WSL Institut pour l’étude de la neige et des avalanches SLF

Modernisation du système de mesure des avalanches

Dans la Vallée de la Sionne (Arbaz, VS), le SLF installe un nouveau système de saisie des données sur son site de test des avalanches unique en son genre. Même par conditions extrêmes, ce dispositif fournira des données de mesure précises sur les avalanches.

  • Actualité technologique : en 2025, le SLF a remplacé le système de saisie des données, vieux de 20 ans, du laboratoire en plein air dédié aux avalanches de la Vallée de la Sionne.
  • Premier test d'endurance réussi : la nouvelle installation, très robuste, a résisté aux intempéries et a enregistré les données de plus de 60 avalanches dès son premier hiver.
  • Une usine de données efficace : le système démarre de manière entièrement automatique en moins de deux secondes et fournit environ 2 téraoctets de données de recherche par avalanche.
Paysage vallonné avec des montagnes en arrière-plan. Au premier plan, un monument en béton et un poteau, entourés de verdure et de buissons. Le ciel est nuageux et le terrain présente des herbes et des roches.
Les obstacles installés sur le site de test des avalanches : à gauche : mur en béton, au centre : mât, à droite : banc de mesure. Au premier plan, une installation désaffectée. (Photo : Roman Oester/SLF)

Vallée de la Sionne, commune d’Arbaz (VS), automne 2025. Jens Kaufmann, collaborateur technique du SLF, est accroupi dans une petite cavité, entouré d’appareils électroniques et de câbles. Ces équipements sont reliés à 185 capteurs, répartis sur un mât de 20 mètres de hauteur, un banc de mesure et un mur en béton. « Les capteurs montés sur ces obstacles mesurent divers paramètres au passage des avalanches. Toutes les données sont recueillies et sauvegardées dans le bunker, situé un peu plus bas », décrit J. Kaufmann, en montrant une construction grise en béton, au fond de la vallée. Dans ce laboratoire en plein air unique au monde qui est opérationnel depuis 1998, des scientifiques étudient les mouvements des avalanches afin de mieux comprendre leur dynamique et de développer des modèles.

Assurer la fiabilité des mesures

Deux personnes en équipement de sécurité travaillent sur un site extérieur. L'une est assise près d'une ouverture dans le sol, examinant des documents, tandis que l'autre manipule des câbles et des équipements électroniques. Des outils et composants sont dispersés autour d'eux, sur un sol rocheux.
Jens Kaufmann (à gauche) et Michael Hohl installent de nouveaux appareils dans la cavité A. (Photo : Cristina Pérez Guillén/SLF)

Le système technique de saisie des données avait fait son temps. « Il avait 20 ans, ce qui augmentait le risque de pannes et donc de pertes de données », explique Jens Kaufmann. Lui et son équipe du groupe Installations expérimentales ont remplacé le système de saisie des données à l’automne 2025. Les contraintes étaient loin d’être simples car l’infrastructure doit résister à des conditions météorologiques extrêmes, comme la neige, le froid et les tempêtes. Mais elle doit aussi être compatible avec plusieurs technologies de capteurs pour mesurer notamment les ondes sismiques, les hauteurs d’écoulement, la pression de la neige, la vitesse, l’accélération et les images des caméras.

Un premier hiver satisfaisant

L'image montre l'intérieur d'un tableau électrique avec des composants électroniques, des fils colorés, des relais et des circuits imprimés. Le matériel est organisé avec des étiquettes et des connecteurs, illustrant un système complexe de distribution électrique.
L’une des cavités à la fin des travaux sur le site de test des avalanches de la Vallée de la Sionne. (Photo : Jens Kaufmann/SLF)

Pendant deux ans, l’équipe a planifié, testé et préparé la modernisation et a passé huit semaines sur place au total, parfois dans des conditions météorologiques compliquées. « À la fin du chantier, en octobre 2025, nous avons failli être bloqués par la neige », indique J. Kaufmann. « Mais nous avons terminé suffisamment tôt pour recueillir les premières données avec le nouveau système une fois l’hiver venu. » Les travaux sur le terrain exigent efficacité et flexibilité : tout n’a pas fonctionné comme prévu et il a fallu parfois improviser. Mais l’intervention a porté ses fruits. Le nouveau système a fait ses preuves dès le premier hiver et collecté les données de plus d’une soixantaine d’avalanches, dont plusieurs avalanches de poudreuse de grande ampleur. « Un seul capteur ne fonctionne pas mais, au vu de la complexité du système, ce n’est pas si grave, nous le remplacerons pendant l’été », poursuit Jens Kaufmann.

Comment le système de saisie des données fonctionne-t-il dans la Vallée de la Sionne ?

