Environnement alpin et dangers naturels

Nous analysons les effets du changement climatique et des événements extrêmes sur les processus physiques et écologiques ainsi que sur les chaînes de processus dans les zones de montagne, les dangers naturels qui y sont liés ainsi que les nouveaux risques qui en découlent. Notre recherche permet de mieux comprendre les processus en mutation continue, d'identifier les interactions complexes entre les systèmes et, par conséquent, de détecter et d'évaluer au plus tôt les principaux impacts sur l'environnement et la société. Les compétences de base nécessaires sont construites autour de cinq groupes de recherche: Permafrost, RAMMS Rapid Mass Movements, Écosystèmes de montagne, Télédétection en milieu alpin et Mouvements de masse en milieu alpin. La recherche interdisciplinaire et transdisciplinaire est primordiale, et ce non seulement avec d'autres unités de recherche du WSL, avec des instituts de recherche nationaux et internationaux mais aussi avec les bureaux d’ingénieurs, l’industrie et la recherche appliquée.

Pour atteindre nos objectifs, nous utilisons un large éventail de méthodes et d'approches. Ceci inclut des instruments de mesure (par exemple LiDAR, capteurs thermiques et capteurs multispectraux) ainsi que des technologies de traitement de pointe, ainsi que le développement de prototypes et de techniques sur mesure (par exemple pour les drones et les systèmes terrestres). Les systèmes de surveillance à long terme (permafrost et biodiversité) et les expériences de terrain à petite et à grande échelle (par exemple, les expériences de chutes de pierres en association avec les forêts de protection) constituent la base du développement de nos modèles numériques pour la science et la pratique (par exemple, RAMMS). Afin de générer des scénarios plausibles pour l'évolution des environnements alpin, nous associons nos modèles à des scénarios climatiques et météorologiques extrêmes issus de modèles climatiques et météorologiques numériques.

Notre unité de recherche Environnements alpins et risques naturels a été créée en juillet 2021 dans le cadre de la création du CERC (Climate Change, Extremes and Natural Hazards in Alpine Regions Research Centre) et couvre quatre des six domaines thématiques du CERC.

Afin de planifier les mesures de protection contre les avalanches et d'évaluer leur efficacité, la répartition des hauteurs de neige en haute montagne est cartographiée à l'aide de drones et d'avions. En collaboration avec les autorités cantonales et locales, nous avons développé une méthode qui permet de déduire la répartition des hauteurs de neige à partir de la différence entre les modèles numériques de surface recouverts de neige et ceux qui en sont dépourvus.

Les catastrophes naturelles récentes, telles que le Pizzo Cengalo (canton des Grisons) ou Chamoli (Inde), ont montré à quel point la transition d’avalanches de roche et de glace à des laves torrentielles peut être dangereuse. Nous avons développé un modèle qui prend en compte la fonte de la glace, le passage de l'état solide à l'état liquide et l'entraînement de dépôts fortement saturés en eau. Ce modèle est largement utilisé au niveau national et international, par exemple en collaboration avec la DDC, le PNUD ou l'UNESCO.

En nous appuyant sur l'expérience acquise dans la surveillance à long terme des changements chez les espèces végétales dans les régions de montagne, nous l'avons étendue afin de développer une recherche plus intégrative sur les écosystèmes, en mettant l'accent sur la biodiversité animale, les interactions entre la surface et le sous-sol et les gradients d'altitude au-delà des limites des arbres. En outre, nous avons renforcé les activités avec les autorités régionales (par exemple, 100 ans de changement de la flore dans les Grisons).

Nous maintenons un réseau d'observation climatique à long terme du pergélisol dans les Alpes suisses, qui fait partie du réseau suisse de mesure du pergélisol (PERMOS) et du réseau terrestre global pour le pergélisol (GTN-P). Les caractéristiques du pergélisol, y compris la température du sol et la vitesse des glaciers rocheux, font partie des variables climatiques essentielles (VCE) telles que définies par la CCNUCC (Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques).