Session en hommage à Albert Pissart · application to the Aiguille du Midi (3842 m a.s.l., Mont Blanc massif) • Xavi Gallach et al. - Reconstitution de la fréquence des écroulements

Réunion annuelle 2016 de l’AFDP - 1er juillet 2016, Chambéry (Savoie)

Session en hommage à Albert Pissart

1 – PROGRAMME DE LA JOURNEE

8h30 : accueil

9h00 : conférences invitées en hommage au Prof. Albert Pissart | invited lectures dedicated to Prof. Albert Pissart

• Jean-Pierre Coutard - Retour sur 50 ans de contribution d'Albert Pissart à la

géomorphologie périglaciaire

• Brigitte Van Vliet Lanoe - Preuves de thermokarst dans le bassin parisien

10h30 : pause | break

11h00 : communications (voir les résumés ci-après) | oral communications (see abstract below)

• François Costard - Albert Pissart et la géomorphologie planétaire

• Monique Fort - Le permafrost dans l'Himalaya: spécificités, changement climatique et

risques naturels associés

• Antoine Sejourné - Dendrochronologie appliquée à l’étude des thermokarsts en Sibérie

12h00 repas sur place | buffet on site

13h30 communications (voir les résumés ci-après) | oral communications (see abstract below)

• Charles Le Coeur - Les marques glaciaires et périglaciaires des séquences postérieures au

Dernier Maximum Glaciaire en Vanoise occidentale.

• Matthieu Tournoud - Les glaciers de Vanoise : géopatrimoine en danger ?

• Charles Ribeyre - Étude du glacier-rocheux du col du Lou (Lanslevillard)

• Philippe Schoeneich - Régimes thermiques du gel saisonnier – Mesures dans le secteur du

col du Lautaret sur la période 2012-2015

• Marco Marcer – Modélisation statistique de la distribution potentielle du permafrost des

Alpes Françaises à partir de l'inventaire exhaustif des glaciers rocheux

• Xavier Bodin - Cartographie multi-temporelle des déplacements du glacier rocheux de

Laurichard (Hautes Alpes) : apports couplés de la lasergrammétrie et de la photogrammétrie

Réunion AfdP | 1er juillet 2016 | Chambéry 1 / 13

15h45 Présentation des posters | Poster session

• Florence Magnin et al. - Bi-dimensionnal modelling of permafrost degradation since the

LIA to the end of the 21st century in the Mont Blanc massif rock walls

• Florence Magnin et al. - Snow control on active layer thickness in the alpine rock walls:

application to the Aiguille du Midi (3842 m a.s.l., Mont Blanc massif)

• Xavi Gallach et al. - Reconstitution de la fréquence des écroulements rocheux post-LGM

dans le massif du Mont-Blanc par datation cosmogénique et spectroscopie de réflectance

• Marco Marcer et al. - Permafrost distribution in the French Alps : statistical modelling using

rock glacier inventory

• Marco Marcer et al. - Reconstructing the last century evolution of the Dérochoir rock

glacier using a multi-approach monitoring

• Philippe Schoeneich et al. - Ground thermal regimes of seasonal frost in the French Alps

• Antoine Séjourné et al. - Constrain on the nature of polygons on Mars by studying

thermokarst degradation in Utopia Planitia and comparison with Central Yakutia (Central Siberia)

• Xavier Bodin et al. - Activité et distribution des glaciers rocheux dans les Andes semi-arides

du Chili et d'Argentine déduites par interférométrie radar différentielle

16h30 Assemblée générale de l’AFDP | AFDP general assembly

17h00 fin | closure

2 –ORDRE DU JOUR DE L'AG DE L'AFDP

a) Compte-rendu des activités de l'association au cours de l'année 2015-2016

b) Avancée du n°20-21 du bulletin Environnements périglaciaires

c) Rapport financier

d) Propositions pour les années à venir


3 – RESUMES DES COMMUNICATIONS

RETOUR SUR 50 ANS DE CONTRIBUTION D'ALBERT PISSART À LA GÉOMORPHOLOGIE PÉRIGLACIAIRE

Jean-Pierre Coutard

Ancien ingénieur, géomorphologue, du Centre de géomorphologie du CNRS et de l'UMRMorphodynamique continentale et côtière de Caen

