Impacts environnementaux des aménagements dans un contexte montagnard

Les stations de ski sont aujourd'hui encore en plein développement. Augmentation de leur capacité d'accueil, modernisation, diversification des activités proposées, tout est fait pour attirer de nouveaux touristes et rendre économiquement viables ces lieux hautement touristiques. Cependant, le milieu montagnard reste extrêmement fragile. Il abrite une faune et une flore riches, diversifiées, qui ont su s'adapter aux conditions climatiques et topographiques parfois difficiles. Chaque action que l'homme a sur ce milieu peut avoir des conséquences plus ou moins pérennes que nous allons détailler tout au long de cette partie dans trois axes principaux. 

Le premier axe traitera des études préliminaires indispensables à réaliser avant toute construction, comprenant la connaissance du contexte réglementaire en vigueur et l'identification des zones protégées, mais aussi l'étude des aléas naturels potentiels pouvant décider de la viabilité d'un site de construction ou non. Lors d'un deuxième axe, nous traiterons des impacts de la neige de culture sur le milieu naturel. En effet, le projet principal global d'agrandissement prévoit l'enneigement de nouvelles pistes ainsi que la mise en fonctionnement de nouveaux canons à neige, qui auront des impacts sur les écosystèmes locaux. Enfin, nous terminerons sur les impacts potentiels provoqués par la construction d'une nouvelle retenue collinaire, indispensable pour le projet global d'agrandissement de la station, pour la production d'eau potable ainsi que pour alimenter les nouveaux canons à neige. 

Etudes préliminaires

Avant la construction de tout aménagement, il est indispensable de connaître les caractéristiques des lieux d'implantation. Le contexte réglementaire est évidemment fondamental, car il définit les lieux constructibles, la présence de zones protégées ou d'aspects législatifs à respecter dans certains cas. L'étude des aléas naturels est également un aspect essentiel, car elle permet d'évaluer les risques locaux à prendre en compte. Ces derniers peuvent être extrêmement forts en zone montagne du fait des caractéristiques topographiques, géologiques et climatiques du milieu. 

Cadre réglementaire et institutionnel relatif au milieu montagnard

Le milieu montagnard est devenu de nos jours une attraction touristique notamment pour la pratique des sports d’hiver.  En effet après l’agriculture, la deuxième ressource économique pour les villages montagnards est le tourisme et on assiste à l'agrandissement ainsi qu'à la réalisation de nouvelles stations de ski généralement à l’initiative de promoteurs privés. A cet effet, l'état prend en charge la réalisation des différents aménagements pour faciliter l’accès à la station et laisse le soin aux communes et aux opérateurs privés de réaliser les aménagements  de la station, (Marcel et al., 2006),.

Le milieu montagnard est un environnement très fragile, encadré par une législation très stricte qui assure la protection des espèces faunistiques et floristiques ainsi que les ressources du sol et en eau qui le constituent. La réglementation impose d’étudier et de prendre en compte l’incidence sur l’environnement de tout aménagement avant sa réalisation. L’article L. 122-1 du Code de l’environnement impose aux collectivités publiques de respecter les préoccupations environnementales et de réaliser les études préalables relatives aux impacts potentiels des aménagements qui pourraient porter nuisance à l’environnement (Peyras et Mériaux, 2009).

La réalisation d'un projet d'aménagement en milieu montagnard est encadrée par des lois qui visent à assurer la protection des milieux. Avant la réalisation de tout projet d’aménagement en montagne, sa pertinence est évaluée et gérée par les comités de massifs, regroupant l’Etat et les collectivités locales. La Directive d’aménagement nationale relative à la protection et à l’amélioration de la montagne de 1977 constitue le texte juridique de base qui vise à assurer la protection des milieux et à garantir le développement des petits villages avoisinant la station. Mais d'autres textes (la loi montagne, le code de l'urbanisme etc.) complètent le dispositif juridique et réglementaire qui encadre la réalisation des aménagements en milieu montagnard

Notre projet de la station de ski de Puy Saint-Vincent prévoit la réalisation de plusieurs aménagements : une retenue collinaire, des canons à neige, une usine de production d’eau potable. Ces aménagements peuvent avoir des impacts sur l'environnement qu'il est nécessaire d'analyser. Cette partie est consacrée à la présentation du cadre juridique et réglementaire qui encadre ce genre d'aménagements et qui pourraient intéresser les différents travaux et activités susceptibles d'être engendrés. Elle comprend  trois parties : la première partie présente le cadre législatif et réglementaire (directive, loi montagne, code de l'urbanisme etc…) ; la deuxième partie présente le cadre institutionnel et administratif ainsi que les acteurs qui interviennent dans la gestion du milieu. On précise à cet effet, ce qui relève de l'administration centrale (ministères directions régionales etc.) de ce qui revient aux institutions décentralisées : comités etc. La dernière partie présente les sites protégés concernés par le projet en précisant la nature des protections dont ils bénéficient et les mesures nécessaires pour les garantir. 

Cadre législatif et réglementaire

Dans cette partie on présentera les différentes législations et les réglementations qui entrent en jeu dans le cadre de la préservation du milieux montagnard dans le cadre d'un aménagement quelconque.

Directive d'aménagement national relative à la protection et à l'amélioration de la montagne

La directive d’aménagement national relative à la protection et à l’amélioration de la montagne vise à protéger l’agriculture et la forêt qui la plupart du temps sont à la base de l’activité économique locale ; ils constituent d'autre part les piliers essentiels de l’équilibre écologique du milieu montagnard. Les activités agricoles et forestières ont tendance à être fragilisées par le développement du tourisme et des aménagements qui l’accompagnent. En effet tous ces aménagements mettent en jeu plusieurs acteurs socio-économiques qui peuvent avoir des intérêts divers et qui vis-à-vis du milieu montagnard peuvent se traduire par des pressions plus ou moins importantes.

Le texte de la directive se présente en deux parties. La première partie regroupe les principes généraux d’aménagement agricole, touristique et forestier en montagne et la deuxième partie, présente les dispositions complémentaires relatives à la protection de la haute montagne.

  • Les principes généraux

Les principes généraux concernent tout ce qui relation avec les aménagements qui peuvent être réalisés dans les milieux montagnards qui peuvent être relatifs aux différentes activités agricoles, touristiques et forestières. Dans cette partie relative aux principes généraux sont présentées les dispositions qui doivent être prises en compte pour tout aménagement en milieu montagnard. Ces dispositions concernent entre autres les règles générales d’urbanisme, les règles concernant les unités touristiques nouvelles, les mesures de protection des plans d’eau, les codes concernant les équipements, le transport et les réseaux divers et tout ce qui peut concerner les mesures complémentaires aux aménagements.

  • Les dispositions complémentaires relatives à la protection en haute montagne

Cette partie présente les différentes dispositions présentées précédemment en l’adaptant en haute montagne. Cet espace du patrimoine français est fragile et il est nécessaire de prévenir sa dégradation qui peut être irréversible. A cet effet, selon le texte de la directive, ‘la zone située au-dessus de la limite forestière doit être construite ou urbanisée le moins possible et certaines hautes vallées doivent rester en l’état’. Ces mesures, bien sûr, ne devront pas empêcher les activités dans la zone (industrielles, agricoles, touristiques, sportives…).

La loi Montagne

La loi Montagne a été mise en place le 9 janvier 1985. Elle est relative au développement et à la protection de la montagne. Cette loi a permis de définir au milieu montagnard sa spécificité, son aménagement et sa protection.

Elle présente le milieu à l’échelle d’une unité géographique ‘Le massif’ et en identifie sept en métropole (Jura, Vosges, Alpes du Nord, Alpes du Sud, Corse, Massif central et Pyrénées.) (figure1).  Chacun de ces massifs constitue une entité géographique, économique et sociale homogène.

Cette loi a pour objectif de permettre aux populations de ces zones de pouvoir développer leurs activités dans des conditions qui peuvent être très particulières en relation avec les conditions naturelles et les spécificités socio-économiques du milieu. Le développement de ces activités doit favoriser la pluriactivité par complémentarité, la diversification de l’offre touristique en protégeant et en valorisant le patrimoine naturel et culturel.

Cette loi s’adresse essentiellement à deux institutions, la Direction régionale de l’environnement et la Direction départementale de l’équipement.

Figure1- Les massifs montagneux Francais (source: carthotheque.free.fr)

Le code de l’urbanisme et l'aménagement du milieu montagnard

Selon l’article L145-3 du code de l’urbanisme, il est nécessaire de préserver les espaces liés au maintien et au développement des activités agricoles, pastorales et forestières. Seules les constructions nécessaires à ces activités (restauration ou reconstruction d’anciens chalets d’alpage ou de bâtiments d’estive), ainsi que les équipements liés à la pratique du ski et de la randonnée peuvent y être autorisées. Le document d’urbanisme spécifie aussi que l’aménagement doit se réaliser en continuité avec les bourgs et villages existants sauf si la préservation des espaces agricoles, pastoraux et forestiers et la protection contre les risques naturels imposent la délimitation de nouveaux hameaux intégrés à l’environnement. En ce qui concerne les parties naturelles des rives de plan d’eau naturel ou artificiel, la loi prévoit une protection sur une distance de 300 mètres à compter de la rive pour les parties de superficie inférieure à 1000 hectares. Ces mesures rendent l’urbanisation sur cette bande fortement encadrée.

 

Cadres institutionnel et administratif

Dans cette partie, on présente les différents acteurs institutionnels qui entrent en jeux pour garantir la mise au point et l’application des législations applicable au milieu montagnard. Pour ces acteurs, on peut identifier deux types d’acteurs: ceux relevant de l’administration centrale et les institutions décentralisées. 

