Fluctuations des glaciers et captages sous-glaciaires : le défi de s adapter!

Fluctuations des glaciers et captages sous-glaciaires : le défi de s adapter! Luc Moreau, glaciologue Laboratoire EDYTEM Cnrs UMR 5204, Université de Savoie Technolac L énergie hydroélectrique en Suisse, Enjeux technologiques, économiques et climatiques, organisé par le CREM Mercredi 10 novembre 2010, Salle du Grand Conseil, Sion

Résumé intervention Luc Moreau : 'Fluctuations des glaciers et captages sous-glaciaires : le défi de s'adapter!' Les glaciers sont les éléments naturels les plus réactifs au climat. Leur dynamique d'écoulement s'équilibre en permanence entre l'accumulation qui les fabrique et la fonte qui les fait disparaitre. La connaissance de cette dynamique a bien évoluée depuis quelques dizaines d'années mais de nombreux aspects restent très méconnus, et notamment ce qui se passe sous les glaciers. Par conséquent, quand il s'agit de capter l'eau sous la glace, c'est une véritable aventure technique quotidienne auquel les hydrauliciens se sont confrontés, et surtout quand les glaciers évoluent rapidement comme ces dernières décennies! Suite à la crue glaciaire des années 1970-85 qui a obligé les aménageurs hydroélectriques à modifier les accès et prises d'eau sous-glaciaires, la décrue actuelle très rapide depuis 25 ans les engagent à s'adapter à nouveau a ce retrait non connu depuis le moyen âge! Nous évoquerons l'évolution récente des glaciers, leur dynamique, et prendrons quelques exemples de défis techniques, parfois risqués contre cette nature glaciaire très capricieuse, réactive au climat, dangereuse parfois et auxquels se confrontent quelques rares sociétés hydroélectriques, suisses, norvégiennes et françaises. Les objectifs sont grands pour situer au mieux les futurs captages, car la ressource des eaux glaciaires est une force naturelle d altitude disponible, et à fort potentiel. Les cas du glacier d Argentière et de la Mer de glace seront évoqués pour montrer à quel point les hommes doivent faire face, malgré les technologies et la science d aujourd hui, aux incertitudes pour trouver les eaux sous les glaciers en 2010 et s adapter au retrait bien prononcé de nos glaciers alpins sans exception. Ces projets s inscrivent dans un contexte où l énergie propre est favorisée pour l avenir de notre monde! Luc Moreau, Le 05 novembre 2010, Glaciologue, Laboratoire Edytem Cnrs Univ. Savoie

1. Introduction 2. Qu est-ce qu un glacier? 1. Elément naturel très réactif au climat, surtout dans les chute de séracs, temps de réponse de chaque glacier au climat suivant ses caractéristiques. 2. Sur son mouvement, aspect capital de sa dynamique!! 3. La crue glaciaire des années 1970-1980, période de l aménagement des captages sous-glaciaires. 3. Pourquoi capter l eau sous les glaciers? 1. Pour capter l eau à une altitude supérieure à la retenue (argentière) 2. Pour accroître les capacités (Tré la tête) 3. Pour avoir une hauteur de chute intéressante (mer de glace) 4. Les fluctuations du glacier et de son mouvement : glacier d argentière-mt-blanc-emosson SA 1. Les variations du torrent sous le glacier depuis les années 1970. 2. Lien entre vitesses de glissement du glacier et passage des eaux 3. Comment prévoir le futur passage des eaux pour l année suivante? 5. Retrait glaciaire et remplissage des captages par les moraines : Mer de glace EdF 2011 1. Toujours des aspects méconnus et des difficultés pour trouver l eau sous les glaciers. 2. l exemple de la mer de glace, un réaménagement en cours pour 2011 6. Chute de séracs et poche d eau : glacier des rosses, et Gietroz et la Tine de Trient 7. Conclusions : relation Hydroélectricité et glaciologie.