Le professeur Albert Pissart a mené sa carrière d'enseignant-chercheur à l'Université de Liège où ilfut titulaire de la chaire de géomorphologie et de géologie du Quaternaire. Après la soutenance ,en 1960, de sa thèse sur le sud-ouest de l'Ardenne, il s'intéressera à l'évolution des systèmeshydrographiques de cette région et de son voisinage, en particulier à celui de la Meuse. Mais, trèsrapidement, il orientera ses recherches vers la géomorphologie périglaciaire. C'est ainsi qu'ilinterprétera les viviers des Hautes Fagnes comme les traces de lithalses datant du Dryas final. Touten faisant diverses missions dont plusieurs au Canada (île Prince Patrick, île de Banks), il mettra enplace, à Liège, d'un laboratoire de géomorphologie expérimentale. Les résultats de ses essaisapporteront de nombreuses données améliorant la compréhension de la genèse des solspolygonaux triés et des cryoturbations. Par ailleurs, le massif du Chambeyron, dans les Alpesfrançaises, sera son principal site d'observation des processus périglaciaires. Il y fera denombreuses mesures sur le long terme des déplacements des matériaux des sols striés etpolygonaux, des coulées de solifluxion et de blocaille. Une véritable expérimentation de terrain luipermettra d'expliquer de façon détaillée la formation des sols polygonaux triés décimétriques.

Albert Pissart fut membre de nombreuses associations nationales, belges et étrangères, etinternationales dont l'Association internationale du pergélisol et la Commission desenvironnements périglaciaires de l'UGI. Parmi ses relations, il nouera des liens scientifiques etamicaux avec le personnel du Centre de géomorphologie du CNRS à Caen.


PREUVES DE THERMOKARST DANS LE BASSIN PARISIEN

B. Van Vliet-Lanoë (1) , J. Brulhet (2), P. Combes (3), C. Duvail (3), F. Ego (2), S. Baize (4), I.Cojean (5)

(1) UMR 6538 Domaines Océaniques UBO-CNRS, IUEM, Pl.N.Copernic, 29280 Plouzané, France ; (2)Service Géologie et Environnements de Surface, ANDRA -7, rue Jean-Monnet - 92298 Châtenay-Malabry cedex, France ; (3) GEOTER SAS - FUGRO Group , Géologie Tectonique Environnement et

Risques , 3, rue Jean Monnet 34830 Clapiers France ; (4) IRSN, Seismic Hazard Division, BP 17 92262Fontenay-aux-Roses Cedex ; (5) MINES ParisTech, PSL - Research University Centre de géosciences 35

rue Saint-Honoré 77300 Fontainebleau, France

Thermokarst is a collapse feature commonly described in former glaciated terrains or in present-day Arctic, especially with the Global Warming resulting from the thawing of ice-rich permafrost orof massive ice of various origins. This process is well observed and studied in Arctic. Little attentionhas been paid to the sedimentary fabric resulting from such collapse, outside glacitectonic. InWestern Europe, three paleoforms are commonly studied: lithalsas, collapsed pingo or ice wedges,associated with the development of gullying and erosion. Very few papers compile present-daydata and fossil ones.

Data collected from quarries in the eastern Paris Basin provide very nice records of suchthermokarst collapses in alluvial calcareous sands and gravels. These deformations occur as well indrained and waterlogged situation resulting in specific pattern of deformations. They cover brittleto plastic comportment of sediments. They strictly resemble to passive glacitectonism, like in kettleholes. Normal and reverse faults, with offset increasing toward the surface are common and locallytranspressive features may also be observed. Traces of segregation and reticulate ices arecommon.

Lithalsa, seasonal frost blister, spring frost blister, buried frozen oxbow lakes and perhaps pingoseem to have formed. Aerial photographs and high resolution DEM attest of the size, the densityand the frequency of these commonly circular or elongated features on Fyb river terraces.Permafrost is also attested by the recurrent occurrence of metric pattern grounds at the surface ofthe chalk and of ice wedge casts.

The periods of development of ice bodies followed by thermokarst’ events(s) are strictlyconstrained within a part of MIS 6, fossilized by the MIS5e pedogenesis. They fit the climaticevolution recognized in Western Europe for this period covering c.40 ka. A mapping on the scale ofthe Paris basin allows the reconstruction of permafrost extent at that time.