L’administration étatique centralisée

Selon (camptocamp.org), on pourrait identifier deux échelles, pour spécifier ce type d’acteur : l’échelle européenne, regroupant les différentes institutions centrales qui prennent en charge la protection des ressources commune entre différents pays européen. On pourrait prendre comme exemple ALPARC (Réseau Alpin des Espaces Protégés) qui est un organisme découlant de la Convention Alpine, mettant en œuvre ses objectifs concernés les espaces protégés selon les critères de l’article 12 du protocole « Protection de la Nature et Entretien des Paysages » de la Convention Alpine. Il s'agit d'un outil fondé sur la coopération des pays européen voisins dont l’objectif principal est la mise en commun des outils de gestion pour les espaces  protégés alpins.

A l’échelle de la France, L’Etat met en place et gère le suivi des Parcs Nationaux Français. Il met en place les législations de protection découlant du droit européen ou du droit français, notamment les règles et procédures d'urbanisme fixant les conditions d'utilisation du sol, les conditions dont la prise en compte environnementale. D’autre part, l’Etat possède des services opérationnels sur le terrain, chargés de faire appliquer les législations et les dispositifs réglementaires comme les Directions Départementales de l’Agriculture et de la Forêt (DDAF), qui font également de l'assistance technique auprès des collectivités pour leurs projets environnementaux. Il y a également des acteurs techniques sur le terrain tels que l'Office National des Forêts (ONF) et son service Restauration de Terrain de Montagne qui gèrent les risques naturels qui pourraient affecter le milieu montagnard. 

Les institutions décentralisées

Tout ce qui est aménagement qui pourrait concerner le milieu montagnard. L’Etat laisse la tâche à l’échelle locale regroupant les collectivités territoriales. En effet, les Conseils Généraux, notamment au travers des Contrats Territoriaux, peuvent subventionner des politiques de développement durable pour les communes. Ils remplissent également des missions de suivi et d'assistance technique pour les projets environnementaux des collectivités. Les activités relatives à la gestion de l'eau, des déchets, des énergies, des transports en commun sont souvent réalisées par les intercommunalités, qui sont des communautés d’agglomération, qui en récupèrent la compétence. Elles sont souvent à l'initiative de documents d'urbanisme incluant des protections des milieux, tels que les SCOT et PLU.

Ces intercommunalités s'organisent parfois en syndicat intercommunal pour mener une politique de développement durable, comme c'est le cas d'Espace Mont Blanc créant de nombreux outils qui restent encore à mettre en application. Les communes, compétentes sur leur territoire sont à la base des démarches administratives. Les Conseils Municipaux ont généralement des élus chargés de l'environnement qui font le suivi des projets en cours et qui collaborent avec les autres acteurs institutionnels. Elles peuvent être à l'initiative de projet de protection et doivent respecter les textes réglementaires ainsi que les zones protégées sur leur territoire. Le conseil comprend des représentants du parlement, des assemblés permanentes des établissements publics consulaires, des organisations nationales présentant le milieu montagnard et chacun des comités de massif. Il est présidé par le premier ministre. Il présente deux grandes taches. D’une part, il définit les objectifs et précise les actions qu’il juge souhaitable pour le développement, l’aménagement et la protection de la montagne. D’autre part, il facilite par ses avis et ses propositions la coordination des actions publiques dans les zones de montagne.

Présentation des sites protégés concernés par le projet

Dans cette partie, nous présenterons les différents sites protégés pouvant être concernés par notre projet d'expansion ainsi que les institutions qui les encadrent.

Parc National des Écrins

Le Parc National des Écrins a été créé le 27 mars 1973. Il s'étend entre les villes de Grenoble, Gap et Briançon sur plus de 91 800 hectares, couvrant ainsi 61 communes sur deux régions.  Le parc se situe à 6,5 Km à vol d’oiseau de la station de ski de Puy Saint Vincent. Le Parc constitue le cœur qui est entouré par une aire optimale d'adhésion d'une superficie de 178 400 ha avec des altitudes comprises entre 680 m et 3750 m. Il compte 30000 habitant (figure 1). Ce parc présente un site appartenant au réseau Natura 2000.

Figure1- Parc Nationale des Écrins (source: parcsnationaux.fr)

Le Réseau Natura 2000

Le réseau Natura 2000 est un ensemble de sites européens classés comme protégés pour la conservation des espèces sauvages, animales ou végétales qui y résident, et de leurs habitats. Ce réseau est encadré par la directive européenne n° 79/409/CEE du 2 avril 1979, dite "Directive Oiseaux". Dans le but de protéger les espèces, des Zones de Protection Spéciale (ZPS) sont également désignées. Ce réseau est fondé sur deux directives, une directive « Oiseaux » mise en place en 1979 et une directive « Habitats naturels, Faune, Flore » mise en place 1992 (Figure 2). 

             

Figure 2-Démarche Natura 2000 (source: www.developpement-durable.gouv.fr/-NATURA2000)

Zone Importante pour la conservation des oiseaux

Ces zones sont encadrées par la Directive Européenne n°79-409 du 6 avril 1979. La directive préconise "que soit réalisées toutes les mesures nécessaires pour préserver, maintenir ou rétablir une diversité et une superficie suffisante d’habitats pour toutes les espèces d’oiseaux vivant naturellement à l’état sauvage sur le territoire européen". Au niveau français, les autorités concernées ont délimité des zones dans le territoire national hébergeant des espèces d’oiseaux sauvages jugées d’importance communautaire ou européenne.

Zones de Protection Spéciale des Ecrins 

Cette zone s’étend entre les départements des Hautes-Alpes et de l’Isère couvrant une superficie de 9800 ha avec des altitudes qui varient entre 810 et 4102 m. Elle a été désignée par un arrêté ministériel du 24 février 1988, modifié en 2004 et qui l’intègre dans le réseau Natura 2000. Cette zone regroupe plusieurs espèces d’oiseaux protégées au titre de l’article L414-1-II 1er alinéa du code de l’Environnement (Tableau1).

Tableau1-Espèces des oiseaux figurant sur la liste de l’arrêté du 16 novembre 2001

                    

Zones Naturelles d’Intérêt Écologique, Faunistique et Floristique (ZNIEFF)

C’est une portion de territoire, portant un intérêt écologique, faunistique et floristique remarquable du patrimoine naturel. Sa délimitation repose sur une justification scientifique détaillée de son intérêt écologique et patrimonial. La délimitation de ces zones en région Provence-Alpes-Côte d’Azur s’est en particulier appuyée sur les habitats déterminants et les espèces déterminantes qui présentent des critères suffisants pour justifier la description d’une ZNIEFF. On peut différencier deux types de ZNIEFF. Les ZNIEFF de type 1, regroupant plusieurs unités écologiques homogènes avec une superficie limitée par rapport au ZNIEFF de type 2 qui peut inclure plusieurs ZNIEFF de type 1 et présenter un grand ensemble naturel riche ou peu modifié, ou qui offre des potentialités biologiques importantes.

Le site du projet de la station de Puy Saint-Vincent est entouré par une grande zone ZNIEFF de type 2 qui est formée par des petites portions de ZNIEFF de type 1 (figure 3). Une description détaillée de ces zones est présentée dans le chapitre 2 où seront précisées les caractéristiques de la faune et de la flore présentes sur le site. 

                    

Figure 3-ZNIEFF de types 1 et 2 avoisinant la zone d’étude (source : géoportail)

Présentation de la faune et flore protégées présentent sur le site d’étude

Les sites potentiellement affectés par notre projet se situent dans un milieu montagnard où réside plusieurs espèces faunistiques et floristiques dont une grande proportion est protégée par les différentes réglementations précédemment présentées. Dans cette partie, un inventaire non exhaustif des différentes espèces protégées est présenté, qui pourra être complété par les législations associées à chaque site. Pour cela, on va s’appuyer sur le site (http://inpn.mnhn.fr/) relatif  à l’Inventaire Nationale du Patrimoine Naturel. L'INPN est un système mis en place par l’Etat suivant L’article L 411-5 du code de l’environnement assurant le recensement du patrimoine naturel français (espèces animales et végétales, milieu naturel et patrimoine géologique) dans les différentes communes françaises. D’autre part on va se référer aussi à un annexe comportant une étude de la sensibilité environnementale d’un projet qui a été réalisé sur le site concernant l’aménagement d’une piste de ski de Puy-Saint-Vincent.

Espèces animales protégées

Sur le site étudié, plusieurs espèces faunistiques sont présentes dont plusieurs sont protégées. Une étude d'impacts dans le cadre d'un projet dans la région de Puy Saint Vincent (étude d'impact, 2013) en a identifié plusieurs.

  • Des reptiles et batraciens 

La Grenouille rousse, Rana temporaria, est une espèce d'amphibien de la famille des Ranidae. Elle est commune sur le territoire français (figure 1).

Figure 1-La grenouille rousse (source: INPN)

La salamandre tachetée (Salamandra salamandra) est une espèce d'urodèle de la famille des Salamandridae (figure 2).

Figure 2- La salamandre tachetée (source: INPN)

  • Les oiseaux protégés 

Plusieurs espèces d'oiseaux sont protégés dans la zone d'étude citées par l'étude d'impacts de 2013. Chaque espèce citée renvoie vers une page du site (www.oiseaux.net) ou (ecrin-parcnational.fr) qui la présente:

Le tétras-lyre (tétroa tétrix): C'est l'une des espèces de oiseaux les plus affectées en milieu montagnard. Ils sont les tristes victimes des aménagement surtout touristiques, la chasse abusive, le dérangement sur les zones d’hivernage, le pastoralisme et les travaux forestiers mal gérés, les collisions avec les câbles de téléski.... (figure 3)

Figure 3- Le Tétras-lyr (source: INPN)

Tourterelle des bois 

Coucou gris

Pie bavarde

Mésanges (boréale, charbonnière, nonnette…) 

Pouillot véloce 

Fauvette des jardins

Roitelet triple bandeau

Troglodyte mignon 

Sittelle torchepot

Grimpereau des jardins

Merle noir 

Grive (musicienne et litorne

Bergeronnettes (b. grise et b. des ruisseaux) 

Pinson des arbres

 Verdier d’Europe

Espèces végétales protégés

Plusieurs espèces végétales sont classées comme protégées, notamment: (voir l'étude d'impacts, 2013)

Gagea lutea (L.) Ker Gawl., découverte en 1809, C’est une espèce de plante vivace de la famille des Lis. Elle figure dans l’annexe 1 de l’arrêté du 20 janvier 1982 relatif aux espèces protégées sur l’ensemble du territoire national.  