Les capteurs situés tout en haut de la pente détectent les infimes mouvements à l’aide des ondes sismiques et, à partir d’une valeur prédéfinie, mettent en marche le système de mesure. En deux secondes, les nombreux capteurs, projecteurs et caméras sont opérationnels. Ensuite, les radars enregistrent la hauteur et la vitesse des écoulements, tandis que les capteurs de force mesurent les pressions exercées sur les trois obstacles (mât, banc de mesure et mur en béton). La pression de l’air, la température et la densité de la neige sont également enregistrées. Les données sont sauvegardées sur des serveurs installés dans le bunker et transmises directement au SLF. Chaque évènement génère près de 2 téraoctets de données, auxquelles les scientifiques ont immédiatement accès pour leurs analyses.

Impressions du site de test des avalanches

Un paysage montagneux enneigé avec des pentes abruptes et des arbres conifères, sous un ciel bleu clair. La neige recouvre le sol, indiquant un environnement alpin.
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Le site de test des avalanches dans la Vallée de la Sionne le 13 février 2026 (les départs d’avalanches apparaissent distinctement, mât au centre de la photo) … (Photo : caméra automatique/SLF)
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Vue panoramique d'une montagne avec des pentes verdoyantes, des arbres et des sentiers sinueux. Le ciel est dégagé et ensoleillé, mettant en valeur les détails des rochers et de la végétation environnante.
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… et le 13 juin 2026. (Photo : caméra automatique/SLF)
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Un site de construction avec une structure verticale en arrière-plan. Un abri bleu est installé près de différents outils et matériaux éparpillés au sol. Des câbles et des éléments en métal sont visibles, ainsi que des personnes travaillant sur le projet. La végétation environnante est verdoyante.
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Travaux de modernisation de la cavité principale et du mât de 20 mètres. (Photo : Jens Kaufmann/SLF)
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Un technicien en équipement de montagne grimpe sur une structure métallique verticale surplombant un paysage de montagnes et de vallées sous un ciel nuageux.
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Suspendu à une corde, Michael Hohl, chef du groupe Installations expérimentales, monte des appareils de mesure. (Photo : Jens Kaufmann/SLF)
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Deux alpinistes portant des casques et des équipements de sécurité grimpent une tour en métal au milieu d'un paysage montagneux. Des nuages sont visibles à l'arrière-plan, créant une atmosphère verticale et dynamique.
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Michael Hohl et Urs Flütsch du groupe Installations expérimentales en train de travailler sur un mât de 20 mètres de hauteur. (Photo : Roman Oester / SLF)
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Une main gantée tient un dispositif métallique avec deux capteurs attachés, à l'arrière d'une surface en métal. Un trou est visible sur la surface, où le dispositif pourrait être installé. L'arrière-plan montre des textures métalliques variées.
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Montage d’un capteur de pression de l’air sur le mât de 20 mètres. (Photo : Michael Hohl/SLF)
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Une tente verte partiellement recouverte de neige sur un terrain montagneux. Le paysage est enneigé et brumeux, avec des rochers en arrière-plan.
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Le groupe Installations expérimentales a terminé les travaux dans la cavité A sous la neige. (Photo : Jens Kaufmann/SLF)
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Un homme grimpe sur un poteau dans une pluie intense, utilisant un harnais de sécurité. Des lampes brillent au-dessus de lui, éclairant la scène sous un ciel sombre. Les gouttes d'eau créent un effet de brillance autour de l'individu.
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Michael Hohl vérifie manuellement si les nouveaux systèmes de saisie des données enregistrent les signaux des capteurs. (Photo : Cristina Pérez Guillén/SLF)
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L'illustration montre un sismogramme comportant trois formes d'onde horizontales représentées en bleu et en rouge. Ces formes d'onde présentent des motifs différents qui indiquent des mouvements sismiques.
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Signaux sismiques d’une avalanche de poudreuse. En bleu : enregistrement au niveau de la cavité A ; en rouge : enregistrement au niveau de la cavité B. (Graphique : SLF)
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La vidéo montre des particules de neige filmées depuis l'intérieur d'une avalanche.
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Au cœur de l'avalanche : images filmées à haute vitesse d'une avalanche sur un mât de 20 mètres de hauteur, au ralenti d'environ sept fois. (Vidéo : Ivan Calic / SLF)
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Image représentant un fond sombre avec des flèches de vecteurs colorées indiquant le mouvement, superposées sur l'image. Un graphique à droite montre une échelle de couleurs correspondant à l'intensité des vecteurs. Les flèches varient en couleur pour représenter différentes valeurs.
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Grâce à ces enregistrements à haute vitesse, les chercheurs peuvent, à l'aide d'un modèle informatique, repérer chaque particule et analyser les directions dans lesquelles elle se déplace. (Animation : Ivan Calic / SLF)
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