These thermokarst faults have been recurrently confused with neotectonic features triggered bypaleo-earthquakes. Because of the lack of seismic activity over the last 1.000 years in the Easternpart of the Paris basin, our interpretation seems the most plausible to explain such faulting andother features of deformation. It seems likely that many other observations reported within thearea of the paleo-permafrost extent and commonly attributed to neotectonic processes may resultfrom similar confusions.


ALBERT PISSART ET LA GÉOMORPHOLOGIE PLANÉTAIRE

François Costard

Laboratoire GEOPS Université Paris Sud, Orsay

Lors de sa réunion annuelle de 2011, l’AFDP avait organisé à Paris une session thématique sur lagéomorphologie planétaire. Albert Pissart s’était prêté au jeu avec un exposé portant sur laprésence de palses ou lithalses à la surface de Mars. Le public dans la salle fut extrêmementadmiratif de la prestation du Professeur Albert Pissart sur un sujet particulièrement délicat, mais ôcombien important, pour la compréhension de la présence possible de l’eau sur cette planète. Lesimages à haute résolution de Mars permettent en effet de distinguer des buttes de quelquesdizaines de mètres de diamètre qui pourraient être assimilées à des buttes d’origine périglaciairedu type palses ou lithalses. Pourtant, les conditions actuelles ne permettent pas d’expliquer leurapparition, ces buttes pourraient s’être formées sous un climat différent. Cette étude démontreclairement la curiosité et la capacité d’Albert Pissart à synthétiser des problématiques délicatescomme celle du périglaciaire de Mars qu’il maitrisait parfaitement du fait de sa connaissanceimmense et unique du milieu périglaciaire.

LE PERMAFROST DANS L'HIMALAYA: SPÉCIFICITÉS, CHANGEMENT CLIMATIQUE ET RISQUES NATURELS

ASSOCIÉS

Monique Fort

UMR PRODIG, CNRS/Université Paris-Diderot

Le pergélisol présente en Himalaya trois spécificités. (1) Il se développe dans un contexte de chainedynamiquement active, ce qui signifie que les facteurs de contrôle ne sont pas seulement latempérature, mais aussi l’activité sismo-tectonique. (2) Les indices de l’existence du pergélisol (cf.glaciers rocheux) sont moins sujets à caution dans les vallées intérieures et sur le flanc aride nord-himalayen (altitudes > 4000m), contrairement au flanc sud très raide du Haut Himalaya où desécroulements rocheux à grande échelle peuvent se produire. (3) L’orientation est-ouest des reliefscrée une grande variabilité spatiale de la zone périglaciaire (cf. contrastes thermiques, nature etvolume des précipitations). Aucun "laboratoire de terrain" permanent ni enregistrement continu delongue durée n’existent, mais quelques observations locales ont été menées dans différentessections de la chaîne, et - en ce qui nous concerne - dans l’Himalaya du Népal (districts du Mustanget de Dolpo), et de l'Inde (Ladakh).

Dans un contexte de changement climatique, la dégradation du pergélisol favorise larecrudescence de risques naturels potentiels tels que avalanches rocheuses, GLOFs, mouvementsde masse ou coulées de débris, d’autant plus imprévisibles et dangereux pour les populations quel’amont des bassins versants est rarement contrôlable depuis les zones habitées ou le long desinfrastructures. Enfin, dans les zones non englacées, la fusion de la glace de sol entraînera ladiminution progressive de la seule ressource « eau » existante : non renouvelable, cette eaumanquera aux populations d’altitude, ce d'autant plus que la croissance de l’activité touristiqueentraîne de nouveaux besoins.