Corydaliscava (L.) Schweigg. & Körte. (figure1), découverte en 1811, appelée aussi Corydale a un tubercule creux. C’est une plante vivace, bulbeuse qui se rencontre dans les lieux frais et humides.

   

Figure 1- Le Corydale à tubercule creux (source :mnhn)

Anemone sylvestris L., surnommée l’anémone des bois et découverte en 1753. C’est une plante herbacée pérenne de la famille des renonculacées (Figure2). 

 

Figure 2- L’Anémone des bois (source :mnhn)

Hepatica nobilis Schreb., appelé aussi l’Hépatique noble, est une plante herbacée vivace de la famille des Ranunculaceae, du genre Hepatica.

Narcissus poeticus L., c’est une plante vivace connue aussi sur le nom du Narcisse des poétes.

Lilium martagon L., c’est une plante herbacée connue aussi sur le nom le Lis martagon.

On peut noter que la présence de la gagée est conditionnée avec celle de l’herbe aux goutteux (Aegopodium podagraria L.). Dès que cette dernière devient abondante la gagée jaune devient systématiquement absente.

 

 

Etude des aléas naturels

Chaque aménagement réalisé sur un site débute par une phase préliminaire d’étude afin de connaitre le milieu et choisir un site adapté. De nombreuses contraintes doivent être prises en compte. Dans un milieu montagnard, ces contraintes sont encore multipliées. Les études doivent comprendre les aléas naturels liés au site, partie que nous allons développer ici. Nous verrons l’étude des aléas liés à la géologie mais aussi aux risques sismiques et avalancheux. 

Afin d'estimer ces risques, il est également intéressant de s'intéresser aux différentes données météorologiques qui jouent un rôle prépondérant. 

Analyse des données météorologiques

Données météorologiques, enneigement et enneigement artificiel

L'étendue des surfaces enneigées et la durée d'enneigement sont directement liés aux conditions naturelles su site et aux données météorologiques.  Le lien entre l'enneigement et les conditions météorologiques est évident : quand les conditions climatiques sont plus douces que d'habitude, il pleut plus souvent qu'il ne neige et la neige présente sur le sol fond plus vite. Quand l'épaisseur et durée de l'enneigement sont insuffisantes vis-à-vis des exigences relatives à l'exploitation des stations de ski, il devient nécessaire de procéder à des opérations d'enneigement artificiel. L'analyse des données météorologiques représente une étape importante dans l'évaluation des différentes opérations relatives à la mise en place du dispositif d'enneigement artificiel.

Nous disposons dans le cadre de notre étude des données météorologiques. Les données nous ont été transmis par le binome 1 qui fait l'étude hydrologique du bassin versant. L'analyse de ces données nous permet d'apprécier la nécessité et l'importance des opérations d'enneigement artificiel. Ces analyse s'appuient sur des modèles ainsi que sur des package sous R. Un package est une collection de fonctions utilisables sous R centrée sur un sujet particulier.  Dans notre étude, nous avons utilisé plusieurs bibliothèques externes dont (’Sirad’, ‘EcoHydRology’). Nous avons ainsi pu constituer un tableau de données (donnée.csv), constituer de 8 variables météorologiques (Température minimale, Température maximale(°c), Pluviométrie(mm), Débit moyen(m3/s), Rayonnement globale(Mj/m2/j), Enneigement (cm), Potentiel d’évapotranspiration(mm/jour)) (figure1). Nous analysons dans la suite ces variables en essayant de les interpréter vis-à-vis de l'enneigement naturel potentiel et de l'enneigement artificiel nécessaire. 

         

Figure1- Caractérisation des variables météorologiques

La température

Pour la température, nous avons pu avoir les données des Températures maximales et minimales dont on en a déduit la température moyenne entre le 01 janvier 2010 et le 08 Janvier 2015. (La figure 2) présente les variations des températures moyennes en °c durant cette période.  L'examen de cette figure montre que les températures moyennes les plus basses sont enregistrées entre Décembre et Janvier. En sachant que la saison de ski commence en Novembre dans la région et pourrait durer jusqu’à fin Mars, on pourrait en déduire qu'on a impérativement besoin de l’enneigement artificiel.

            

Figure 2- variation de la température moyenne

Les précipitations

Il est essentiel de déterminer le régime naturel des précipitations qui nous permet de préciser les impacts associés au déroulement naturel du cycle de l’eau et les impacts qui résultent des conséquences de l’enneigement artificiel. Nous disposons des données relatives aux précipitations en mm entre le 01 janvier 2010 et le 08 Janvier 2015 (Figure 3). La figure 4 indique que la pluviométrie est très irrégulière d’une année à une autre. La pluviométrie annuelle la plus basse enregistrée entre 2010 et 2015 a été de 681.6 mm (année 2011) et la pluviométrie annuelle la plus élevée a été de 813.3mm (année 2013). En effet l’hiver 2013/2014 a été exceptionnellement pluvieux en Provence – Alpes – Côte d'Azur, (meteofrance.fr : Bilan climatique de l’hiver 2013-2014).

       
                   

Figure 3- Variation des Précipitations 

L’enneigement

Nous avons pu acquérir les données relatives à d’enneigement dans la station de Puy-Saint-Vincent à partir du site ‘skiinfo.fr’. Nous avons analysé la variation de l’enneigement entre les années 2010 et 2014 (figure 4). On peut remarquer que l’enneigement est très variable d'une année à l'autre et qu'il se concentre essentiellement durant la période entre Décembre et Avril. ​

            

Figure 4- Variation de l’enneigement 

L'évapotranspiration

A l'aide des packages (’Sirad’‘EcoHydRology’) on a pu déterminer des valeurs approximatives de l'évapotranspiration moyenne l'équation de Turk. On a eu les résultats de la figure 5. Les valeurs moyennes annuelles pour les année 2011, 2012, 2013 et 2014 sont respectivement de 453.9066​mm, 477.1158​mm, 490.8888​mm et 456.7683​mm. On peut noter que malgré que la variation de l'évaporation potentiel est très variée d'une année à une autre les valeurs annuelles sont approxiamtivement égaux référant aux sorties d'un bilan hydrologique alors qu'on a bien vu précedemment que les précipitations liquides et solides référants aux entrées dans un bilan hydrologique sont très variables. Ce qui justifie encore une fois le recours à l'enneigement artificiel dépandant de la différence variable des entrées et des sorties d'eau. 

                     

Figure 5 - Variation de l'ETP entre 2011 et 2014  

 

La prévention des risques naturels

Généralités sur la gestion du risque

De nos jours le nombre de victime liés et aux accidents naturels sont évaluées à 5 millions de personnes. Les premières victimes sont les pays en voie de développement caractérisé par un développement démographique en continuelle augmentation qui en résulte une expansion urbaine irréfléchie ainsi qu’une dégradation importante du milieu naturel (déboisement suivi d'érosion des sols, modification des microclimats, etc.).

Afin de limiter les aléas naturels liés aux activités industrielles, les pays industrialisés ont mis en place différentes mesures de prévention et atténuation des risques potentiels. Bien que cela représente une très lourde charge pour l’économie de ces pays. On note bien que les pertes humaines sont en continuelle régression.

On notera aussi que les investissements mobilisés pour limiter les dégâts dangereux sont d’habitude rentable vue les couts très élevés des pertes économiques évités (exemple de la Californie ou le ratio correspondant au gain économique des mesure préventives a été estimé à 12 % pour les glissements de terrain, 20 % pour les risques sismiques et volcaniques, 60 % pour les inondations). En effet selon (Cojean, 2003) ‘L’intérêt économique des investissements

préventifs est bien plus grand quand ils s’intègrent dans des schémas de développement urbain et régional’. 

Cadre législatif et réglementaire de la gestion du risque en France

La France, qui a mis en place une politique de gestion du risque dotée d’un dispositif législatif et réglementaire. L’ordre chronologique des différentes mesures et des dispositions qui ont été mises en place est représenté sur la figure 1. 

   

Figure 1- Mise en place du dispositif législatif et réglementaire en France

Le premier plan de gestion des risques naturels mis en place en France a été consacré à la gestion des inondations. Les Plans des Surfaces Submersibles (PSS) ont été créés en 1935. La notion de périmètre de risque a été introduite en 1961 à la faveur de l’article R.111-3 du code de l’urbanisme qui fait référence au fait que « la construction sur des terrains exposés à des risques tels que : inondation, érosion, affaissement, éboulement, avalanche, peut, si elle est autorisée, être subordonnée à des conditions spéciales ». En 1967 des Plans d’Occupations des Sols (POS) ont été encadrés par la loi d’orientation foncière. La conservation des sols a été considérée dans le dispositif de prévention des risques naturels en 1972 avec la mise en place du plan Zones Exposées aux Risques de Mouvement du Sol et du Sous-sol (ZERMOSS). La même année a été mise en place les plan d’Exposition aux Risques Naturels prévisibles (PER), qui détermine les zones exposées aux risques Naturels ainsi que les mesures de prévention. En 1994 a été mise en place le Plan de Prévention des Risques Naturels Prévisibles (PPR) (Cojean, 2003).

Risques hydrologiques

Les risques hydrologiques représentent tous les dangers dus aux précipitations liquides ou solides. Dans cette partie nous allons essayer de caractériser les différents phénomènes naturels qui peuvent être à l'origine de risques hydrologiques qui peuvent menacer les différents aménagements de la station de ski de Puy-Saint-Vincent. Nous décrivons également les différents risques encourus et les mesures qui peuvent être mis en place pour les éviter ou pour les atténuer.