1 _ INTRODUCTION : Les projets de captages sous-glaciaires ont été réalisés dans les années 1970-1980, période de crues glaciaires. Ce fût une véritable aventure humaine et technique par la découverte du monde sous-glaciaire, la réaction rapide des glaciers et les caprices des torrents de fonte. Lorsqu il s agit de capter l eau et de situer l eau sous les glaciers, les difficultés sont grandes. Aujourd hui la vigilance est toujours de mise car les glaciers sont maintenant en décrue et retrouve un état non connu depuis le moyen âge C est toujours un défi que d essayer de trouver l eau sous la glace, ou prévoir les futurs écoulement suivant les variations du mouvement du glacier qui ralentit suite au retrait prononcé de ces dernières années. Cependant, l hydroélectricité, dans ce contexte mondial d énergie et d environnement à encore de belles années devant elle! Cliché Robert Bolognési

Mont-blanc 4810 m Glacier Froid < 0 C ne glisse pas Face nord Glacier Tempéré = 0 C glisse Glacier des Bossons Le + bas, temps de réponse 4 ans

Le glacier tempéré glisse, s écoule vers l aval sous l effet de son poids. Il évacue le trop-plein de glace de la zone d accumulation Cliché JF. Hagenmülle

Voir site web www.moreauluc.com Chute de séracs du Géant, 2m/jour

Bilan de masse?

Bilan de masse cumulé, glacier d argentière massif du Mt blanc, lgge

Glaciers alpins Crue 1967-1989

Glacier : élément naturel très réactif au climat Chute de séracs très sensible!

Crue 1967-1990 variation du torrent ss-gl.

Mer de glace 1986 Mer de glace

1990-2009

Glacier de Bis Findelen Tré la Tête 1941 Argentière Le Tour 1967 Pourquoi capter l eau sous les glaciers?? Mer de glace 1972 Bondhusbreen 1980 Engabreen 1985

L exemple du site de captage de la société d Emosson SA au glacier d Argentière

Eaux amenées par gravité 2060 m - 1931 m 25%-30% de la retenue

Variation du torrent sous-glaciaire- chute de séracs sensible mouvement du glacier? 1982 à 1998 1970 1998 Cavité S6 La Vire

La vitesse de glissement du glacier nous informe sur le passage du torrent?

Roue dans une cavité naturelle sous 100m de glace Voir site web www.moreauluc.com

20 00 Vitesses de glissement en cm / jour glacier d'argentière 1990-2009 80 60 40 20 0 11990 37191 74192 111197 148198 185199 222100 259101 296102 333103 370104 407105 444106 481107 518108 5551 2009

40 35 Vitesse de glissement en cm/j du glacier d'argentière et débits max mesurés à 2060m 30 25 cm/jour 2009 20 15 10 m3/sec max. mesuré à 2060m 5 0 1/1 31/1 2/3 1/4 1/5 31/5 30/6 30/7 29/8 28/9 28/10 27/11 27/12 P15 C1 P15 C1

16 Septembre 2009 Argentière Installation d une station météo pluviomètre L. Moreau/Emosson

Pluie / Débit max Pluie cumulée par jour en mm, débit max journalier en m3/s, mouvement du glacier en cm/jour du 18 septembre au 27 novembre 2009 18 16 14 12 Précipitation, débits et glissement, glacier d'argentière en 2009 35 30 25 10 20 8 6 4 2 0 pluie [mm/j] débit max [m3/s] mvt glacier [cm/j] 18/9 23/9 28/9 3/10 8/10 13/10 18/10 23/10 28/10 2/11 7/11 12/11 17/11 22/11 27/11 15 10 5 0

Stations de mesures Argentière Interface accessible par login depuis www.gaiasens.com Alerte pluie, vent.

Dégager les puits obstrués? L objectif : ne pas perdre l eau

Eventuels écoulements perdus, obs. variations épaisseurs, évolution rive gauche, zone du basculement des séracs Film time lapse rive droite 2008-2009 Voir site web www.moreauluc.com Cliché appareil photo automatique rive droite, octobre 2009

Chute de séracs dans lac de retenue

Mer de glace

2000 Mer de glace 2009

Retrait du front Les moraines s éboulent Film front

Voir site web www.moreauluc.com

Mer de glace EdF Réaménagement du captage - 2011 Encore des inconnues Temps de réponse 15 ans

Poche d eau : Tine de Trient Engravement des prises Appareil photo et météo

Merci de votre attention... Luc Moreau CNRS EDYTEM Chamonix - Glaciologie