RECONSTRUCTION OF THE DEVELOPMENT OF RETROGRESSIVE THAW SLUMPS AND CONTROLLING

METEOROLOGICAL PARAMETERS IN CENTRAL YAKUTIA (CENTRAL SIBERIA) USING

DENDROCHRONOLOGY AND REMOTE-SENSING

A. Séjourné (1), A. Decaulne (2), F. Costard (1), A. Fedorov (3)

(1) Laboratoire GEOPS Université Paris Sud, Orsay ; (2) Laboratoire Géolittomer, LETG, UMR-6554CNRS ; (3) Permafrost Institute, Russian Academy of Sciences, Yakutsk, Russia

In the continuous permafrost area of Central Siberia, the Central Yakutia (CY; Central Siberia) showsan ice-rich permafrost of 70-80% of ice by volume. As the mean annual air temperature at Yakutskhad increased by 3°С since the 1960s and thermokarst processes seem to develop rapidly atdifferent study sites in Central Yakutia since the early 1990s, this ice-rich permafrost is highlyvulnerable and prone to extensive degradation. However, the correlation between thermokarstdynamics in the region and the increase in air temperature is not fully understood and thus has tobe investigated.

Along the banks of thermokarst lakes, the deep thawing of permafrost induces retrogressive thawslumping. We recently studied retrogressive thaw slumps (RTS) in CY 100 km from Yakutsk, usinghigh resolution satellite images taken in 2011–2013 and conducting field studies. The RTSexpansion ranges from 0.5 and 3.16 m.yr−1 in average. The occurrence and the rate of expansionare the most important on the southwest-facing banks of thermokarst lakes underlying a control byinsolation. However, meteorological parameters initiating each summer the thaw slumping remainunconstrained.

In CY, the development of RTS on the forested banks of thermokarst lakes induces tilting anduprooting of trees (Fig. 1). The patterns of tree rings reflect the growth disturbances which can bedue to climate variations and/or cryogenic processes. Tree-ring analyses have been used toreconstruct landslide and snow-avalanche occurrence but it has been little used for thermokarstlake development and no literature has been found on tree-ring application for RTS studies.Investigations of RTS using tree-rings help studying the permafrost dynamics over a longercontinuous period of time than isolated snapshots from aerial and satellite images or field studies.

Here, we reconstruct the development of RTS, their expansion rate and the controllingmeteorological parameters on the banks of a thermokarst lake 100 km from Yakutsk during the last100 years by analyzing larch (Larix sibirica) ring widths and remote sensing data.

Our tree ring width analyses show that this RTS is expanding at least during the last 80 years and iscaused by an increase in air temperature rather than in precipitation. Its development occur bypulses of active development rather than a progressive expansion. The study of the RTSdevelopment from tree-ring widths provides a better understanding of the current thermokarstdynamic in this region. In the context of recent air temperature increase in CY, the rate ofthermocirque development may also increase in the future.


Retrogressive thaw slumping induces the destabilization and tilting of surrounding trees (tree ~7 m high forscale).

LES MARQUES GLACIAIRES ET PÉRIGLACIAIRES DES SÉQUENCES POSTÉRIEURES AU DERNIER MAXIMUM

GLACIAIRE EN VANOISE OCCIDENTALE

Charles Le Coeur

Professeur émérite Université Paris 1, Laboratoire de Géographie Physique, UMR8592 CNRS Meudon

Les étapes du retrait des glaces après le dernier maximum glaciaire ont permis le développementde formations périglaciaires variées sur les versant de Vanoise occidentale ( secteur de Gébroulaz).L’organisation des séries de moraines montre deux phases de réavancée des langues glaciaires dansles hautes vallées qui peuvent être rapportées au Dryas ancien et récent. Les indices externes deces appareils (chenaux de fonte, formations périglaciaires) permettent de suivre les limites desterrains déglacées dans un contexte morphostructural très varié. Il est ainsi possible de rechercherplusieurs générations de nappes de versant et de glaciers rocheux en fonction des dispositifsfacilitant la production de débris ou l’accumulation de glace.


LES GLACIERS DE VANOISE : GÉOPATRIMOINE EN DANGER ?

Matthieu Tournoud

Laboratoire EDYTEM, UMR 5204, CNRS / Université Savoie Mont-Blanc

Les glaciers, sont à l'heure actuelle les emblèmes du réchauffement climatique. En effet de partleur sensibilité et leur réactivité aux variations de températures et de précipitations, ilsreprésentent des indicateurs privilégiés des changements climatiques passés (dernièresglaciations, Petit Age de Glace) et actuel. Ils sont également au cœur d'enjeux économiques (skid'été), sociétal (ressource en eau), environnementaux, de gestion de risques naturels (suivis desglaciers rocheux par le RTM), patrimoniaux…

De nombreux chercheurs ont découvert au coeur du Massif de la Vanoise une richesse géologique,géomorphologique et cryosphérique extraordinaire. Ainsi le glacier de Gébroulaz fait partie desglaciers possédant une des plus grande série de données collectées ; les glaciers rocheux deVanoise par leur nombre et leur proximité avec les glaciers font de la Vanoise un lieu privilégiéd'étude et de découverte.