Le torrent est un cours d’eau de faible longueur et de forte pente (> 6%), caractérisé par des crues soudaines et violentes. Ces torrents peuvent donc transporter tout type de sédiments qui peut être de tailles et de volumes variables. Ces derniers peuvent être dévastateurs sous l’effet de ce qu’on appelle les écoulements de laves torrentielles et les dépôts sur les cônes torrentiels. Les laves torrentielles sont des mélanges de boues ainsi que des sédiments divers qui sont transportés sous l’effet de séquences de pluies intenses déclenchant un écoulement emportant les débris qui peuvent être très destructeurs. Ce genre d'écoulements avec le transport qui l'accompagne se produit dans les régions de forte pente et se déclenche avec l'augmentation des débits de ruissellement. En aval, lorsque le sol devient plus plat. Ces débris vont s’accumuler formant des dépôts sur les cônes torrentiels. 

Les mesures de prévention

La dynamique des phénomènes torrentiels dépend des aléas climatologiques et de nombreux paramètres environnementaux. L'évolution des risques associés aux phénomènes torrentiels pourrait être évaluée à partir de suivi des modifications de la largeur des bandes actives des torrents provoqués par les phénomènes torrentiels et les sapements des berges qu'ils peuvent provoquer.

Le site de la station de Puy-Saint-Vincent se situe en aval des cours d’eau Le Gyr, l’Onde et la Combe de Narreyrou. Donc la priorité pour un aménagement serait de protéger les personnes et les biens des conséquences  des phénomènes torrentiels. Pour cela on a pensé à l’aménagement d’un barrage perméable de sédimentation qui peut assurer une régularisation des débits solides lors des phénomènes exceptionnel qui peuvent être destructeurs.

Le principe de fonctionnement de ce barrage est simple, présence de petits crues qui laissent passer l’eau clair et retient les sédiments de grande tailles. La taille de crues dépend du type de barrage choisis. Selon (Van Effenterre, 1982), il existe plusieurs types de barrages : barrage de sédimentation, à grosses barbacanes, à pertuis, à fente et à grille métallique adaptable. Les sédiments sont retenus dans le barrage, leurs curage se fait soit d’une façon naturelle lorsqu’ils sont emportés par le courant soit manuellement par des engins adaptés. A cause des problèmes de colmatages qui peuvent survenir, l’intervention manuelle est souvent nécessaire surtout pour les régions forestières telles que Puy-Saint-Vincent avec la présence d’arbres dans les laves torrentiels (Figure 7). Pour une meilleure gestion des sédiments, on pourrait permettre à une entreprise de construction l’exploitation du bassin de sédimentation, qui est constitué par des granulats apportés par les torrents. Cette action doit être itéré à chaque crue afin de respecter un niveau de base de la retenue.

    

Figure 7- Emplacement potentiel du barrage perméable de sédimentation (source: Geoportail)

Risques et aléas géologiques

L’étude et la connaissance du contexte géologique est une étape incontournable avant toute construction d’aménagement et davantage encore pour la création de barrages et de retenues collinaires. En effet, le sol a un rôle extrêmement important à jouer dans les fondations, pouvant à lui seul être responsable du succès ou de l’échec du projet. Pendant de nombreuses années, cette étape a été négligée, occasionnant des catastrophes à plus ou moins grande échelle. 

Buts et méthodes de l’étude géologique

Il existe plusieurs méthodes de prospection disponibles pour réaliser les études nécessaires à l’implantation d’une retenue : la cartographie, les photos aériennes et les études sur le terrain (Comité Français des Grands Barrages, 1997). Aujourd’hui, l’intervention d’un géologue professionnel est requise dans la plupart des cas. Les buts de cette étude sont diverses : elle permet de replacer le site dans un contexte local et régional, de déceler d’éventuelles conditions géologiques rédhibitoires à toute construction, d’orienter le déroulement de la suite des études et éventuellement d’affiner le lieu d’implantation de la retenue en tenant compte de toutes les observations faites. L’étude tectonique tient notamment une part prépondérante afin de repérer la présence de potentielles failles sismiques actives qui pourraient affaiblir les fondations. Rappelons que les secteurs montagneux, et particulièrement les Alpes en constante formation, sont des zones très actives. 

Les différents aléas géologiques

Les informations suivantes sont tirées du livre Retenues d'altitude de L. Peyras et P. Mériaux (2009). 

La prise en compte des aléas géologiques est un point capital pour la construction d’une retenue, notamment en milieu montagnard où les versants sont souvent instables. Certains aléas peuvent être responsables de l’abandon pur et simple du projet car ils représentent un risque non maîtrisable et trop important. Nous allons ici développer trois types d’aléas liés à la géologie : les mouvements gravitaires rapides, les mouvements gravitaires lents et les instabilités souterraines.  

  • Les mouvements gravitaires rapides

Ce sont des mouvements rocheux, qui peuvent être classés en fonction de leur importance et du volume transporté. On distinguera les simples chutes de pierres et de blocs, les éboulements et les écroulements rocheux. On considère un bloc ou rocher comme un volume unitaire compris entre le dm3 et la centaine de m3. Une pierre présente un volume inférieur au dm3. On appelle une chute de pierres ou de blocs un mouvement impliquant un volume total inférieur à 500 m3 et où on considère qu’il n’y a pas d’interaction entre les différents éléments. On appelle un éboulement rocheux un mouvement impliquant un volume total supérieur à 500 m3 et où existent des interactions, des chocs, entre les éléments en mouvement. Ces interactions vont rendre la prévision de ces mouvements et la dynamique générale plus complexes. Il est important de connaître la composition du sol car le type de roche (magmatique, métamorphique, sédimentaires) ainsi que la végétation, la tectonique des sols ainsi que le climat vont être paramètres influents de la dynamique. L’étude géologique se fait en 2 étapes :

  • Localiser les zones de départ et évaluer leur activité (fréquence de départ et volume produit)

  • Délimiter la zone maximale de propagation

Il faut pour cela repérer les blocs arrêtés surplombant, et également réaliser une étude historique sur les précédents événements ayant eu lieu pour évaluer l’activité. Dans le cas de notre station qui est boisée on peut repérer les cicatrices sur les arbres (étude dendrochronologique) et dater les blessures. Tous ces indices d’activité sont appelés des témoins silencieux (présence en falaise de zones de couleurs différentes et très contrastées pour repérer les points de départ, les arbres blessés avec fragments de roches dans le tronc, impacts dans le sol sous forme de cratère, blocs dans les arbres, etc).

Reconstituer les trajectoires potentielles de chacun de ces mouvements peut s’avérer fastidieux car beaucoup de paramètres entrent alors en jeu. Il existe des logiciels de simulation mais les résultats doivent être interprétés avec prudence. Les études sur le terrain sont indispensables pour repérer ces indices non repérables par cartographie. 

  • Les mouvements gravitaires lents

Ce sont principalement des glissements de terrain. Ce sont des mouvements naturels qui permettent de rétablir l’état d’équilibre naturel perdu par la disparition des glaciers qui ne jouent plus le rôle de support. Même si ce sont des mouvements naturels, la réalisation d’aménagements et notamment la construction d’une retenue peut engager un mouvement du fait d'une surcharge locale ou de l'augmentation des pressions interstitielles dans le sol engendrée par des fuites de la retenue. Il existe deux types de glissements : le premier est un glissement plan sur une couche dite « savon ». Le second est le glissement rotationnel. Il est plus facile de prévoir un glissement plan car la couche savon est souvent reconnaissable grâce aux études géologiques préliminaires, mais le glissement rotationnel se produit de façon plus courante. L’utilisation de photos aériennes peut permettre de reconnaître des indices quant à ces instabilités tels que des décrochements, des éboulements actifs, des zones de bombements, synonymes de l’activité du mouvement. Des observations sur site nous permettront de trouve des indices tels que des failles, mais aussi des fracturations ou des schistosités.

  • Les instabilités souterraines 

Elles sont le plus souvent liées à la présence de karst ou de poches de gypse pouvant entraîner des effondrements. Les formations karstiques sont des formations très poreuses : elles présentent des difficultés à retenir et l’eau et sont instables en entraînant parfois la rupture de grottes et donc un affaissement du terrain. Elles sont à éviter sur les sites de construction. La recherche des instabilités liées au quartz peut être réalisée grâce aux cartes géologiques et à des observations de terrain. Les indices les plus courants à repérer  sont la présence d'affleurements de calcaires massifs, des formes de dolines ou la présence de lapiaz. Ces formes sont observables dans la Chartreuse par exemple. 

Figure 1: un lapiaz à la Dent de Crolles, dans le massif de la Chartreuse (Isère) Source : Wikipedia

La présence de gypse représente également un critère qui peut être rédhibitoire. De formule CaSO4·2H2O, cette roche évaporite est composée de sulfate de calcium. Elle est particulièrement sensible à l’eau. Elle est formée par la superposition de plusieurs feuillets successifs, reliés entre eux par des liaisons faibles. En cas d’infiltrations locales d’eau, ces liaisons vont être fragilisées entraînant la dissolution du gypse, ce qui peut provoquer des effondrements. Ce sont des phénomènes bien connus dans les carrières de gypse notamment en la région parisienne. Pour cette raison, une attention particulière devra être apportée à l’étanchéité de la retenue et du réseau si du gypse venait être trouvé sur site.
La présence de gypse n’est pas aisée à reconnaître. En plus des cartes géologiques, une étude de terrain est plus que jamais nécessaire avec le repérage de cargneules, des roches vacuolaires jaunâtres avec des reliefs découpés. Une eau sulfatée pourrait également être synonyme d’un sol contenant du gypse (voir le contexte géologique et qualité de l'eau). 

