Comment les scientifiques utilisent des drones pour réduire le risque d’inondations catastrophiques des grands lacs glaciaires


Comment les scientifiques utilisent des drones pour réduire le risque d'inondations catastrophiques des grands lacs glaciaires

Vue du lac Llaca au Pérou capturée par un véhicule aérien sans pilote. Crédit photo : Rodrigo Narro Pérez, auteur fourni

Au petit matin du 13 décembre 1941, citoyens de Huaraz, au Pérou, ont entendu un grondement terrifiant dans la vallée. En quelques minutes, un jet d’eau, de glace et de pierres se déversa sur la ville, en détruisant un tiers et tuant au moins 2 000 personnes.

Le barrage naturel de roche et de sédiments meubles qui avait retenu le lac Palcacocha avait échoué. Quatre-vingts ans plus tard, son effondrement reste l’une catastrophes naturelles les plus tragiques du Pérou.

Ce type d’événement catastrophique est connu sous le nom de « inondation d’éclosion des lacs glaciaires ». Les lacs glaciaires, comme on en trouve dans toute la Cordillère Blanche dans les Andes, sont souvent endigués par des moraines glaciaires qui peuvent atteindre une hauteur de plus de 100 mètres. Ils sont impressionnants, mais ils sont souvent instables.

De fortes précipitations et des avalanches de roches, de neige ou de glace peuvent faire monter le niveau d’eau dans les lacs glaciaires des barrages morainiques et générer des vagues qui dominent le barrage morainique ou le font s’effondrer et libérer d’énormes quantités d’eau. Ces catastrophes naturelles ne devraient devenir plus courantes au Pérou – et dans le monde, car le réchauffement climatique fait fondre les glaciers à un rythme sans précédent dans l’histoire.

Prévoir les inondations futures

Cette sombre histoire a stimulé la recherche internationale sur la stabilité des moraines qui retiennent les lacs glaciaires du Pérou. La Cordillera Blanca au nord du Pérou contient la plus forte concentration de glaciers tropicaux au monde. Prédire quand ces inondations se produiront – et à quel point elles seront dévastatrices – est une grave préoccupation les 320 000 personnes et plus qui vivent en aval.

Les modèles d’ingénierie géologique utilisent des variables telles que la taille et le volume du lac, la hauteur, la largeur et la pente du barrage morainique, et les dimensions du canal et de la vallée pour estimer la stabilité du barrage morainique et le risque d’inondation. Malheureusement, ces modèles ne contiennent pas beaucoup d’informations sur la composition du barrage morainique, qui peut varier considérablement selon l’emplacement et le mode de formation.

Ma recherche, qui fait partie d’une collaboration entre l’Université McMaster et l’Institut national de recherche sur les glaciers et les écosystèmes de montagne (INAIGEM) au Pérou, se concentre sur l’identification de l’origine de ces barrages morainiques et les propriétés physiques des barrages et des lacs qui les composent. retenir. Ces caractéristiques peuvent avoir un impact significatif sur la stabilité du barrage et son potentiel de rupture.

Comprendre la structure des barrages morainiques avec UAV

Les glaciers forment des moraines en transportant, en déposant et en poussant des éboulis, du sable et des limons et argiles à grains fins le long du fond de la vallée et des parois de la vallée adjacentes, formant souvent une barrière. Mais une moraine peut être beaucoup plus stable qu’une autre, selon les matériaux qu’elle contient et la façon dont elle est formée.

Des points faibles dans les couches empilées de la moraine peuvent laisser échapper de l’eau et emporter des sédiments, ou des roches meubles peuvent tomber après une perturbation telle qu’un tremblement de terre. Ces points faibles rendent plus probable un effondrement complet du barrage morainique. La localisation de ces vulnérabilités est une étape importante dans la prévision de la stabilité des barrages marins et peut permettre aux géoscientifiques et aux ingénieurs de développer des stratégies de remédiation plus efficaces.

Comment les scientifiques utilisent des drones pour réduire le risque d'inondations catastrophiques des grands lacs glaciaires

Les travaux de réhabilitation du lac Llaca au Pérou en 1977 comprenaient la construction d’un barrage. Crédit photo : Rodrigo Narro Pérez, auteur fourni

Mes collègues et moi analysons l’architecture de grandes moraines latérales qui se forment le long des flancs des glaciers du sud de l’Islande à l’aide de véhicules aériens sans pilote (UAV ou ) pour collecter des images haute résolution. Nous utilisons ces images pour identifier et classer les zones de sédiments grossiers et fins qui créent des zones de fuite d’eau et d’érosion des sédiments et qui peuvent conduire à la rupture du barrage. Nous avons des relevés UAV à haute résolution similaires des barrages morainiques dans la Cordillère Blanche prévus pour le début de 2022.

La recherche améliorera la fiabilité des modèles prédictifs pour identifier les risques d’inondation potentiels des lacs glaciaires. Les zones seront également identifiées où les travaux de réparation, tels que la construction de canaux de drainage supplémentaires ou de barrières antichars, sont le plus nécessaires pour renforcer la moraine.

Cela sera d’autant plus important que les glaciers fondent plus rapidement, que le volume d’eau de ces barrages morainiques naturels augmente et que le pouvoir destructeur des inondations continue d’augmenter. Une étude récente menée par des chercheurs de l’Université de Calgary a montré que le volume d’eau dans les lacs glaciaires a augmenté de 50 pour cent dans le monde depuis 1990.

Depuis le début du 19ème siècle, il y a eu environ 165 lacs glaciaires endigués par des moraines. En outre, environ 12 000 décès dans le monde sont directement imputables aux inondations glaciaires.

Nos recherches au Pérou fourniront de nouvelles informations sur la stabilité des barrages morainiques qui peuvent être appliquées à d’autres régions telles que la Bolivie, l’Himalaya et les Rocheuses canadiennes, qui sont également exposées à un risque accru d’éruptions de lacs glaciaires alors que le réchauffement climatique continue de faire fondre les glaciers. .


Des simulations montrent que des milliers de lacs des montagnes de l’Himalaya risquent d’être inondés en raison du réchauffement climatique


Fourni par La Conversation

Cet article a été republié par The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original.La conversation

Citation: les utilisent des drones pour réduire le risque d’inondation catastrophique des grands lacs glaciaires (2021 7 juin), récupéré le 7 juin 2021 sur https://phys.org/news/2021-06-scientists-drones-catastrophic -large- glacial.html

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