Les parcs Nationaux se mobilisent pour valoriser ce Patrimoine en jouant leur mission de servicepublic (valorisation, protection et transmission du patrimoine). Dans le Parc de la Vanoise, malgréles difficultés traversées, la possibilité de réaliser un géoparc, conjointement avec le Parc Nationaldu Grand Paradis est clairement inscrit dans la charte du parc.

D'ores et déjà, il existe un musée dédié aux glaciers : l'Espace Glacialis sur la commune deChampagny, un sentier d'interprétation des glaciers (en direction du cirque de l'Epéna). Mais denombreuses actions restent à réaliser pour aller dans le sens d'une mise en valeur, utilisant tous lesmoyens numériques actuels (time-lapse ; reconstition 3D ; photoscan ; giga pan), mais égalementimpliquant les acteurs de terrains comme les gardiens de refuge, le CAF ou les chercheurs.

L'objectif final de ce travail est de pouvoir mettre en lien les personnes sensibles à ces sujets pourqu'ils puissent transmettre leur connaissance, leur passion et permettre ainsi de sensibiliser le plusgrand nombre à ces sujets d'actualité et parfois méconnus.


LA LAVE TORRENTIELLE DU 14 AOÛT 2015 : RETOUR SUR L'ÉVÉNEMENT ET LE RÔLE DU GLACIER

ROCHEUX DU LOU (SAVOIE)

C. Ribeyre (1), P. Schoeneich (1), M. Marcer (1), X. Bodin (2), R. Pauhle (3)

(1) Laboratoire PACTE, UGA, Grenoble ; (2) Laboratoire EDYTEM, USMB/CNRS, Le Bourget-du-Lac ; (3)Service RTM 73, Chambéry

Le 14 août 2015, un orage sur le signal du Grand Mont Cenis (3377 m) génère deux importantsglissements de terrain, dont les niches d’arrachement se situent au niveau du front d’un glacierrocheux actif. Ces glissements sont à l’origine de deux laves torrentielles successives qui ontdéferlé jusqu’au village de Lanslevillard en causant d’importants dégâts (plusieurs centaines demilliers d’euros), notamment pour la société des remontées mécaniques de la station de Val Cenis.

Une étude sur le glacier rocheux est en cours, l’objectif étant d’analyser les dynamiques ancienneet récente du glacier rocheux. Pour cela, nous avons comparer les orthophotos et MNT générés parphotogrammétrie à partir d’anciennes images aériennes de l’IGN de 1970 à aujourd’hui. Une partiede l’étude est aussi consacré à des analyses de terrain : relevés de déplacement à partir de GPSdifférentiel, mesure de température de surface du sol, Lidar terrestre et géophysique. Nousprésentons ici les résultats préliminaires de cette étude.

Glacier-Rocheux du Col du Lou le 15/08/2015 : on distingue les deux glissements de terrain au niveau du front duglacier-rocheux qui sont à l’origine des laves torrentielles du 14/05/2015 (Source : RTM 73)


RÉGIMES THERMIQUES DU GEL SAISONNIER – MESURES AU LAUTARET 2012-2015

Philippe Schoeneich (1), Philippe Choler (2), Thomas Morin (3), Darragh Kenny (1)

(1) Institut de Géographie Alpine, Université de Grenoble Alpes ; (2) Laboratoire d’Ecologie Alpine etSAJF, CNRS / Université de Grenoble Alpes ; (3) Réseau Romma

Des mesures de température du sol ont été mises en place dès 2012 dans le secteur du vallon deRoche Noire, entre les cols du Lautaret et du Galibier, en vue d’étudier la distribution, la fréquenceet l’intensité du gel saisonnier. Les mesures sont effectuées sur une série de placettes de suiviécologique échelonnées entre 2100 et 2800 m d’altitude. Sur chaque site, trois capteurs de typeHobo Pendant ou I-button ont été placés à 10, 30 et 50 cm de profondeur. Des mesures initiées en2007, effectuées à 5 cm de profondeur, sont intégrées pour comparaison.

