockfall susceptibility in steep and overhanging slopes using three-dimensional analysis of failure mechanisms. Landslides.
Conférence de la prof. Allison DALEY, Institut des sciences de la Terre, dans le cadre de la Cérémonie d’ouverture des cours pour l’année académique 2017-2018.
Jean-Michel Fallot, Institut de géographie et durabilité
Rafraichissez vos connaissances en météorologie avec la chronique de Jean-Michel Fallot, géographe, MER à l’Institut de géographie et durabilité et spécialiste du climat. Régulièrement, M. Fallot fait un point synthétique sur le temps en Suisse, sur les tendances climatiques, saisonnières et sur l’histoire de la météo dans notre pays, sur inspiration de données de MétéoSuisse.
Après le 3e printemps le plus chaud, l’été 2017 a également été le 3e plus chaud en Suisse depuis le début des mesures en 1864, derrière ceux de 2003 et 2015. Le mois de juin 2017 a été le 2e plus chaud en Suisse et en France depuis 1864, derrière celui de 2003. L’été 2017 a également été en moyenne le 2e plus chaud enregistré en France depuis le début des mesures, à égalité avec celui de 2015 et derrière l’été historique de 2003. L’été 2017 s’est caractérisé par plusieurs vagues de chaleur et aussi par de violents orages en Suisse durant lesquels plusieurs records de chaleur et de pluviométrie ont été battus.
Les médias parlent beaucoup des cyclones tropicaux qui sévissent sur l’Atlantique Nord ces derniers temps. On est toutefois loin du record de l’an 2005 qui avait vu défiler 26 tempêtes tropicales et cyclones tropicaux dont 14 ou 15 cyclones tropicaux (profondes dépressions avec des vitesses moyennes du vent sur 1 minute supérieures à 117 km/h). Sur ces 14 ou 15 cyclones, 7 étaient des cyclones tropicaux majeurs qui ont atteint au moins un niveau 3 sur l’échelle de Saffir-Simpson (cyclones avec des vitesses moyennes du vent sur 1 minute supérieures à 177 km/h) dont 3 étaient classés au niveau maximal de 5 sur l’échelle de Saffir-Simpson (cyclones avec des vitesses moyennes du vent sur 1 minute supérieures à 248 km/h). Ces 3 cyclones tropicaux de classe 5, Katrina, Rita et Wilma, avec des rafales de vent supérieures à 300 km/h, avaient dévasté les USA en 2005, d’abord en Louisiane (Katrina), puis au Texas (Rita) et enfin la Floride (Wilma), sans parler des Caraïbes. Un autre cyclone tropical en 2005, Vince, était arrivé jusqu’aux Açores et près du Sud du Portugal : du jamais vu auparavant!
Cette année, seul le cyclone tropical Irma a pour l’instant atteint un niveau 5 sur l’échelle de Saffir-Simpson sur l’Atlantique Nord. Il a certes battu un record de longévité pour les vents extrêmes (vitesses de 295 km/h ou plus pendant 33 heures consécutives) avec des rafales de 360 km/h (record égalé pour des cyclones tropicaux). Mais d’autres cyclones tropicaux très puissants ont généré des pressions encore plus basses au centre de l’oeil qu’Irma (914 hPa), avec un record minimal de 870 hPa pour un cyclone tropical sur le Pacifique près de l’île de Guam et de 882 hPa pour le cyclone tropical Wilma (record minimal pour l’Atlantique Nord). Mais la saison 2017 n’est pas encore terminée pour les cyclones tropicaux sur l’Atlantique.
Dernier détail, les termes d’ouragans (hurricanes) aux USA, de typhons sur le Pacifique, de cyclones sur l’Océan Indien ou de baguios aux Philippines désignent tous le même phénomènes, à savoir un cyclone tropical qui est une profonde dépression dans les régions tropicales avec des vitesses moyennes du vent sur 1 minute supérieures à 117 km/h. Les cyclones tropicaux se forment uniquement sur les océans chauds avec des températures égales ou supérieures à 26°C sur une épaisseur d’environ 60 mètres, capables de fournir l’énergie nécessaire pour leur formation.
Jorge Spangenberg, Institut des dynamiques de la surface terrestre
Une recherche décisive en œnologie menée par le Dr Jorge Spangenberg, en collaboration avec le Dr Vivian Zufferey du centre de recherche d’Agroscope à Pully, a établi par des expériences, que les vignes de Pinot Noir de Leytron (Valais) peuvent s’adapter avec succès à des conditions de stress hydriques, d’appauvrissement des sols et d’évapotranspiration en lien avec le dérèglement climatique.
Il ressort de l’étude experte qu’un appareil de recherche efficient permet d’établir précisément sous quelles conditions climatiques, particulièrement la disponibilité de l’eau dans le sol, a évolué le cépage. La structure moléculaire des feuilles de vigne et du vin en période de photosynthèse et au repos entre 2009 et 2014 démontrent en effet la résilience de ce Pinot Noir.
Les plantes stressées par le manque d’eau assimilent moins d’azote et autres nutriments provenant du sol en raison de la faible disponibilité d’ions solubles (nitrate, ammonium). Ceci affecte les précurseurs des composants aromatiques des vins.
L’étude des vignes et des vins par chromatographie et spectrométrie de masse pourrait être un atout décisif pour l’œnologie contemporaine. Cela permettrait de caractériser les effets des changements climatiques sur ces cépages, en mêlant à la tradition ancestrale de la viticulture une approche rationnelle et efficiente pour des terroirs menacés. D’autres études sont à paraître bientôt sur le Chasselas et la Petite Arvine.
Thèse soutenue par Daniel CURNIER, le 11 septembre 2017, Institut de géographie et durabilité (IGD)
L’Anthropocène, époque géologique marquée par la perturbation des grands équilibres écologiques par les activités humaines, confronte l’espèce humaine à des changements profonds et rapides de son milieu, sans commune mesure avec tout ce qu’elle a connu auparavant. Cette modification des conditions biogéochimiques globales impose une transition des sociétés modernes vers un nouveau modèle d’organisation politique et de fonctionnement économique. Une transformation sociétale d’une telle importance requiert de sortir du paradigme de la Modernité, c’est-à-dire du rapport au monde construit en Occident au cours des siècles passés. (suite…)
Thèse soutenue par Roya OLYAZADEH, le 7 septembre 2017, Institut des sciences de la Terre (ISTE)
These days, web and mobile Technologies are growing rapidly. Most of the people have their own device and they interact with others around the world daily. But using these technologies was not very common when it comes to risk and disaster management. Different organizations are trying to have the best advantages of these technologies when a disaster happen and many kinds of research are involved. (suite…)