Figure 2- cargneule (source: site Géologie et patrimoine, Matheysine et alentours) 

De manière globale, la composition souterraine au niveau local est à prendre en compte. La présence d’argiles est à vérifier car elles sont soumises à des variations importantes de volume : elles peuvent gonfler en présence d'eau et se rétracter en période de dessiccation, provoquant des mouvements au sein de la retenue. La présence d’une couche meuble hétérogène en profondeur peut également induire des phénomènes de suffusion, où l’érosion souterraine provoque un affaissement de la surface. 

Contexte géologique de la station de Puy-Saint-Vincent

Nous allons ici étudier le contexte géologique de la station, et nous intéressant plus particulièrement aux sites éventuels retenus pour la construction de la retenue. 

  • Constitution du sol et contexte géologique

La station de Puy-Saint-Vincent est située dans la région Briançonnaise, dans le département des  Haute-Alpes. Située dans le massif des Ecrins-Pelvoux, ce dernier fait partie des massifs cristallins externes. 

Figure 3- carte géologique des zones alpines et ensembles rocheux rencontrés dans les Alpes occidentales françaises (Source : www.geol-alp.com)

Les roches constituant le sol au niveau de la station sont principalement sédimentaires et métamorphiques. Les cartes géologiques du Briançonnais montrent que le haut de la station est principalement formé de flyshs et de conglomérats nummulitiques (roches sédimentaires calcaires). On remarque également une ceinture de gypse (en rouge sur les figures 4 et 5) située juste au-dessus de la ville de Puy-Saint-Vincent. Même si elle ne semble pas très étendue et située vers le bas de la station, et que le gypse ne semble pas très présent dans la vallée de la Vallouise, des études plus approfondies sur le terrain, notamment la réalisation de carottages au niveau des sites choisis pourraient être nécessaires afin de confirmer cela. 

Figures 4,5,6: cartes géologique de Puy-Saint-Vincent, indiquée dans le cadre rouge, et leur légende. La commune étant située la jonction de quatre cartes géologiques différentes, elles doivent être compilées afin d'avoir une idée du contexte géologique global.

La localisation de la station dans les Alpes peut également induire localement la présence de roches métamorphiques. Les schistes, lorsqu’ils se délitent en feuillets, deviennent particulièrement instables et sujets aux mouvements gravitaires rapides. Une étude locale permettra d’évaluer leur présence au niveau des sites sélectionnés. ​

  • Etude des aléas géologiques et sites de construction

Plusieurs sites potentiels ont été sélectionnés pour construire la retenue collinaire. Ils sont au nombre de quatre. Nous allons nous intéresser aux caractéristiques géologiques de chacun d'entre eux afin d'estimer les aléas géologiques que nous pourrions rencontrer et ainsi évaluer leur potentiel de construction respectif. Les données satellites utilisées datent de 2010.

Figure 7- présentation des quatre sites potentiels de construction de la retenue (Source: Google Earth)

Ces sites ont été choisis en collaboration avec le binôme 1 afin qu'ils répondent aux différentes contraintes hydrologiques et de construction. Le trait rouge délimite les contours du bassin et de la station. 

Site 1:

 

Figure 8- emplacement du site 1 à l'ouest du bassin. Les coordonnées exactes sont indiquées en bas de l'image (source: Google earth).

Ce site est situé sur un replat naturel, ce qui est un atout pour la construction, évitant ainsi des travaux de terrassement trop lourds. Cependant, il est situé sous un relief présentant des signes d'instabilité. En effet, la présence de zones plus claires à l'ouest du site marquant une frontière plus ou moins nette peut être synonyme d'une dynamique des sols, notamment pour les mouvements gravitaires lents ainsi que des éboulements. 

Figure 9-  vue du site 1 et exposition à des pentes supérieures à 30° indiquées en rouge  (Source: www.skitrack.fr)

Cette carte permet de voir que le site 1 est bien situé à l'aval de pentes supérieures ou égales à 30°, ce qui représente un risque non négligeable de mouvements gravitaires. Des études de terrain plus poussées seront nécessaire afin de déterminer la cohérence du sol et les risques d'éboulement. La mise en place de mesures de sécurité lors de passage d'engins ou la mise en place de protection devront être envisagées en cas de construction (voir la construction d'aménagements associés à la retenue)

Site 2: 

Figure 10- emplacement du site 2, à l'ouest du bassin, au-dessus du site 1 (source: Google earth)

Il est constitué d'un lac naturel. Situé à proximité de la ligne de crête, il peut être sensible à certains aléas climatiques comme des vents forts, de l'érosion, l'apports de particules éoliennes, un ruissellement fort. Cependant, son environnement boisé lui confère une protection contre ces aléas ainsi qu'une cohésion du sol pour éviter les glissements de terrain. En cas de construction, un boisement maximum devra être conservé afin d'assurer cette protection. 

Figure 11- vision surplombante du site 2. Estimation de l'exposition à des pentes supérieures à 30° ainsi que de la proximité avec la ligne de crête (source: Google earth)

Site 3: 

Figure 12- emplacement du site 3 (Source: Google Earth)

Le site 3 est situé sur un plateau naturel. Du fait de son emplacement, il n'est pas directement menacé par des éboulements. Cependant, il est très exposé aux aléas climatiques. La proximité de pentes supérieures à 30° situées en aval nécessiteront une étude approfondie du sous-sol afin de prévenir tout mouvement gravitaire lent que pourrait occasionner une surcharge locale créée par la retenue.

Figure 13- Exposition du site 3 aux pentes supérieures à 30° indiquées en rouge. (Source: www.skitrack.fr)

Site 4:

Figure 14- Emplacement du site 4 à l'est du bassin et de la station. (Source: Google Earth)

Cet emplacement est situé à l'est de la station, sur la ligne de crête séparant le bassin versant de la combe de Narreyrrou. De la même façon que pour le site 3, il n'est pas directement menacé par des phénomènes d'éboulement du fait de sa position surplombante, mais sa proximité avec des pentes supérieures à 30° doit être prise en compte.

Figure 15- vision surplombante du site 4 et proximité avec des pentes supérieures à 30°. (Source: www.skitrack.fr)

Conclusion de l'étude et avertissement:

Ces observations préliminaires se basent uniquement sur des cartes géologiques et des images satellites. Elles ne permettent pas de connaître toutes les caractéristiques géologiques avec précision, mais permettent d'avoir une première impression. Des études de terrains sont absolument nécessaires pour repérer les caractéristiques locales, avec notamment des carottages afin de déterminer les caractéristiques du sol qui sont primordiales. 

 

Risques avalancheux

Les avalanches regroupent tous les phénomènes mettant en jeu une masse de neige qui se met brusquement en mouvement et progresse rapidement jusqu'en bas d'une pente. Elles représentent un danger pour la retenue car elles peuvent provoquer sa rupture. Nous ne nous intéresserons ici qu'aux facteurs fixes intervenant dans l'identification des risques. 

Figure 1- photo d'une retenue collinaire impactée par une avalanche. (Source: http://rga.revues.org/1471)

Les différents facteurs influençant la stabilité du manteau neigeux

Différents facteurs interviennent dans la stabilité du manteau neigeux, donc dans le déclenchement d'avalanches. Les informations suivantes sont issues du site de l'Institut pour l'Etude de la Neige et des Avalanches WSL

  • La topographie

Elle comprend la forme du relief mais aussi ses caractéristiques favorisant les avalanches comme dans les combes ou les couloirs d'accumulation situés souvent à proximité des crêtes. 

  • La pente

La pente joue un rôle clef car elle est synonyme de gravité, moteur de l'avalanche. La plupart des avalanches se produisent sur des pentes entre 30° et 40°. 

  • L'exposition

Ce terme comprend à la fois l'exposition au soleil mais aussi l'exposition au vent. Les pentes donnant au nord vont rester longtemps à l'ombre en hiver, ce qui les privera d'un ensoleillement direct. Or ce dernier est responsable des différentes transformations de la neige (alternance de fonte et de regel), ce qui provoquera le tassement et donc la consolidation du manteau neigeux. Au contraire, les pentes orientées au sud recevront un ensoleillement direct favorisant un tassement rapide et une consolidation du manteau neigeux. L'exposition au vent est également importante: les pentes soumises à l'accumulation de neige présenteront une augmentation locale de la charge ainsi qu'un manteau non cohésif donc favorable au déclenchement d'avalanches. La végétation est également à prendre en compte. Comme pour les glissements de terrain, un site boisé favorise la cohésion du manteau et ralentira la progression de la coulée de neige. 

Etude de la station de Puy-Saint-Vincent

Nous étudions les emplacements des quatre sites potentiels pour la construction de la retenue en fonction des risques d'avalanche. 

Figure 2- carte des pentes supérieures à 30° du domaine skiable de Puy-Saint-Vincent (source: www.skitrack.fr)

D'après la carte, il semblerait que seuls les sites 1 et 2 pourraient être directement menacés par des coulées de neige en amont. La position surplombante des sites 2 et 4 semble les protéger de ces aléas. Une coulée dans la retenue pourrait avoir de lourdes conséquences sur la retenue elle-même mais également sur les installations situées en aval (voir l'étude en cas de rupture de la retenue). La mise en place de moyens de protection contre les avalanches pourra être envisagée (voir construction des aménagements associés à la retenue), à la fois pour protéger les installations mais également pour protéger les accès lors de l'apport des matériaux. Ces données peuvent être vérifiées avec la carte des avalanches produites dans le passé donc susceptibles de se produire de nouveau. 

Figure 3- exposition des différents sites potentiels de construction aux avalanches potentielles du domaine skiable de Puy-Saint-Vincent. En rose sont indiquées les avalanches rapportées par témoignage, en beige sont indiquées les avalanches probables par interprétation des phénomènes passés (source: Géoportail)

 

En compilant ces informations, il semblerait bien que seuls les sites 1 et 2 soient directement menacés par des avalanches. 

