From Rockfall Observation to Operational Solutions: Nearly 20 years of Cryo-gravitational Hazard Studies in Mont-Blanc Massif
De l’observation des écroulements aux solutions opérationnelles : près de deux décennies d’études sur les risques cryo-gravitaires dans le massif du Mont-Blanc
Résumé
The enhanced rockfall frequency (V > 100 m3) first noticed in the European Alps, has motivated investigations on high mountain rock walls and rock wall permafrost since the 2000s. Mont-Blanc massif (MBM) has become a pilot study area thanks to the wealth of data and knowledge on rockfall and permafrost dynamics acquired through successive research projects. Statistical analysis of rockfall distribution (> 1300 events inventoried between 2007 and 2021) shows that they are related to permafrost distribution and increasing atmospheric temperature, opening promising perspective for developing forecasting tools to support mountain practitioners in their risk mitigation strategy. However, understanding how rock wall destabilizations develop is challenged by the variety of potentially involved thermo-hydro-mechanical processes. To face these challenges, research currently carried out in the MBM focuses on water infiltration and circulation processes in frozen rock walls by combining advanced numerical modelling approaches and ad hoc field surveys. The coupling of models simulating heat and water transport with geoelectrical imaging methods could allow assessment of ground water/ice distributions and contents that is highly relevant for geotechnical purposes. Concurrently, the combination of acquired data and knowledge in integrative approaches of landscape changes and hazards involving permafrost degradation, glacier retreat, possible lake formation and rock wall destabilization appears as an essential basis for land-planning concerns. Finally, thermal and hydrological interactions between rock wall permafrost and ice bodies nestled on rock faces (ice aprons and hanging glaciers) is another direction of research to be pursued with cross-disciplinary implications.
L’augmentation de la fréquence des écroulements rocheux (V > 100 m3), d’abord observée dans les Alpes européennes depuis les années 2000, a impulsé des études sur les parois de haute altitude et le permafrost de paroi. Le massif du Mont-Blanc (MMB) est progressivement devenu un terrain d’étude pilote grâce aux nombreuses données et connaissances acquises au travers de divers projets de recherche. L’analyse statistique de la distribution des écroulements (> 1300 événements recensés entre 2007 et 2021) met en évidence leur lien avec la distribution du permafrost ainsi qu’avec l’augmentation de la température de l’air. Cette analyse ouvre des perspectives prometteuses en termes de développement d’outils de prévision pour aider les pratiquant·es de la haute montagne et les acteurs·rices dans leurs stratégies d’atténuation des risques. Néanmoins, la compréhension des mécanismes de déstabilisation des parois rocheuses se heurte à la diversité des processus thermo-hydro-mécaniques potentiellement impliqués. Pour améliorer cette compréhension, les recherches actuellement menées dans le MMB se concentrent sur les processus d’infiltration et de circulation de l’eau dans les parois à permafrost en combinant des approches de modélisation numérique avancées avec des études de terrain ad hoc. Le couplage de modèles thermiques et hydrogéologiques, et leur combinaison avec des méthodes géoélectriques pourraient permettre d’évaluer la distribution et la quantité d’eau ou de glace interstitielle, une information cruciale pour les applications géotechniques. Parallèlement, la synthèse des données et connaissances acquises dans des approches intégrées des changements de paysage et des risques liés à la dégradation du permafrost, au recul des glaciers, à la formation potentielle de lacs et à la déstabilisation des parois rocheuses, apparaît comme une base essentielle pour les projets d’aménagement du territoire. Enfin, les échanges thermiques et hydrologiques entre les parois à permafrost et les appareils nivo-glaciaires qui y sont nichés (tabliers de glace et glaciers suspendus) sont une autre perspective de recherche à explorer, avec des implications pluridisciplinaires.