{"id":10039,"date":"2024-06-24T15:40:36","date_gmt":"2024-06-24T13:40:36","guid":{"rendered":"https:\/\/wp.unil.ch\/uniscope\/?p=10039"},"modified":"2024-09-23T15:05:02","modified_gmt":"2024-09-23T13:05:02","slug":"lessentiel-se-deroule-lors-des-crues","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/uniscope\/lessentiel-se-deroule-lors-des-crues\/","title":{"rendered":"\u00ab\u00a0L\u2019essentiel se d\u00e9roule lors des crues\u00a0\u00bb"},"content":{"rendered":"\n

Le Prix Schl\u00e4fli r\u00e9compense cette ann\u00e9e la th\u00e8se en g\u00e9osciences du ma\u00eetre-assistant suppl\u00e9ant Gilles Antoniazza. Rencontre avec un passionn\u00e9 de cours d\u2019eau pour mieux comprendre le transport des s\u00e9diments.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Entre Gilles Antoniazza et les rivi\u00e8res, c\u2019est un amour de longue date, de jeunesse m\u00eame. Enfant, il p\u00eachait d\u00e9j\u00e0 avec son p\u00e8re biologiste dans le ruisseau des Vaux, pr\u00e8s d\u2019Yvonand (VD). Ma\u00eetre-assistant suppl\u00e9ant \u00e0 l\u2019Institut des dynamiques de la surface terrestre, \u00e0 la Facult\u00e9 des g\u00e9osciences et de l\u2019environnement, ce \u00ab pur produit du terroir de l\u2019UNIL \u00bb \u2013 comme il se d\u00e9crit lui-m\u00eame \u2013 explique qu\u2019il est \u00ab avant tout un litt\u00e9raire \u00bb.<\/p>\n\n\n\n

C\u2019est pourtant vers la dynamique des cours d\u2019eau qu\u2019il se tourne d\u00e8s sa maturit\u00e9, au gymnase. Gr\u00e2ce \u00e0 un \u00ab excellent professeur \u00bb, sourit celui qui vient de recevoir le Prix Schl\u00e4fli 2024 pour sa th\u00e8se intitul\u00e9e Bedload transport in Alpine streams : Lessons from newly emerging monitoring systems<\/a>.<\/em> Ses recherches visent \u00e0 mieux quantifier le transport des s\u00e9diments dans les cours d\u2019eau alpins.<\/p>\n\n\n\n

Quelque 13 km2<\/sup> de passion<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

Pour ce faire, il a \u00e9tudi\u00e9 l\u2019Avan\u00e7on, dans le vallon de Nant, sur les hauteurs de Bex (VD). \u00ab Proche de l\u2019UNIL et accessible, c\u2019est le bassin versant d\u2019\u00e9tude de la Facult\u00e9 des g\u00e9osciences et de l\u2019environnement \u00bb, pr\u00e9cise le chercheur. Par bassin versant, entendez la surface de collecte des eaux d\u2019une rivi\u00e8re. \u00ab Cela \u00e9quivaut \u00e0 l\u2019aire g\u00e9ographique o\u00f9 chaque goutte d’eau qui tombe finit dans la m\u00eame rivi\u00e8re. \u00bb Soit 13,4 km2<\/sup>. <\/p>\n\n\n\n

Le vallon de Nant est escarp\u00e9, faisant de l\u2019Avan\u00e7on un cours d\u2019eau de montagne dynamique : un avantage pour \u00e9tudier le transport s\u00e9dimentaire. Une station de mesure a \u00e9t\u00e9 construite il y a une dizaine d\u2019ann\u00e9es au point de sortie des eaux pour en \u00e9valuer le d\u00e9bit.<\/p>\n\n\n\n

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Le Prix Schl\u00e4fli <\/h5>\n\n\n\n

D\u00e9cern\u00e9 chaque ann\u00e9e par l\u2019Acad\u00e9mie suisse des sciences naturelles, le Prix Schl\u00e4fli a r\u00e9compens\u00e9 pas moins de 132 doctorants en sciences naturelles depuis sa cr\u00e9ation en 1866. En 2024, quatre jeunes chercheurs ont ainsi \u00e9t\u00e9 prim\u00e9s pour leur th\u00e8se, dont Gilles Antoniazza, ma\u00eetre-assistant \u00e0 la Facult\u00e9 des g\u00e9osciences et de l\u2019environnement \u00e0 l\u2019UNIL.<\/p>\n\n\n\n

