Reconstitution dendrochronologique des années de forte activité avalancheuse dans la Chaîne présidentielle (New Hampshire, États-Unis) : scénarios météorologiques et climatiques

Martin, Jean-Philippe (2016). « Reconstitution dendrochronologique des années de forte activité avalancheuse dans la Chaîne présidentielle (New Hampshire, États-Unis) : scénarios météorologiques et climatiques » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en sciences de l'environnement.

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Résumé

Les avalanches de neige constituent un risque naturel important dans les chaînes de montagnes à l'échelle globale, mais également dans le Nord-Est nord-américain. La Chaîne Présidentielle (New Hampshire, États-Unis) constitue l'une des plus vastes superficies alpines au sud du Labrador. À cet effet, elle représente un lieu important pour la pratique des sports de montagne sur les versants raides. Bien qu'un programme de prévision des avalanches est instauré depuis 1959, aucune archive historique n'existe. La dendrochronologie est reconnue comme une technique valide pour reconstituer l'occurrence passée de processus géomorphologiques divers. Cette thèse vise à documenter par dendrochronologie l'historique des avalanches de forte intensité dans la Chaîne Présidentielle et à mieux comprendre comment les facteurs météorologiques et climatiques influencent cette dynamique. Dans un premier temps, il importe de se questionner sur la singularité des milieux alpins du Nord-Est nord-américain. Une méta-analyse de la littérature scientifique a démontré que l'occurrence de cet environnement à si basse altitude dans la région d'étude résulte des interactions complexes entre la géosphère, l'atmosphère et la biosphère. Bien que la colonisation végétale ait suivi le même gradient sud-nord que le retrait de l'inlandsis Laurentien, trois facteurs contribuent à la mise en place, au maintien et à la diversité de ces environnements : l'élasticité du temps paraglaciaire, les effets de synergie entre les facteurs locaux tels que les dynamiques écologiques et les forçages climatiques, ainsi que la sensibilité et la résilience des milieux alpins. Dans un deuxième temps, afin de contribuer à l'avancement des méthodes en dendrogéomorphologie, la possibilité de discriminer le signal attribué aux avalanches de neige d'autres perturbations climatiques, écologiques ou géomorphologiques a été étudiée. Ces cas d'études ont permis de démontrer que la surcharge nivale peut entraîner des séquences de bois de réaction suffisamment importantes pour être considérées comme des perturbations majeures à l'instar des avalanches de neige. D'autre part, la réponse dendrochronologique des châblis et de l'activité torrentielle présente des patrons spatiaux distincts des avalanches de neige, ce qui permet de les distinguer même si leur occurrence peut être synchrone à l'échelle annuelle. Ensuite, une reconstitution dendrochronologique de l'activité avalancheuse de sept couloirs a permis d'identifier des variables météorologiques reliées à l'occurrence d'avalanches de neige de forte intensité grâce aux arbres de classification. Cet algorithme s'est avéré supérieur aux régressions logistiques par sa capacité à prédire correctement les années avalancheuses. Leur architecture a permis de dégager des scénarios expliquant l'activité avalancheuse, soit : 1) une fréquence importance de tempêtes de neige; 2) un enneigement supérieur à la moyenne; 3) des températures favorisant la formation de couches fragiles et 4) la présence de vents violents. Finalement, à partir de ces reconstitutions dendrochronologiques a été créé un indice d'activité avalancheuse de forte intensité à l'échelle régionale. Pour la période 1936-2012, 18 années de forte activité avalancheuse à l'échelle régionale ont été identifiées. Ces années se répartissent dans les quatre modes climatiques température/précipitation (froid et humide (FH), froid et sec (FS), chaud et humide (CH), chaud et sec (CS)). Cependant, la proportion d'années avalancheuses est significativement supérieure pour les années FH comparativement aux trois autres modes ou pour les années humides comparativement aux années sèches. Il existe d'autre part une relation significative entre l'activité avalancheuse à l'échelle régionale et l'Oscillation de l'Atlantique Nord (NAO). En effet, cette téléconnection, à l'instar de l'Oscillation du Pacifique Sud (ENSO) influence le climat de la région d'étude. La première est négativement corrélée avec les quantités de neige. La seconde permet de prédire la proportion de neige provenant des dépressions côtières, reconnues comme apportant d'importantes chutes de neige. Outre sa contribution sur les aspects méthodologiques en dendrochronologie et sur la reconstitution de l'activité avalancheuse dans un massif où il n'y avait aucune archive, cette thèse constitue un apport original sur les relations entre les avalanches et le climat à une pluralité d'échelles spatiotemporelles. Le potentiel des arbres de classification pour déterminer les scénarios climatiques expliquant les hivers de forte activité avalancheuse y est démontré. Cette étude a permis d'identifier les mécanismes à l'échelle synoptique expliquant la relation entre les téléconnexions atmosphériques et l'activité avalancheuse dans la Chaîne Présidentielle. En conclusion, dans une perspective de diminution du risque, nous souhaitons que cette thèse outillera les prévisionnistes responsables de la production d'un bulletin de risque pour notre site d'étude. En tant qu'une des premières études exhaustives sur les avalanches de neige dans le Nord-Est nord-américain, cette thèse ouvre la voie à un vaste champ de recherche où la compréhension du phénomène à une multitude d'échelles spatiotemporelles nécessite la prise en compte des particularités topographiques, écologiques, climatiques et humaines propres à cette région. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Avalanches de neige, Environnement alpin, Chaîne Présidentielle, Dendrochronologie, Arbre de classification, Climat

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Germain, Daniel
Mots-clés ou Sujets: Avalanches -- Presidential Range -- Histoire / Dendrochronologie / Avalanches -- Facteurs climatiques -- Presidential Range -- Méthodes statistiques / Avalanches -- Lutte contre
Unité d'appartenance: Instituts > Institut des sciences de l'environnement (ISE)
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 08 sept. 2016 15:18
Dernière modification: 08 sept. 2016 15:18
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/8820

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