Caractériser la trajectoire des blocs rocheux

La spécialité des équipes INRAE de l’Institut des géosciences de l’environnement (IGE) et du Laboratoire des écosystèmes et sociétés en montagne (Lessem), c’est, entre autres, les chutes de blocs unitaires et les petits éboulements rocheux « tant que les blocs interagissent avec le terrain naturel, voire les ouvrages, plutôt qu’entre eux », précise Franck Bourrier, chercheur INRAE à l’IGE.

Leur fil rouge : savoir, dès lors que la masse rocheuse est détachée de la paroi, comment elle se propage « avant d’atteindre la petite maison dans la prairie », explique Stéphane Lambert, ingénieur INRAE à l’IGE. « Les blocs ont 4 modes de propagation : ils volent, glissent, roulent ou rebondissent. Et s’ils touchent la forêt, il convient de savoir comment ils interagissent avec les arbres », poursuit-il.

Ce processus complexe mêle physique et mécanique sur fond d’interaction dynamique rapide et de matériaux naturels très complexes, dont les propriétés sont susceptibles de varier. Pour appréhender cela, les chercheurs ont mis au point un ensemble d’outils de modélisation destiné à évaluer l’aléa de propagation, rassemblé dans la plateforme PlatRock.
Partant de modèles simples (lesquels considèrent le bloc comme un point matériel qui se déplace) et agrègent des lois dites d’interaction lorsque ce même bloc interagit avec le milieu naturel), les scientifiques les ont progressivement complexifiés, y intégrant la forêt voire des données mécaniques plus complexes, telle que la forme des blocs.
Ces outils d’évaluation trouvent leur application dans le dimensionnement des ouvrages de protection et dans la quantification de la fréquence et de l’intensité de l’aléa : Quelle est la probabilité pour qu’un enjeu (vies humaines, habitations, activités économiques, infrastructures) soit heurté ? Et, quand il est heurté, quelle est l’énergie mise en jeu ?

Et demain ? « Au moins deux fronts de science s’ouvrent à nous : prendre en compte la fragmentation des blocs et l’interaction des blocs entre eux et avec le sol. Vaste programme ! Les outils sont déjà en cours d’élaboration, il restera à les éprouver », anticipe F. Bourrier.