Les glissements de terrain constituent aujourd'hui l'un des risques géologiques les plus destructeurs du monde. L'une des principales raisons à cela est due aux vitesses élevées que les glissières peuvent atteindre, jusqu'à 160 km / heure (100 mph). Un autre est le fait que ces glissières peuvent transporter pas mal de débris avec elles qui servent à amplifier leur force destructrice.
Pris ensemble, c'est ce qu'on appelle un flux de débris, un danger naturel qui peut se produire dans de nombreuses parties du monde. Un seul flux est capable d'enterrer des villes et des communautés entières, couvrant des routes, causant la mort et des blessures, détruisant des biens et arrêtant tous les transports. Alors, comment les traitons-nous?
Définition:
Une coulée de débris est essentiellement un glissement de terrain à déplacement rapide composé de masse liquéfiée, non consolidée et saturée qui ressemble à du béton qui coule. À cet égard, ils ne sont pas différents des avalanches, où de la glace non consolidée et de la neige tombent en cascade le long de la surface d'une montagne, emportant des arbres et des rochers avec elle.
Une idée fausse courante consiste à confondre les coulées de débris avec les glissements de terrain ou les coulées de boue. En vérité, ils diffèrent en ce que les glissements de terrain sont constitués d'un bloc cohérent de matériau qui glisse sur les surfaces. Les flux de débris, en revanche, sont constitués de particules «lâches» qui se déplacent indépendamment dans le flux.
De même, les coulées de boue sont composées de boue et d'eau, tandis que les coulées de débris sont constituées de particules plus grosses. Tout compte fait, il a été estimé qu'au moins 50% des particules contenues dans un flux de débris sont constituées de particules de taille de sable ou plus grandes (c.-à-d. Roches, arbres, etc.).
Types de flux:
Il existe deux types de coulées de débris, appelées Lahar et Jökulhlaup. Le mot Lahar est d'origine indonésienne et concerne les écoulements liés à l'activité volcanique. Divers facteurs peuvent déclencher un lahar, notamment la fonte de la glace glaciaire due à l'activité volcanique, des précipitations intenses sur des matériaux pyroclastiques lâches ou l'éclatement d'un lac qui était auparavant endigué par des matériaux pyroclastiques ou glaciaires.
Jökulhlaup est un mot islandais qui décrit les écoulements provenant d'une crue glaciaire. En Islande, de nombreuses inondations de ce type sont déclenchées par des éruptions volcaniques sous-glaciaires, car l'Islande se trouve au sommet de la dorsale médio-atlantique. Ailleurs, une cause plus courante de jökulhlaups est la percée de lacs enduits de glace ou de moraine.
De tels événements de rupture sont souvent causés par le vêlage soudain de glace de glacier dans un lac, qui provoque ensuite une vague de déplacement pour percer une moraine ou un barrage de glace. En aval du point de rupture, un jökulhlaup peut augmenter considérablement en taille en ramassant les sédiments et l'eau de la vallée à travers laquelle il se déplace.
Causes des flux:
Les flux de débris peuvent être déclenchés de plusieurs façons. En règle générale, ils résultent de pluies soudaines, où l'eau commence à laver le matériau d'une pente ou lorsque l'eau a retiré le matériau d'une étendue de terre fraîchement brûlée. Une fonte des neiges rapide peut également être une cause, où l'eau de neige nouvellement fondue est canalisée sur une vallée escarpée remplie de débris suffisamment lâches pour être mobilisés.
Dans les deux cas, l'eau se déplaçant rapidement tombe en cascade le long des pentes et dans les canyons et les vallées en dessous, ramassant de la vitesse et des débris en descendant les parois de la vallée. Dans la vallée elle-même, des mois de sol accumulé et de roches peuvent être ramassés et commencer à se déplacer avec l'eau.
À mesure que le système prend progressivement de la vitesse, une boucle de rétroaction s'ensuit, où plus l'eau coule rapidement, plus elle peut capter. Avec le temps, ce mur commence à ressembler à du béton mais peut se déplacer si rapidement qu'il peut arracher des rochers des planchers des canyons et les projeter le long du chemin de l'écoulement. C’est la vitesse et l’énormité de ces particules transportées qui rendent un flux de débris si dangereux.