\u00ab Ce prix fait plaisir. C\u2019est une grande fiert\u00e9. Cela repr\u00e9sente un jalon important pour la reconnaissance de son travail. \u00bb Et il en profite pour remercier son directeur de th\u00e8se, Stuart Lane. \u00ab Cela fait longtemps que nous travaillons ensemble, depuis plus de dix ans. Ce prix refl\u00e8te aussi le succ\u00e8s de la relation entre superviseur et doctorant. \u00bb<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Au c\u0153ur d\u2019une rivi\u00e8re<\/h5>\n\n\n\n

Pour capter le pouls de l\u2019Avan\u00e7on, Gilles Antoniazza a d\u00e9ploy\u00e9 des capteurs sismiques \u00e0 quelques m\u00e8tres des berges. Car une rivi\u00e8re ne s\u2019exprime pas d\u2019une m\u00eame voix quand il s\u2019agit de transporter l\u2019eau ou les s\u00e9diments. Les fr\u00e9quences, mesur\u00e9es en hertz, sont en effet diff\u00e9rentes. \u00ab Cela permet d’estimer en continu, \u00e0 partir de l\u2019\u00e9nergie sismique \u00e9mise par la rivi\u00e8re, les flux d\u2019eau et de s\u00e9diments \u00bb, souligne le scientifique. Cette m\u00e9thode a de nombreux avantages. Elle est bon march\u00e9, accessible, facile \u00e0 installer et peu intrusive. \u00bb<\/p>\n\n\n\n

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Un processus destructif<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

Le transport s\u00e9dimentaire se subdivise en deux parties : le transport de fond, ou charriage, et la suspension. La diff\u00e9rence entre les deux ? La taille des s\u00e9diments, plus grossi\u00e8re dans le transport de fond, avec des sables, graviers et galets, qui se d\u00e9placent sur le lit de la rivi\u00e8re.<\/p>\n\n\n\n

En contr\u00f4lant les processus d\u2019\u00e9rosion et de d\u00e9p\u00f4t, le charriage est un \u00e9l\u00e9ment important qui d\u00e9termine si une rivi\u00e8re peut ou non d\u00e9border lors d\u2019une crue. \u00ab Avec le charriage, on dit que ce sont de longues p\u00e9riodes d’ennui, entrecoup\u00e9es par de brefs moments de cataclysme, image le g\u00e9ographe. Dans le transport annuel du charriage, l’essentiel se d\u00e9roule lors des crues. \u00bb <\/p>\n\n\n\n

Mais ce charriage est un processus dont la mesure pr\u00e9cise a longtemps \u00e9chapp\u00e9 \u00e0 la recherche. \u00ab D\u2019une part, il s\u2019agit d\u2019un processus destructif. D\u2019autre part, ce processus n\u2019est pas visible. En cas de crue, il y a beaucoup de mat\u00e9riel en suspension. On ne voit donc pas ces vagues de s\u00e9diments bouger sur le lit. D\u2019o\u00f9 le potentiel de la m\u00e9thode sismique pour appr\u00e9hender ce processus de mani\u00e8re indirecte \u00bb, rel\u00e8ve Gilles Antoniazza, ma\u00eetre-assistant \u00e0 la Facult\u00e9 des g\u00e9osciences et de l\u2019environnement \u00e0 l\u2019UNIL.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Grande d\u00e9perdition d\u2019\u00e9nergie<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

Il existe une corr\u00e9lation entre d\u00e9bit d\u2019eau et quantit\u00e9 de charriage. \u00ab Des \u00e9quations d\u00e9velopp\u00e9es en laboratoire existent, mais elles datent de plusieurs dizaines d\u2019ann\u00e9es et peuvent conduire \u00e0 des erreurs gigantesques, de facteur cent, mille ou pire. Malgr\u00e9 leur utilit\u00e9, on a besoin de mesures r\u00e9alis\u00e9es sur le terrain, notamment en montagne \u00bb, d\u00e9veloppe le scientifique.<\/p>\n\n\n\n