On présentera les premiers résultats de trois ans de mesures (2012-2015), en mettant l’accent surles régimes thermiques observés. On constate des régimes très variés, selon le site et l’année. Lefacteur de contrôle principal du gel saisonnier est le développement du couvert neigeux : unecouche de neige précoce, d’épaisseur suffisante et constante isole le sol du refroidissementatmosphérique, et limite considérablement le gel du sol. A l’inverse, un enneigement tardif, ou unecouverture neigeuse faible (sites exposés au vent) favorisent le gel du sol. Les conditions en débutd’hiver conditionnent fortement l’évolution du régime thermique pendant le reste de l’hiver.

Les premiers résultats confirment la forte hétérogénéité spatiale et temporelle du gel saisonnier,même aux altitudes assez élevées de l’étage alpin.


DISTRIBUTION DU PERGÉLISOL DANS LES ALPES FRANÇAISES : MODÉLISATION STATISTIQUE BASÉE SUR

L’INVENTAIRE DES GLACIERS ROCHEUX

M. Marcer (1), X. Bodin (2), P. Schoeneich (1), A. Brenning (3)

(1) Institut de Géographie Alpine, Université de Grenoble Alpes ; (2) Laboratoire EDYTEM, CNRS /Université Savoie Mont-Blanc ; (3) Institut für Geographie Lehrstuhl für Geoinformatik, Université

Friedrich-Schiller, Jena, Allemagne

Avec la montée des températures enregistrée au cours des dernières décennies dans les Alpeseuropéennes, plusieurs signaux de la dégradation du pergélisol y ont été signalés. Par conséquentdes efforts croissants ont été faits par la communauté scientifique et les autorités locales dans lacompréhension des processus et des risques liés à la dégradation du permafrost alpin. Lapremière étape pour gérer ce risque est la connaissance de son étendue spatiale. Comme lepergélisol alpin ne se manifeste pas à la surface, les modèles de distribution ne peuvent quedéduire son occurrence. Traditionnellement, les modèles de distribution du pergélisol utilisent lesglaciers rocheux comme preuve du pergélisol pour extrapoler statistiquement son apparition sur labase de la corrélation avec les variables climatiques.

Dans cette optique, le service Restauration des Terrains en Montagne (RTM), en collaboration avecl'Institut de Géographie Alpine (IGA), a réalisé le premier inventaire complet des glaciers rocheuxdes Alpes françaises, qui compte plus de 2600 formes et représente un ensemble de données demodélisation extrêmement précieux. La présente étude vise à exploiter cet inventaire afind'évaluer la répartition du pergélisol dans les Alpes françaises, en réalisant un modèle statistique.Les données climatiques comprennent la température de l'air, le rayonnement solaire et lesprécipitations. Une attention particulière est portée sur la variation saisonnière des précipitations,en essayant de comprendre son rôle dans la distribution du pergélisol, encore peu claire dans lesprécèdent études. Les Alpes Françaises sont partagées en 4 groupes en fonction des paramètrestopo-morphologiques et la performance du modèle est testée sur chaque groupe.

Les premiers résultats indiquent un rôle significatif des précipitations automnales dans ladistribution des glaciers rocheux à l‘échelle régionale, en confirmant probablement le rôle dumanteau neigeux en début de saison hivernal sur le bilan thermique du sol à l’échelle locale. Bienque le modèle explique correctement la présence des glaciers rocheux dans la plupart des régions,la présence des glaciers rocheux actifs dans les Alpes du Sud présente une anomalie trèsremarquable dans le modèle, discuté dans la présente étude. Finalement, une clef d’interprétationdu modèle est suggérée pour son utilisation dans la cadre de la gestion des risques.