Une autre cause majeure des flux de débris est l'érosion des vapeurs et des berges. Comme l'eau qui coule provoque progressivement l'effondrement des berges, l'érosion peut se transformer en dépôts épais de matériaux saturés empilés contre les parois de la vallée. Cette érosion enlève le support de la base de la pente et peut déclencher un flux soudain de débris.
Dans certains cas, les coulées de débris proviennent de glissements de terrain plus anciens. Ceux-ci peuvent prendre la forme de masses instables perchées au sommet d'une pente raide. Après avoir été lubrifié par un écoulement d'eau sur le dessus de l'ancien glissement de terrain, le matériau de la glissière ou l'érosion à la base peut retirer le support et déclencher un écoulement.
Certains flux de débris se produisent à la suite d'incendies de forêt ou de la déforestation, où la végétation est brûlée ou arrachée d'une pente raide. Auparavant, les racines de la végétation ancraient le sol et éliminaient l’eau absorbée. La perte de ce support conduit à l'accumulation d'humidité qui peut entraîner une défaillance structurelle, suivie d'un écoulement.
Une éruption volcanique peut faire fondre de grandes quantités de neige et de glace sur les flancs d'un volcan. Cette ruée soudaine d'eau peut ramasser des cendres et des débris pyroclastiques lorsqu'elle coule le long du volcan escarpé et les transporter rapidement en aval sur de grandes distances.
Lors de l'éruption du volcan Cotopaxi en Équateur en 1877, les coulées de débris ont parcouru plus de 300 kilomètres dans une vallée à une vitesse moyenne d'environ 27 kilomètres par heure. Les coulées de débris sont l'une des «attaques surprises» mortelles des volcans.
Méthodes de prévention:
De nombreuses méthodes ont été utilisées pour arrêter ou détourner les coulées de débris dans le passé. Une méthode populaire consiste à construire des bassins de débris, qui sont conçus pour «capter» un flux dans une zone déprimée et murée. Ceux-ci sont spécifiquement destinés à protéger le sol et les sources d'eau de la contamination et à prévenir les dommages en aval.
Certains bassins sont construits avec des conduits de débordement et des écrans spéciaux, qui permettent à l'eau de s'écouler du flux tout en gardant les débris en place, tout en permettant plus d'espace pour les objets plus gros. Cependant, ces bassins sont chers et nécessitent une main-d'œuvre considérable pour être construits et entretenus; c'est pourquoi ils sont considérés comme une option de dernier recours.
Actuellement, il n'y a aucun moyen de surveiller la possibilité de coulée de débris, car ils peuvent se produire très rapidement et dépendent souvent de cycles météorologiques qui peuvent être imprévisibles. Cependant, des systèmes d'alerte précoce sont en cours de développement pour une utilisation dans les zones où le risque de flux de débris est particulièrement élevé.
Une méthode implique la détection précoce, où des sismographes sensibles détectent les flux de débris qui ont déjà commencé à se déplacer et alertent les communautés locales. Une autre façon consiste à étudier les conditions météorologiques à l'aide de l'imagerie radar pour faire des estimations des précipitations - en utilisant l'intensité des précipitations et les valeurs de durée pour établir un seuil de quand et où un flux pourrait se produire.
De plus, la replantation de forêts à flanc de colline pour ancrer le sol, ainsi que la surveillance des zones vallonnées qui ont récemment souffert des incendies de forêt est une bonne mesure préventive. L'identification des zones où des coulées de débris se sont produites dans le passé ou où les conditions sont réunies est également un moyen viable d'élaborer un plan d'atténuation de la circulation des débris.
Nous avons écrit de nombreux articles sur les glissements de terrain pour Space Magazine. Voici les satellites qui pourraient prédire les glissements de terrain, les glissements de terrain récents sur Mars, les glissements de terrain plus récents sur Mars, les glissements de terrain et les cratères lumineux sur Cérès révélés dans de merveilleuses nouvelles images de l'aube.
Si vous souhaitez plus d'informations sur le flux de débris, consultez la page d'accueil de Visible Earth. Et voici un lien vers l'observatoire de la Terre de la NASA.
Nous avons également enregistré un épisode d'Astronomy Cast sur la planète Terre. Écoutez ici, épisode 51: Terre.
Sources:
- Wikipedia - Débris
- Earth Science Australia - Débris
- Geology.com - Débit de débris
- AZGS - Débris s'écoule dans les montagnes de Catalina
