ETH-News : Monsieur Aaron, vous avez conseillé un groupe d’experts qui soutient la commune d’Albula dans le cas du glissement de terrain de Brienz. Quelle était concrètement votre tâche ?
Jordan Aaron : Ma tâche consistait à estimer jusqu’où et à quelle vitesse les masses de débris pourraient glisser en cas d’événement. Début novembre, j’ai commencé à simuler avec mon modèle informatique la zone d’écoulement potentielle d’un événement. J’ai ensuite mis les résultats des simulations et un cadre décisionnel à la disposition des experts, qui ont attribué des probabilités aux différents scénarios afin de catégoriser ceux qui sont les plus probables et ceux qui le sont moins.
Quand avez-vous été consulté pour l’évaluation de l’éboulement ?
Depuis l’automne 2023, j’ai un contrat avec le canton des Grisons pour la recherche et les services scientifiques. Les premières discussions sur cet Après cet événement, les autorités voulaient savoir quel était le risque résiduel pour le village. Mon groupe de recherche a contribué à l’évaluation des risques.
À propos de la personne
Jordan Aaron est professeur assistant de géologie de l’ingénieur à l’EPF de Zurich depuis 2023. Sa spécialité est l’analyse des dangers liés aux éboulements et aux glissements de terrain. Il a conseillé le groupe d’experts qui assiste le canton des Grisons et la commune d’Albula dans le cas de Brienz, mais aussi dans d’autres cas.Combien de simulations avez-vous calculées pour Brienz avec ce modèle ?
J’ai effectué plusieurs milliers de simulations pour représenter les différents scénarios. Cela s’explique par le fait que, comme je l’ai dit, ce qui pourrait se produire est très incertain. Les résultats dépendent par exemple de la défaillance du matériel mobile et des conditions climatiques à ce moment-là. Intégrer tous ces facteurs dans nos simulations est un grand défi, et les simulations sont donc entachées de quelques incertitudes. Nous pouvons évaluer certaines de ces incertitudes en envisageant de nombreux scénarios possibles, mais tous les résultats doivent en outre être jugés et évalués par des experts.
Quel était le scénario le plus défavorable qui ressortait de vos simulations ?
Nous avons examiné de plus près deux simulations différentes qui pourraient avoir de graves conséquences pour le village, la route cantonale et la ligne des chemins de fer rhétiques. Dans le premier scénario, le matériau rocheux qui s’effondre se déplace sur un sous-sol saturé d’eau. Dans ce cas, la résistance au frottement serait très faible. Le matériau irait donc très loin à grande vitesse. Le deuxième scénario défavorable pourrait se produire si le matériau en mouvement était lui-même saturé d’eau, ce qui affaiblirait fortement le matériau. Dans le pire des cas, les deux facteurs - sous-sol saturé d’eau et matériau saturé d’eau - pourraient se produire ensemble dans la zone de démolition. Dans ce scénario, certaines de nos simulations montrent que les matériaux atteignent la rivière Albula. Cela pourrait avoir des conséquences désastreuses sur la route et la voie ferrée. Ce cas de figure est toutefois très peu probable.
Quel est le scénario le plus probable ?
Le scénario le plus probable est que les matériaux rampent sur la pente comme ils l’ont fait jusqu’à présent, c’est-à-dire à une vitesse de quelques dizaines de centimètres par jour. C’est un glissement relativement rapide, mais pas si dangereux pour un village situé à quelques centaines de mètres.
Mais elle ne s’approche pas autant du village qu’en 2023 ?
Le glissement pourrait atteindre une distance similaire, mais sa vitesse serait bien moindre. Pour comparer, nous avons regardé un autre glissement de terrain sur cette montagne, l’Igl Rutsch. A l’époque, les matériaux étaient descendus assez près du village. Mais entre le moment où il a commencé à se déplacer et celui où il s’est arrêté, il s’est écoulé trois ans. C’était un glissement au ralenti, à une vitesse similaire à celle du matériau qui se déplace actuellement. Il s’agit là aussi d’une possibilité à prendre en compte. Tout aussi probable est un événement où le matériau se détache en quelques minutes et dévale rapidement la pente, comme lors de la démolition en 2023. Dans ma simulation, le matériau s’approche du village, mais le rate.
