Stage de Théo Gavillon, Université Grenoble Alpes, encadré par Pascal Lacroix, ISTerre, Rémy Martin, RTM et Xavier Bodin, EDYTEM, juin 2018

Les glaciers rocheux sont des accumulations de débris rocheux (cônes de déjection, moraines, …) cimentés par la glace, se déplaçant à faible vitesse (de quelques centimètres à quelques mètres par an). Un niveau épais de débris isole une couche de glace massive des températures estivales.

Au fil du temps, le déplacement lent des glaciers rocheux dû à la fonte de la glace en profondeur, engendre une morphologie de type fluage, similaire aux coulées de boues. Les glaciers rocheux se caractérisent par une zone d'approvisionnement (racine), une langue d'écoulement et un front à l'aval, formant souvent un bourrelet. Des indicateurs de déformations peuvent être observés à la surface des glaciers rocheux (niches d'arrachement, rides et sillons, fractures diverses). La composition et la morphologie des glaciers rocheux sont fonction de la topographie (pente du versant), de la géologie et du climat local.

Glacier-rocheux en contrebas de l’Ouille des Reys (3081 m), en haute Maurienne. Cliché : S. Monnier, août 2002

Ces glaciers rocheux, masse en fluage qui mets en mouvement un mélange de roche et de glace, situés à des altitudes au delà de 2000 m dans les Alpes, constituent un aléa naturel qu'il est important de mieux étudier et surveiller. Ces glaciers rocheux, dont la cinématique est plutôt lente (quelques m/an au maximum), peuvent notamment suivre des changements brutaux de comportement et entraîner des coulées de boue, un risque important pour les populations qui vivent en aval dans les vallées (août 2015 : cas de lave dans le torrent de l'Arcelle, atteignant Lanslevillard). Par ailleurs l'évolution climatique joue un rôle important sur l'état du permafrost (Kellerer-Pirklbauer, A., Kaufmann, V., 2012). Les glaciers rocheux présentent des preuves de déstabilisation; fractures, crevasses et niches d'arrachement (Serrano, 2017), apparaissant en réponse à la dégradation du pergélisol. Ainsi dans un contexte de réchauffement climatique, la cinématique des glaciers rocheux est une préoccupation importante en zones de montagne.

Au regard des impacts induits par ces mouvements sur la stabilité des versants et des enjeux sociétaux qu'ils peuvent générer, le service RTM de l'ONF s'interroge depuis plusieurs années sur les aléas et les risques liés à la dégradation du permafrost et plus spécifiquement la déstabilisation des glaciers rocheux. Pour cela, des inventaires ont été dressés de glaciers rocheux, basés sur des analyses géomorphologiques (Marcer et al., 2017), en collaboration avec les laboratoires EDYTEM et PACTE. Quantifier l'activité de ces masses instables et les suivre au cours du temps serait un bon complément pour l'estimation de l'aléa glacier rocheux.

Distribution des glaciers rocheux inventoriés en fonction de leur activité. Sous-régions 1 à 5 : du nord au sud. Marcer et al., 2017.

L'objectif de ce stage est de tester l'applicabilité de la corrélation d'images optiques Pléiades pour la détection et le suivi de glaciers rocheux sur de grandes zones. Pour cela, une chaîne de production est mise au point pour calculer des champs de déplacements sur des glaciers rocheux. La précision de la méthode est évaluée en comparaison avec des mesures de terrain. Différentes combinaisons d'outils sont comparées et des quantificateurs de la qualité du traitement sont proposés. Des critères de choix des images sont définis, en fonction de la qualité du champ de déplacement calculé.

Un DEM réalisé à partir d'un couple stéréoscopique Pléiades, acquis dans le cadre de Kalideos sur le Lautaret, et utilisé lors de cette étude est accessble ici.

Les champs de déplacement dans les directions Est-Ouest et Nord-Sud, mesurés pendant le stage, autour du glacier de Laurichard (dans le massif du Combeynot), sont disponibles ici.

Le rapport du stage est disponible ici.