Quand les arbres protègent-ils des avalanches ?

Une question de hauteur : les recherches du SLF montrent quand les forêts protectrices sont vraiment efficaces - 50 ans de données récoltées au Stillberg.

• Le rôle clé de la hauteur des arbres dans la protection contre les avalanches : une forêt protectrice n’empêche efficacement les avalanches que lorsque les arbres sont deux fois plus hauts que l’épaisseur de la couche de neige.
• Le type d’arbre influence la retenue de la neige : les arbres avec beaucoup d’aiguilles, tels que les épicéas ou les arolles, retiennent plus de neige que les mélèzes.
• Important pour la pratique : les résultats de l’étude du SLF aident à planifier des forêts de protection robustes face au changement climatique.

La forêt protège contre les avalanches. Mais toutes les forêts protectrices n’ont pas la même efficacité. Sur la base de près de 50 ans d’observations dans la forêt expérimentale du Stillberg , les chercheurs du SLF ont acquis des connaissances sur l’évolution au fil du temps de la fonction de protection contre les avalanches d’une forêt reboisée. Ils comprennent mieux à partir de quand elle empêche efficacement les départs d’avalanches. « Les arbres ne protègent vraiment efficacement contre les avalanches que lorsque leur hauteur atteint au moins le double de l’épaisseur de la couche de neige », explique Peter Bebi, responsable du groupe de recherche Écosystèmes montagneux. Grâce ses travaux, il améliore avec son équipe les bases scientifiques des règles empiriques utilisées dans la pratique.

Le type d’arbre joue également un rôle important. « Les conifères à aiguilles persistantes retiennent davantage la neige », explique Peter Bebi. C’est important, car plus il y a de neige sur la couronne des arbres, plus la couche de neige est fine et plus elle est irrégulière. Les couches fragiles qui déclenchent des avalanches ne se forment donc pratiquement pas. Une forêt composée uniquement de mélèzes est donc moins efficace qu’une forêt composée d’arolles ou d’épicéas.

Le projet à long terme mené au Stillberg fête son 50^e anniversaire en septembre. Au début, des chercheurs ont fait planter quelque 92 000 plants d’arolles, de pins de montagne et de mélèzes sur cette pente d’une déclivité d’environ 38 degrés au-dessus de la vallée de Dischma, près de Davos. Il s’agit probablement de l’expérience à long terme la plus ancienne et la plus importante au monde au-dessus de la limite forestière. Au cours des années suivantes, les scientifiques ont observé de près le développement de la forêt, mesuré régulièrement les arbres ainsi que la couverture neigeuse en hiver et observé au total 214 avalanches dans ce secteur. Jusque dans les années 1990, les avalanches étaient fréquentes sur le Stillberg. Puis le vent a tourné. De plus en plus d’arbres atteignaient désormais une hauteur d’au moins deux fois l’épaisseur de la couverture neigeuse. « Après cela, il y a eu nettement moins d’avalanches, presque uniquement dans certains couloirs où la plupart des arbres étaient déjà morts prématurément », explique Peter Bebi.

Les responsables des questions forestières ou des risques naturels peuvent, sur la base des résultats à long terme obtenus au Stillberg, mieux planifier où une fonction de protection fiable peut être attendue à l’avenir et comment la protection contre les avalanches peut être améliorée grâce à des techniques de reboisement appropriées. « Au début, il était difficile de prévoir qu’aujourd’hui la majeure partie de l’ancienne zone de départ d’avalanche, au-dessus de l’ancienne limite forestière, offrirait une protection aussi efficace », résume Peter Bebi. La zone de départ d’avalanche est la zone dans laquelle l’avalanche se déclenche. « Ce n’est que dans la partie supérieure de certains couloirs, où les avalanches ont endommagé les jeunes arbres ou les ont fait mourir prématurément en raison de la longue couverture neigeuse, que des infrastructures supplémentaires en bois auraient pu donner de meilleurs résultats. »

Le changement climatique joue également un rôle dans les projets futurs. Ces dernières années, les mélèzes ont particulièrement profité des températures plus clémentes et montrent que les forêts de protection contre les avalanches peuvent également être efficaces à des altitudes plus élevées. Si d’autres essences suivent, la protection serait encore meilleure. En revanche, si une seule essence prédomine ou si les arbres ont tous le même âge, les risques augmentent pour la préservation à long terme de la fonction protectrice. Peter Bebi recommande dès lors de favoriser de manière ciblée la diversité des essences et des structures forestières, même dans les forêts de montagne à des altitudes relativement élevées.

Anlässlich des runden Geburtstags der Versuchsfläche sind diesen Sommer Tag für Tag Forschende und Studierende auf der Versuchsfläche unterwegs. Baum für Baum messen sie Werte wie Höhe und Umfang des Stamms und erfassen Hinweise zu Verletzungen, Frostschäden und Pilzbefall. 2015 haben sie das letztmals gemacht. «Seither hat sich die Aufforstung erstaunlich entwickelt - sie hat immer mehr den Charakter eines Waldbestandes», sagt Bebi. Die aktuellen Daten helfen, den jahrzehntelangen Weg von der Pflanzung bis zum vollständig wirksamen Lawinenschutzwald noch besser zu verstehen.

Growing trees decrease the frequency of avalanche release in an alpine afforestation in the Swiss Alps - l’étude est librement accessible (uniquement en anglais).

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