CARTOGRAPHIE MULTI-TEMPORELLE DES DÉPLACEMENTS DU GLACIER ROCHEUX DE LAURICHARD

(HAUTES ALPES) : APPORTS COUPLÉS DE LA LASERGRAMMÉTRIE ET DE LA PHOTOGRAMMÉTRIE

Xavier Bodin (1), Olivier Sanchez (2), Emmanuel Thibert (3), Antoine Rabatel (2), PhilippeSchoeneich (4)

(1) Laboratoire EDYTEM, CNRS / Universite Savoie Mont-Blanc, Le Bourget du Lac, France ; (2) LGGE-OSUG, CNRS/UGA, Grenoble, France; (3) ETNA, IRSTEA, Grenoble, France; (4) Laboratoire PACTE,

CNRS / Université Grenoble Alpes, France

Recent measurements of accelerating rock glaciers in the Alps (Delaloye et al., 2008 ; Bodin et al.,2009 ; Hartl et al., 2016) show that velocity can increase up to several m/a (Delaloye et al., 2012).This kinematics variability can locally lead to slope instabilities and trigger hazardous phenomena:in France, the collapse of the Bérard rock glacier in 2006 (Bodin et al., 2016) and the debris-flowthat started at the Lou rock glacier in 2015 (Paulhe et al., 2015) can be considered as two eventsthat exemplify the possible impacts of permafrost degradation for human societies living inmountain territories.

At the limit between the Northern and the Southern -more Mediterranean-influenced- French Alps,the Laurichard rock glacier benefits from a long-term monitoring since the early 80's (Francou &Reynaud, 1992). Using 30-year long annual geodetic surveys of blocks, we detected inter-annualfluctuations of velocity (Bodin et al., 2009), which synchronicity with many series on other surveyedrock glaciers in the Alps suggests that the atmospheric warming, modulated by the nivologicalconditions, is controlling the rock glacier deformation rates (Delaloye et al., 2012). Neverthelessthe knowledge on the processes that govern such behavior is still lacking physical basis: a betterunderstanding requires to model the geomechanics of rock glacier, and for that accurate multi-temporal maps of surface displacements are fundamental.

For that purpose, we produced very high-resolution 3D models of the Laurichard rock glacier,acquired either by terrestrial laserscanning (TLS) in 2005, 2006, 2011 and 2013, airbornelaserscanning (ALS) in 2012 and terrestrial photogrammetry (or structure-from-motion, SfM) in2013 and 2015. The density of the generated point clouds we generated varies from 2 pt/m² to 20pt/m² and the accuracy of the coordinates after co-registration between the different datasets(2012 ALS dataset chosen as the reference) is in the order of 12-15 cm (standard error computedon stable areas). The main challenges for correct topographic mapping arose from the multi-scalevariability: microtopographic features like plurimetric ridges and furrows shield some areas fromthe laser, whereas surface roughness of the pluri-decimetric coarse blocky cover may be difficult tocope with when comparing point-clouds between each other's.

We employed 3D point-cloud processing and image correlation tools to compare high resolutionDEMs together and to extract various spatially-distributed measurements of surface movements.Both amplitude and direction of the displacements computed by images correlation were validatedfrom comparison to in situ high precision geodetic (milimetric accuracy) measurements: at thevarious considered time scales and for 8 measured points, the mean difference betweenTLS/ALS/SfM-derived measurements and geodetics measurements is lower than 5 cm/a, forvelocity that range between 25 and 150 cm/a. The spatially-distributed information provides richinsights into the deformation mechanisms of rock glaciers and open new challenging opportunitiesto move further into rheological laws and physical models. The ongoing next step of this work willconsist in extracting 3D point-clouds from two fixed cameras surveying the Laurichard rock glacier,which will soon give access to higher resolutions, in both space and time dimensions.


Vitesses 3D à la surface du glacier rocheux de Laurichard à partir de modèles 3D issus de lasergrammétrieterrestre (2006 et 2011), lasergrammétrie aérienne (2012) et de photogrammétrie terrestre (2015), et calculéesà partir de corrélation d'image (module IMCORR de SAGA-GIS). Les flèches indiquent la direction du mouvementet son amplitude, et les champs de valeurs (couleurs) sont interpolés à partir des vecteurs issus de la corrélation.


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Session en hommage à Albert Pissart · application to the Aiguille du Midi (3842 m a.s.l., Mont Blanc massif) • Xavi Gallach et al. - Reconstitution de la fréquence des écroulements