Car les cours d\u2019eau alpins ne se laissent pas appr\u00e9hender ais\u00e9ment, notamment en raison des d\u00e9perditions d\u2019\u00e9nergie. \u00ab Comme ils sont raides, on pense qu\u2019ils en ont beaucoup, mais les cascades, blocs et obstacles conduisent \u00e0 une grande perte. Il est donc complexe d\u2019estimer l\u2019\u00e9nergie encore disponible pour transporter les mat\u00e9riaux. \u00bb<\/p>\n\n\n\n

Surprenante inefficacit\u00e9<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

Autre particularit\u00e9 de ces \u00e9quations, celles-ci partent du principe que la quantit\u00e9 de s\u00e9diments est infinie. \u00ab Dans les rivi\u00e8res de montagne, il y a de nombreuses situations o\u00f9 les s\u00e9diments sont disponibles et o\u00f9 le charriage est uniquement limit\u00e9 par la capacit\u00e9 de transport du cours d\u2019eau, explique le g\u00e9ographe. Mais il y a aussi des p\u00e9riodes o\u00f9 la disponibilit\u00e9 s\u00e9dimentaire est limit\u00e9e. Toute une s\u00e9rie d’\u00e9v\u00e9nements interm\u00e9diaires peuvent provoquer un \u00e9puisement s\u00e9dimentaire. Les petites crues exportent progressivement le mat\u00e9riel. Sans une grosse crue qui \u00e9rode le lit et les berges, la disponibilit\u00e9 s\u00e9dimentaire est limit\u00e9e. \u00bb <\/p>\n\n\n\n

Lors de sa recherche, le g\u00e9ographe a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 surpris par \u00ab l\u2019inefficacit\u00e9 des cours d\u2019eau alpins \u00e0 \u00e9vacuer, pendant un \u00e9v\u00e9nement unique, les mat\u00e9riaux grossiers mobilis\u00e9s. Il faut en effet plusieurs crues pour les transporter. \u00bb<\/p>\n\n\n\n

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Start-up cr\u00e9\u00e9e<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

Gilles Antoniazza, ma\u00eetre-assistant \u00e0 la Facult\u00e9 des g\u00e9osciences et de l\u2019environnement \u00e0 l\u2019UNIL, a lanc\u00e9 une start-up avec trois autres coll\u00e8gues, dont son directeur de th\u00e8se, afin d\u2019offrir un service sp\u00e9cialis\u00e9 de monitoring et de mod\u00e9lisation des cours d\u2019eau. \u00ab Les \u00e9cosyst\u00e8mes fluviaux ont par exemple besoin d’une certaine quantit\u00e9 de charriage et de mat\u00e9riaux grossiers. Or les ouvrages construits sur les rivi\u00e8res, notamment les barrages, ont tendance \u00e0 stocker ces s\u00e9diments. On peut ainsi avoir des rivi\u00e8res en d\u00e9ficit de mat\u00e9riaux grossiers. Ce qui peut \u00eatre probl\u00e9matique pour tout l\u2019\u00e9cosyst\u00e8me fluvial \u00bb, constate le g\u00e9ographe.<\/p>\n\n\n\n

FluvialTech<\/a> poss\u00e8de notamment deux mandats en Suisse al\u00e9manique pour aider des entreprises hydro\u00e9lectriques \u00e0 g\u00e9rer le transport de s\u00e9diments \u00e0 proximit\u00e9 d\u2019ouvrages de production. \u00ab En acc\u00e9l\u00e9rant l\u2019abrasion des turbines et en n\u00e9cessitant la vidange fr\u00e9quente des bassins d\u2019accumulation d\u2019eau, le transport de s\u00e9diments peut repr\u00e9senter un frein \u00e0 la production hydro\u00e9lectrique. \u00bb<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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La barre des Muverans, vue depuis le Col des Pauvres. \u00a9 Fran\u00e7ois Mettra<\/figcaption><\/figure><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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Une vue du Vallon de Nant depuis la Dent de Morcles. \u00a9 Gilles Antoniazza<\/figcaption><\/figure><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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Une vue du Vallon de Nant. \u00a9 Photo Gilles Antoniazza<\/figcaption><\/figure><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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Vue du Vallon de Nant. \u00a9 Gilles Antoniazza<\/figcaption><\/figure><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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