Conclusion de l'étude et avertissement:

L'étude des cartes topographiques et des phénomènes passés permettent d'estimer les risques potentiels des différents sites par des phénomènes avalancheux. Cependant, les facteurs variables climatiques et météorologiques sont indispensables à mettre en relation suivant les années. 

 

 

Risques sismiques

Les informations suivantes sont en parties tirées du livre Retenues d'altitude de L.Peyras et P.Mériaux (2009).

>Les risques sismiques sont à prendre en compte dans le choix du site de construction pour la retenue. La prévention quant à ces risques va dépendre du type d'ouvrage construit et des conséquences que pourrait engendrer une rupture. Lorsque que les conséquences du séismes se cantonnent à un voisinage immédiat, on dit que l'ouvrage est à "risque normal". Au contraire, lorsque les conséquences peuvent s'étendre beaucoup plus loin, notamment pour les retenues situées en aval de construction ou lieu de résidence, on estime l'ouvrage à "risque spécial". En France, on utilise généralement la notion de séisme maximal possible (SMP) correspondant au séisme "le plus pénalisant pour le site et concevable au regard de la tectonique régionale". Il est estimé à partir du séisme historique maximum vraisemblable (SMHV). Ce dernier traduit le postulat selon lequel un séisme ayant eu lieu dans le passé peut se produire de nouveau sur la même zone active et avec une puissance comparable. Il est ainsi basé sur plusieurs critères donnés par la circulaire DPPR/SEI du 27 mai 1994.
Le risque sismique peut en premier lieu être apprécié par la carte de zonage sismique de a France.

Figure 1-  Zonage sismique de la France. Source:Prim.net (source: http://www.risquesmajeurs.fr/le-zonage-sismique-de-la-france) 

Le massif abritant Puy-Saint-Vincent est classé dans une zone sismique modérée. En effet les Alpes, en constante formation, sont connues pour leur activité sismique. 

La superposition des cartes du relief avec les cartes géologiques de la région permet d'estimer le contexte local au niveau de chacun des sites potentiels. 

Figure 2- visualisation des quatre sites potentiels avec superposition des cartes topographiques du bassin et des cartes géologiques. Le bassin est délimité en rouge. (Source: Google Earth et Géoportail)

On remarque sur cette carte la présence de plusieurs failles situées à proximité des sites 1, 2 et 3. Ces failles, si elles s'avèrent effectivement actives par des mesures sur le terrain, peuvent induire des micromouvements et causer des déséquilibres locaux. On considère que la présence d’une faille potentiellement active (ayant montré une activité dans le quaternaire récent) peut être une cause d’abandon du projet, notamment dans le cas des grandes retenues. Ces données seront donc à prendre en compte lors du choix du site final. 

 

Contexte géologique et qualité de l'eau

Des études préliminaires géologiques peuvent être réalisées à partir de cartes géologiques et de campagnes de terrain afin de déterminer les caractéristiques chimiques de l'eau présente dans le bassin versant. Cette eau étant captée, stockée puis utilisée pour la production d'eau potable, il est important de connaître ses caractéristiques afin d'adapter les traitements en aval (voir la partie sur la production d'eau potable dans la station). Cette eau a ruisselé et a circulé en profondeur dans le sol, et sa composition chimique a pu être modifiée du fait des caractéristiques géologiques des sols. De nombreux phénomènes de dissolution, cristallisation mais aussi des contaminations peuvent avoir lieu. Certaines roches vont enrichir l’eau en minéraux, alors que d’autres vont l’appauvrir. Le contexte géologique général et local est donc un point important dans la détermination des eaux.

Notre lieu d’étude est situé dans le bassin versant de la Haute-Durance et Serre-Ponçon, dans le sous-bassin de la rivière Gyronde. Les roches de ce bassin ont été classées de moyennement érodables. L’érosion peut être responsable de la présence de particules dans l’eau qui devront être éliminées lors de la production de l’eau potable. Cependant, dans notre étude, nous nous situons au sommet de ce bassin versant, nous pouvons donc supposer que la charge en particules est très faible. Les eaux de montagne sont en général limpides et peu contaminées. Cette hypothèse sera toutes fois à vérifier par des analyses de l’eau au niveau local.

Afin d’estimer le potentiel impact du contexte géologique sur la qualité de l’eau, des études de terrain doivent être réalisées au niveau local, à proximité des sources captées pour la production d’eau potable (Schéma Directeur d'Alimentation en Eau de la commune de Puy-Saint-Vincent). Trois sources sont utilisées pour alimenter Puy-Saint-Vincent :

  • La source du Rat ou de Pra Loubet
  • La source de Narreyroux ou de Pra Devers ou de Devez
  • La sources des Mondes

La proximité avec les glaciers est également importante à prendre en compte.

La source du Rat 

La source du Rat est située au sein de la couverture superficielle glaciaire, en aval d’affleurements de calschistes. La particularité de cette source est la présence de gypse en amont qui peut entrainer la minéralisation de l’eau et son chargement en sulfates. Le gypse est une roche exogène composée de sulfate de calcium. Sa structure est composée de l’empilement d’ions calcium et de sulfates reliés par des liaisons faibles, ce qui le rend vulnérable par l’attaque de l’eau. En rompant ces liaisons, on observera un dégagement de sulfates dans l’eau. Il existe aujourd’hui de normes concernant la concentration en sulfates et des procédés pourront si nécessaire être mis en place lors de l’étape de traitement de l’eau afin de respecter les doses maximales.

La source de Narreyrou

La résurgence de cette source se fait au niveau d’éboulis, plutôt dans un contexte argileux. La perméabilité des éboulis peut rendre la source vulnérable aux plusieurs contaminations. La présence d’argile demandera également une attention particulière concernant le taux en matière en suspension et la turbidité de l’eau.

La source des Mondes

La résurgence se fait au niveau d’éboulis constitués de grès. La présence de grès induit des eaux douces, peu minéralisées, mais agressives pouvant abimer les conduites (une eau trop douce provoque la corrosion des canalisations et peut demander un traitement par reminéralisation).

Le contexte géologique peut également donner des indications sur la qualité de l’eau. Par exemple la dureté de l’eau traduit sa teneur en minéraux notamment en calcium et en magnésium. Une eau trop dure aura des impacts sur les canalisations avec des dépôts de calcaire. 

Impacts de la neige de culture sur le milieu naturel

Dans un contexte de réchauffement climatique, les stations de basse et moyenne altitudes doivent faire face à un manque croissant de neige, ce qui les pousse à investir pour s'équiper de systèmes de production de neige artificielle. Mais du fait de sa fabrication, la neige de culture diffère de la neige naturelle par ses propriétés physiques et chimiques, occasionnant des modifications sur le milieu naturel. 

Problématiques associées à la production de neige artificielle

Impacts météorologiques associés à la production et à la manutention de la neige artificielle

L’un des impacts environnementaux de la neige de culture est la pollution atmosphérique. La production de neige artificielle s'accompagne de l’émission de très petites particules dans l’atmosphère. La concentration de ces particules ultrafines peut atteindre 20 000 particules par cm3 alors qu’en condition normale la concentration est seulement de 500 à 800 particules par cm3. Ces particules sont en majorité de diamètre inférieur à 50 nm ce qui pourrait empêcher leur condensation en pluie ou neige, et donc l’assèchement des nuages (Thorens, 2007).

Impacts de la production de neige artificielle sur le cycle de l’eau

Le processus de production de neige artificielle affecte significativement le cycle de l’eau. En effet, il est perturbé à deux niveaux : lors des prélèvements, ce qui modifie le volume d’eau présent dans la source, et lors du stockage et de la production qui provoquent un déficit local temporaire en eau. Ces problèmes s'accompagnent souvent des pertes ayant lieu lors des différentes étapes (fuites, évapotranspiration). Près de 30% de l’eau peut être perdue par évaporation durant le processus (De Jong, 2007). En ce qui concerne la station de Puy Saint-Vincent, les besoins en eau pour la production de neige artificielle à prélever ont été évalués à 50 000m3. On aurait donc besoin de pomper 65 000 m3 d’eau pour satisfaire ces besoins annuels. Les pertes seront donc évaluées à 15000m3 d’eau. Sachant que ces besoins se concentrent en période d’étiage (période de basses eaux), cela pourrait avoir des conséquences environnementales importantes sur le milieu aquatique. Elles pourraient d'autre part engendrer des pressions importantes quant à la disponibilité de l'eau puisque ces périodes correspondent à des périodes d'activité de la station durant lesquelles les besoins en eau potable sont élevés.

Impacts de la neige artificielle sur l’hydrosystème

Introduction

De nos jours, les stations de ski ayant recours aux usines de production de neige artificielle se multiplient. Cette neige de culture permet de fournir une hauteur de neige suffisante pour la pratique des sports d’hivers. Dans les Alpes, l’enneigement artificiel s’est surtout développé au début des années 80 à la suite d'épisodes de faible enneigement et qui ont été attribués au phénomène de réchauffement climatique. La neige de culture soulève aujourd'hui la polémique avec d'un côté les associations de protection de l’environnement qui attirent l'attention sur les impacts environnementaux associés à l'emploi de la neige artificielle et de l’autre, les gestionnaires des stations et les acteurs concernés par la stimulation des activités socio-économiques de la région.

La neige artificielle peut avoir des impacts nocifs pour le milieu montagnard notamment en ce qui concerne l’hydrosystème. Dans les Alpes, l’enneigement artificiel est surtout pratiqué durant une période relativement courte entre fin novembre et début décembre avec un taux d'environ 50% de l’enneigement annuel. Le reste est réparti durant les mois de janvier et février. Cette section est consacrée à l'identification et à l'analyse des différents impacts de l'utilisation de la neige artificielle au niveau de la station de Puy Saint-Vincent et sur le fonctionnement du système hydrologique de la région.

