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Les glaces de paroi: formation, écroulement et impact géomorphologique.

Gauthier, Francis (2008). Les glaces de paroi: formation, écroulement et impact géomorphologique. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 154 p.

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Résumé

La formation des glaces de paroi sur les falaises est un phénomène répandu au Québec. Dans le nord de la Gaspésie, l'écroulement des glaces de paroi sur les routes 132 et 198 préoccupe les employés du Ministère des Transports du Québec (M.T.Q.) responsables de l'entretien du réseau routier. De plus, l'écroulement de ces glaces sur les versants mobilise les sédiments de la couche superficielle et semble avoir un impact géomorphologique significatif sur la dynamique des versants. Les deux principaux objectifs de cette étude sont les suivants: 1) mieux comprendre les mécanismes de formation et la dynamique d'écroulement des glaces de paroi; 2) caractériser et quantifier l'impact géomorphologique des glaces de paroi. Depuis l'an 2000, chaque intervention du M.T.Q. pour déblayer les blocs de glace tombés sur la chaussée dans le nord de la Gaspésie est compilée dans une base de données. Dans le cadre de cette étude, des campagnes de terrain ont été entreprises afin de repérer les glaces de paroi qui représentent le plus grand risque pour les infrastructures routières du nord de la Gaspésie. Durant cette période, une série de mesures et d'observations ont été effectuées afin de mieux comprendre les mécanismes de formation des glaces de paroi et leurs dynamiques d'écroulement. Un suivi photographique a été effectué durant la période de formation des glaces de paroi et des caméras automatisées ont permis de suivre la fonte et l'écroulement de trois carapaces de glace. Sur les talus détritiques situés sous ces trois carapaces de glace, près de 300 transpondeurs passifs intégrés (PIT, passive integrated transponder) ont été collés sur des cailloux afin de suivre le déplacement des débris sur la surface des talus. Pour mesurer l'érosion et l'accumulation sur ces talus, 157 tiges de fer ont été insérées sous la surface des talus. Des relevés géodésiques effectués avant et après l'écroulement des carapaces de glace ont permis de suivre le déplacement des débris et de mesurer l'érosion et l'accumulation au-dessus des tiges de fer. Les observations et les mesures effectuées sur le terrain ont montré que les eaux qui ruissellent sur les falaises commencent à geler lorsque la température chute sous le point de congélation. Deux types de glace de paroi peuvent se former : le premier se forme à la faveur des écoulements de surface persistants et le deuxième type, dit fantomatique, se forme à partir des eaux de ruissellement hypodermique et souterrain intermittent. Les éclats d'eau produits lorsque l'écoulement chute de la falaise favorisent la formation de glace de surfusion, tandis que les fines pellicules d'eau qui s'écoulent doucement sur les falaises favorisent la formation de glace de ruissellement. L'abondance des précipitations automnales et la mise en place hâtive d'un couvert de neige prolongent la durée du ruissellement hivernal et favorisent la formation de volumineuses carapaces de glace. Certaines carapaces peuvent atteindre cinq mètres d'épaisseur et accumuler plus de 5 000 m³ de glace. Dans le nord de la Gaspésie, plus de 90 glaces de paroi ont été répertoriées; 60 d'entre elles se forment chaque hiver sur les versants qui dominent les routes 132 et 198. L'augmentation des températures au printemps fait fondre les carapaces de glace et favorise leur fissuration. À ce stade, de petits blocs de glace se détachent des glaces de paroi et chutent sur les versants. L'effet combiné de l'eau qui ruisselle sur et sous les glaces de paroi et l'élévation des températures accélèrent la fonte des ancrages de glace sur les falaises et provoque leur écroulement. Dans les semaines qui suivent, les derniers pans de glace toujours ancrés sur les falaises finissent par chuter. Au printemps 2008, sur l'un des sites d'étude, l'écroulement d'une carapace de glace de 4500 m³ a déclenché une avalanche de neige chargée de blocs de glace qui s'est propagée jusqu'à 265 mètres de la paroi rocheuse (a = 34,8°). Après l'écroulement, un des débris marqués a été mobilisé sur 232 m et le cinquième des débris marqués à ce site ont été déplacés sur plus de 100 m. Globalement, le déplacement moyen des débris de surface aux trois sites instrumentés sont de 2,4 m, 48,5 met 12,0 m. L'érosion domine sur toute la longueur des talus sauf dans la partie distale où d'importantes accumulations ont été enregistrées. Des taux d'érosion supérieurs à 10 cm ont été mesurés à plusieurs endroits sur les talus, tandis que des taux d'accumulation comparables ont été mesurés à la base de certains talus. Les trajectoires suivies par les débris marqués démontrent que c'est l'écroulement des glaces de paroi qui a provoqué les déplacements. À l'un des sites, seule la portion du talus située directement sous la glace de paroi a été affectée par l'écroulement. Les déplacements observés sur le reste du talus sont d'un ordre de grandeur inférieur. Sans avoir pu isoler l'impact de tous les processus actifs sur les versants étudiés, il parait évident que le rôle des écroulements des glaces de paroi sur la dynamique des versants est majeur. Lorsque ce mouvement de masse est présent sur un versant, il doit être considéré comme le processus d'érosion et de transport dominant.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Bergeron, Normand
Co-directeurs de mémoire/thèse: Hétu, Bernard
Mots-clés libres: glaces; géomorphologique; Gaspésie; cartographie
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 26 nov. 2012 19:21
Dernière modification: 18 nov. 2015 20:03
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/460

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