Pourtant, vous ne remettriez pas en question la décision d’évacuer le village, qui repose en partie sur vos simulations.
Non. Je suis un conseiller scientifique. La décision est prise par les politiques et les décideurs. Mais si l’un des deux pires scénarios se réalisait, les simulations ont montré que les conséquences seraient désastreuses pour le village. Et comme la probabilité que ces scénarios critiques se produisent est suffisamment élevée, cela implique un risque élevé pour la population du village.
Quelle est la particularité de votre modèle ?
Le modèle bénéficie des progrès de la puissance de calcul. Les cartes graphiques modernes, appelées GPU, sont relativement bon marché, mais si un programme est écrit d’une certaine manière, elles peuvent fournir cette accélération. C’est ce que font les algorithmes d’IA, et c’est ce que fait mon modèle. C’est pourquoi il est plus de 200 fois plus rapide que les modèles comparables.
Combien de temps faut-il à un ordinateur de bureau normal pour calculer une simulation avec votre modèle ?
Entre trois et dix secondes. La version précédente nécessitait environ 40 minutes pour un tel calcul, ce qui est beaucoup plus long. Ce temps de calcul très court nous permet d’effectuer autant de simulations et d’intégrer toutes les incertitudes sans que cela nous prenne des mois.
Mais comment trouver parmi des milliers de simulations celles qui sont réalistes ?
C’est en effet un grand défi. J’ai fait ma thèse de doctorat précisément dans ce domaine : prédire jusqu’où et à quelle vitesse les glissements de terrain vont se propager. Pour cela, j’ai rassemblé dans une base de données des cas comparatifs du monde entier. Dans le cas de Brienz, je peux maintenant recourir à cette base de données et la comparer à des cas similaires dans d’autres endroits du monde. Nous pouvons ainsi comparer les simulations avec des cas similaires réels et estimer quel scénario pourrait se produire. Ce ne sont pas des correspondances parfaites, mais d’assez bonnes analogies de ce qui pourrait se passer.
Appliquez-vous votre modèle à d’autres cas en Suisse ?
Oui, je l’ai déjà appliqué à d’autres cas en Suisse, y compris dans le canton des Grisons.
Qu’est-ce que cela signifie pour votre recherche ? Avez-vous encore du temps à y consacrer en plus de ces évaluations des risques ?
Brienz est un exemple de la manière dont la recherche de mon groupe est utile à la société. Nos connaissances et nos outils aident les autorités à prendre des décisions scientifiquement fondées qui protègent la population. Ma vision, en tant que chef de la chaire de géologie de l’ingénieur à l’EPF de Zurich, est de mener des recherches innovantes qui élargissent nos connaissances sur les processus géologiques tels que les glissements de terrain. Nous voulons ensuite traduire ces nouvelles connaissances en outils et conseils pratiques que les praticiens et les décideurs pourront utiliser. Notre objectif est que la société puisse ainsi prendre des décisions éclairées pour protéger les personnes et les infrastructures. C’est le contexte général dans lequel nous menons la recherche fondamentale au sein de mon groupe.
Pouvez-vous encore améliorer le modèle ?
Oui, bien sûr, et nous allons continuer à l’améliorer, mais pour cela, nous devons mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent de telles catastrophes naturelles. Dans mon groupe, il y a un certain nombre de projets de recherche qui vont dans ce sens, et nous avons d’excellents collaborateurs qui y travaillent. Je suis optimiste quant au fait que nous serons en mesure de développer les nouveaux outils dont nous avons désespérément besoin pour relever les défis futurs de la société, du moins en ce qui concerne l’ingénierie géologique.