Problématiques associées à la production de la neige artificielle

  • Cadre juridique concernant la production de neige artificielle en France

Il n’y a pas de réglementation propre à l’aménagement d’usines pour la production de neige artificielle. Dans ces conditions ce sont les lois générales qui s'appliquent, notamment  les dispositions relatives à la police des eaux, celles relatives à la police des Installations Classées (IC) ainsi que les codes d’urbanisme (LE SERVICE D'ÉTUDES ET D'AMÉNAGEMENT DE LA MONTAGNE, 1995).

  • Problématique hydrique de la production de neige artificielle

Le rapport de synthèse de la Commission Internationale pour la Protection des Alpes (CIPRA) sur ‘l’enneigement artificiel dans l’Arc Alpin’ décrit les impacts que pourraient avoir la production et l'emploi de la neige artificielle au niveau des Alpes sur les ressources présentes dans le milieu montagnard et en particulier sur les ressources hydriques. Pour compenser le manque d’épaisseur de neige, de grands volumes d’eau sont nécessaires. Les stations prélèvent l’eau pour la production de neige artificielle soit à partir de réseaux en eaux superficielles et souterraines, soit à partir des réseaux de distribution d’eau potable ou, parfois, à partir d'aménagements hydroélectriques.

En ce qui concerne la station de Puy Saint-Vincent, l’eau est prélevée dans une retenue d’altitude. Une nouvelle retenue est envisagée dans le cadre de ce projet dans l’hypothèse de l’agrandissement du domaine skiable et du parc touristique. Le choix de cette nouvelle source présente deux intérêts majeurs : la disponibilité relativement importante de l'eau dans la retenue permet d'une part de produire de la neige, d'autre part de produire de l'eau potable dans une période où la demande est maximale. La production de neige à partir de l'eau issue de la retenue permet également d'éviter les prélèvements dans le réseau d’eau potable (Badré et al, 2009). Les prélèvements directs risquent en effet d'engendrer des impacts environnementaux sur la ressource notamment au cours des périodes d'étiage et les prélèvements sur le réseau d'eau potable risquent d'augmenter la pression sur les ouvrages de stockage et sur les réseaux hydrauliques. Ces risques sont d'autant plus marqués durant les périodes où les prélèvements sont importants qui correspondent souvent à des périodes de forte activité dans la station.

Les volumes d'eau nécessaires à la production de neige artificielle sont relativement importants : 1 mètre cube d’eau permet de produire en moyenne 2,5 mètres cube de neige. L’enneigement de base correspond à une hauteur de neige de 30 centimètres. Par conséquent, l'enneigement d'un hectare nécessite un volume d'eau d'environ 1000 mètres cube. Ces volumes nécessaires peuvent être largement dépassés au cours des épisodes de climat doux et pourraient à long terme augmenter avec le réchauffement climatique

  • Problématique énergétique de la production de neige artificielle

Au-delà des besoins croissants en eau, la production de neige artificielle est un processus fortement consommateur d’énergie. Cette consommation d'énergie comprend d'une part l'énergie nécessaire au pompage de l’eau à partir de la source et son acheminement jusqu’à l’usine, d'autre part l'énergie nécessaire au procédé de production. Selon l'enquête réalisée par le service d’Etude et d’Aménagement touristique de la montagne en 2002, les besoins énergétiques annuels s'élèveraient à 25 426 kWh par hectare de piste enneigée soit l'équivalent de 5 fois la consommation électrique d'un foyer de quatre personnes (Tableau1).

En ce qui concerne la station de Puy Saint-Vincent dont la superficie des pistes couvre 39 ha, les besoins énergétiques s'élèvent à peu près à un million de kWh. Avec les extensions prévues, les pistes vont couvrir une superficie totale de 60 hectares. Les besoins s'élèveraient donc à 534 000 kWh d’énergie en plus, soit l’équivalent de près de 80 fois la consommation annuelle électrique d'un foyer de 4 personnes.

Tableau 1- Consommation hydrique et électrique annuelle pour les besoins de l’enneigement artificiel dans les alpes en allemagne (SEAT, 2009) 
             

Impacts sur les sols, la faune et la flore

Même si les canons à neige ont montré leur importance d'un point de vue économique afin d'assurer un enneigement minimum pour l'ouverture de la station, la neige artificielle a de nombreux impacts à différentes échelles sur les sols, sur la flore ainsi que sur la faune. Ces trois aspects sont intimement liés.  

  • Des propriétés physiques et chimiques différentes

Du fait du processus fabrication (voir le fonctionnement des canons à neige), la neige artificielle contient d'avantage d'eau que la neige naturelle, et a donc une densité plus élevée. En effet, on estime que sa densité varie entre 500 km/m3 et 700 km/m3 suivant la saison, alors qu'elle ne dépasse pas 400 km/m3​ pour la neige naturelle (Keller, et al., 2004). Cette différence est à l'origine d'une fonte tardive qui peut être retardée de 4 semaines dans les endroits les plus sensibles. Ces différences peuvent directement impacter le milieu naturel. 

  • Augmentation de la température du sol

La neige a naturellement un effet isolant. Lorsqu'elle se dépose, elle assure une température de 0 degré, empêchant le sol recouvert de descendre à des températures négatives. Elle empêche ainsi le gel du sol et des plantes recouvertes. La neige artificielle, plus dense et plus durable, réduit les pertes de chaleur et provoque l'augmentation de la température du sol. La prolongation des  températures proches de zéro peut avoir de nombreuses conséquences sur la microfaune du sol, notamment avec un développement accru des champignons au dépend des bactéries (Robroek, et al., 2013).  

  • Modification de la structure du sol

Un sol non recouvert de neige va subir une alternance de cycles de gel et de dégel permettant d'apporter de la cohésion au sol et ainsi d'en améliorer la structure. Cet phénomène est important pour les sols des stations du ski qui du fait de nombreuses manipulations (terrassement, remblais, déboisement, création de pente) n'ont parfois aucune structure définie. En modifiant les temps de couverture des sols, la neige artificielle peut entraîner la perturbation de ces cycles. Sa densité plus élevée va également provoquer une plus grande pression par unité de surface et peut ainsi réduire sa porosité.

  • Impacts sur la chimie du sol

L'eau utilisée pour la production de la neige artificielle est en grande partie issue du ruissellement, du captage de sources ou du pompage dans des cours d'eau. Cette eau qui a déjà parcourue un long chemin s'est chargée en différents minéraux et sa concentration en ions sera plus élevée que pour de l'eau directement issue de précipitation avec un pH légèrement plus élevé. Cette apport supplémentaire peut entraîner un enrichissement minéral des sols et perturber le fonctionnement local des micro-organismes et des végétaux. La forte densité de la couverture neigeuse va également limiter les échanges gazeux entre le sol et l'atmosphère, allant même jusqu'à créer des conditions locales d'anoxie  (Caravello, et al., 2006). Il faut également prendre en compte des pollutions indirectes résultant du fonctionnement des canons à neige, comme des fuites d'huile par exemple. 

  • Impacts sur la végétation

La végétation peut être impactée de plusieurs façons. Tout d'abord, le retard de fonte peut retarder la repousse des nouveaux plants puisque ces derniers devront percer la couche neigeuse avant de se développer. Les températures resteront proches de 0 plus longtemps et les jeunes pousses subiront un manque d'ensoleillement durant cette période ce qui peut entraîner une réduction de la biomasse (Robroek, et al., 2013). Une neige plus dense et plus lourde sera plus difficile à percer par les jeunes plants et le développement de plantes cryogènes sera favorisé aux dépens des autres espèces moins résistantes qui ne pourront percer la couche de neige. On assistera donc à une modification du peuplement végétal et à la dominance de certaines espèces, avec la possible diminution des graminées. La végétation est également un facteur indispensable à la cohésion des sols grâce au développement des racines. Or, sur les pistes de ski, cette cohésion est largement diminuée par les travaux préalables de déboisement et de restructuration. La diminution de la biomasse et le mauvais développement des plantes peuvent entraîner une augmentation des phénomènes d'érosion (voir érosion et impacts sur le paysage).
La végétation peut également être impactée par les modifications chimique du sol occasionnées par la neige de culture. En effet, les processus locaux d'absorption au niveau des racines sont dirigées par les pressions osmotiques ou les teneurs en protons. Les équilibres ioniques sont essentiels pour maintenant les phénomènes de turgescence. L'enrichissement en ions des sols ou la modification du pH occasionnés par la neige de culture peut facilement perturber le fonctionnement au niveau des racines, et donc le développement de la plante dans son ensemble (Niraula, 2006). 

  • Impacts sur le paysage et érosion

La création de pistes de ski provoque des modifications importantes du paysage, notamment avec les travaux de déboisement, de terrassement mais aussi du fait des infrastructures. La neige de culture, du fait de ses caractéristiques, peut augmenter les phénomènes d'érosion et modifier de façon drastique le paysage. La couverture végétale assure la cohésion du sol grâce au développement des racines et protège le sol nu contre les précipitations et le ruissellement. En empêchant le bon développement végétal, la neige de culture contribue à favoriser le phénomène d'érosion qui est naturellement présent du fait des fortes pentes.Ainsi, il est aisé de voir ce phénomène en été sur la plupart des station.  Ce risque d'érosion est d'autant plus accentué que la surcharge locale de poids ainsi que les sols gorgés d'eau auront tendance à s'affaisser. De nombreux exemple de glissements de terrain de terrains sur des sols gorgés d'eau ont lieu chaque hiver, avec un exemple parlant dans les Pyrénées cet hiver. 

Sur le haut de la station de Puy-Saint-Vincent, des signes d'érosion sont visibles par image satellite, notamment au niveau des différentes pistes de ski. 

Figure 1- signes d'érosion en haut de la station. (Source: Google Earth)

  • Impacts sur la faune

Ils peuvent être de plusieurs types. L'impact le plus important est le bruit du fonctionnement des canons à neige. Ils émettent entre 60 et 80 décibels (le bruit du marteau-piqueur est estimé à 120 décibels). Leur mise en fonctionnement se fait la nuit, lorsque les températures sont inférieures à zéro afin d'optimiser la production de neige. Or c'est la période où les animaux sont les plus actifs, lorsque les pistes se vident de leurs skieurs et où l'obscurité apporte des abris contre les prédateurs. Leur comportement naturel en sera donc modifié. De même, le retard de la revégétalisation des pistes, ainsi que la modification des espèces présentes, peuvent impacter l'apparition des insectes, oiseaux et autres animaux sauvages qui pourraient en dépendre directement pour l'alimentation ou la reproduction (Niraula, 2006). Une biomasse insuffisante pourrait occasionner un manque de nourriture pour les herbivores et un déséquilibre de l'écosystème local. 

  • Le cas particulier de l'ajout d'adjuvants

Dans certains pays, un additif biologique est utilisé dans la production de la neige artificielle comme agent de nucléation et de germination qui permet la production de neige à des températures plus élevées. Le produit le plus connu, le Snomax, utilise une bactérie inactivéePseudomonas syringae. Cette méthode a été utilisée en France entre 1992 et 2005 dans quelques stations des Alpes. Mais des questions ont été soulevées quant aux impacts sur les sols, la qualité microbiologique des eaux ainsi que sur la santé humaine. Le problème de la contamination des eaux de fonte a notamment été soulevé  lors d'une étude de l'ANSES, l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (voir rapport de mai 2008). Son utilisation a donc été suspendue par le Syndicat National des Téléphériques de France (SNTF), mais pas interdite. En effet, en France, l'utilisation d'adjuvants pour la production de neige artificielle n'est pas réglementée, contrairement à certains pays comme l'Allemagne ou l'Italie. En France, des adjuvants ont été utilisés il y a quelques années comme l'iodure d'argent puis abandonné du fait de sa toxicité pour l'homme et l'environnement. Mais son utilisation, même brève, a sûrement laissé des traces dans l'environnement fragile qu'est le milieu montagnard. De la même façon, un ensemencement de l'eau en sels minéraux peut être pratiqué. En effet, les minéraux naturellement présents dans l'eau comme le magnésium, le calcium pour la kaolinite constituent également des agents de nucléation. Cette manipulation entraîne une modification de la chimie de l'eau de fonte, qui aura des impacts sur les caractéristiques chimique du sol et des cours d'eau situés en aval. 

Conclusion de l'étude

Tous les impacts potentiels décrits doivent être ajoutés à ceux provoqués par la construction d'une retenue collinaire, indispensable au stockage de l'eau pour la production de neige artificielle (voir les impacts de la construction d'une retenue collinaire en contexte montagnard). L'écosystème montagnard peut être profondément modifié, aussi bien d'un point de vue physique que chimique, perturbant le précieux équilibre de ce milieu. Bien que les apports d'un point de vue économique sont justifiables, ces impacts sur le milieu naturel sont à prendre en compte de façon sérieuse. Des moyens d'optimisation ainsi que des mesures compensatoires peuvent être envisagées afin de concilier ces différents aspects (voir l'exemple de l'enneigement de nouvelles pistes).  

 

 

Exemple de l'enneigement de nouvelles pistes

Le projet prévoit l'enneigement de nouvelles pistes sur la station de Puy-Saint-Vincent. Deux nouvelles pistes ont été pressenties pour l'installation de canons à neige du fait de sa faible altitude pour le choix 1 ou de son exposition pour le choix 2 (voir Hypothèse d'agrandissement du domaine skiable). Nous commencerons pas détailler les impacts pour le choix 2. 

Choix 2

Les pistes candidates à l'enneigement artificiel traversent plusieurs zones avec des caractéristiques topographiques et écologiques différentes. La première partie est située sur la ligne de crête. Le domaine skiable n'est pas situé dans une zone protégée d'un point de vue réglementaire (voir les Impacts sur les sols, la faune et la flore) , mais des zones protégées sont situées juste à proximité, de l'autre côté de cette ligne de crête. Le fonctionnement des canons à neige ainsi que la neige artificielle elle-même ont des impacts non négligeables sur les écosystèmes (voir Impacts sur les sols, la faune et la flore) et peuvent dans ce cas impacter fortement ces zones protégées adjacentes.

  • Les eaux issues de la fonte de la neige artificielle déposée sur la ligne de crête peuvent ruisseler sur les zones protégées et porter préjudice aux sols et à la flore, impactant par conséquence la faune. Ces effets potentiels seront d'autant plus marqués que la situation sur la ligne de crête demandera d'importantes quantités de neige, le vent balayant toute neige sur ces reliefs. 
    Pour limiter ces impacts, la production de neige devra être évitée lorsque le vent est trop fort pour réduire les dépôts sur l'autre versant. Il faudra également éviter les dépôts de l'autre côté de la ligne de partage des eaux pour éviter le ruissellement des eaux. 
     
  • L'altération des sols, le retard puis la disparition progressive de la végétation, la surcharge locale ainsi que l'augmentation de la saturation en eau des sols sur la crête sont des facteurs qui s'ajoutent à une une zone déjà naturellement exposée aux aléas climatiques, notamment au vent et à un ruissellement fort. Ils auront pour l'effet d'augmenter les phénomènes d'érosion, allant au pire des cas jusqu'à induire des glissements de terrains. Ce risque est majoré par la présence de pentes supérieures à 30°.

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Figure 1- vision du domaine skiable dans son ensemble. Les zones rouges indiquent la présence de pentes supérieures à 30° susceptibles de créer des avalanches. Les 4 sites potentiels pour l'implantation de la retenue sont indiqués par des étoiles. 

Afin de limiter ces impacts, une attention particulière devra être portée sur la revégétalisation des sites concernés. En effet, cette dernière est un aspect important pour la cohésion du sol et ne devra pas être négligée. Un ensemencement artificiel pourrait être envisagé.  

  • Le bruit occasionné par le fonctionnement des canons est également prendre en compte. Il n'est pas arrêté d'une vallée à l'autre. En raison des températures plus froides, la production de neige se fait la nuit, lorsque la faune est la plus active. Les zones protégées abritent des espèces animales (voir l'inventaire des espèces protégées) dont le comportement nocturne peut être altéré par le bruit notamment en perturbant leurs repères. 
    Pour limiter ces impacts, le fonctionnement des canons devra être réduit à quelques heures dans la nuit voir déplacé en fin de journée, dès que les températures deviennes négatives. L'existence de périodes clefs pour certaines espèces devra au préalable être identifiée afin d'éviter le fonctionnement durant ces périodes. Il faudra également envisager un fonctionnement en journée si les conditions le permettent. 

La deuxième partie de la piste est située en domaine boisée abritant une faune riche et diversifiée. De la même façon que pour la première partie de la piste, le bruit occasionné par le fonctionnement des canons peut avoir un impact sur la faune locale, notamment sur celle d'une potentielle zone humide située à proximité. 

Choix 1: 

La majeure partie de la piste pressentie pour l'installation de canons à neige est située en milieu boisé. Même si les risques d'érosion  et de glissement de terrain semblent moins importants que pour le choix 2, la perturbation de la faune quant à elle semble inévitable. C'est d'autant plus vrai que la piste passe à proximité d'une zone de protection du Tétra Lyre, espèce protégée (voir l'inventaire des espèces protégées). Les mesures afin de limiter les impacts citées pour le choix 2 seront également applicables. 

 

Impacts de la construction d'une retenue collinaire en contexte montagnard

La construction d'une nouvelle retenue collinaire sur le domaine skiable aura de nombreux impacts sur le milieu naturel, qu'ils soient sur le réseau hydrologique, la faune ou la flore proches ou distantes. Les risques de rupture sont également à prendre en compte pour les installations situées en aval. En effet, la décision de construire une retenue ne peut être prise qu'après une étude approfondie du terrain et une estimation des aléas et des risques encourus (voir l'Etude des aléas naturels). 

Impacts de la retenue sur le régime hydrologique

Présentation des impacts hydriques

Les prélèvements d’eau pour l’alimentation de la retenue à partir des cours d’eau naturels peuvent perturber le régime hydrologique et par conséquent perturber les habitats naturels des espèces présentes. Ils peuvent également engendrer des désordres dans les phases de dévalaison et de montaison, indispensables lors leur cycle biologique. Les impacts seraient donc présents aussi bien en amont qu’en aval du cours d’eau (Guide bibliographique et technique de définition des Débits Minimum Biologiques, page9).

                                   

Figure 1- Impacts potentiels des barrages collinaires et des prises d’eau sur la migration et la distribution des crevettes et poissons antillais (source: Fiévet, 1999)

Sur la figure 1, on peut voir les différentes conséquences que pourrait provoquer l’aménagement d’un barrage en amont ou en aval d’un cours d’eau ainsi que les impacts que peuvent provoquer les prélèvements. En les transposant à notre étude, les prélèvements au niveau du Gyr pourrait causer différents impacts qu’il faut prendre en considération. En effet ils pourraient provoquer la disparition des petites larves encore peu développées et donc fragiles. D’autre part, des normes débit réservé sont à respecter afin de garantir un débit minimum biologique assurant un milieu convenable pour l’épanouissement des différentes espèces présentes dans le milieu. Le non-respect du débit réservé pourrait avoir plusieurs conséquences : perte d'habitats, réduction du débit d’attrait qui permet d'attirer les poissons vers les ouvrages de franchissement, réduction du transport des éléments organiques et des minéraux vers la mer. En hiver, une quantité d'eau insuffisante peut causer la prise totale par le gel des rivières, mettant en péril la survie de toutes les espèces présentes pendant la saison froide.  

Mesures compensatoires

Le régime d’écoulement du cours d’eau du Gyr est un régime glaciaire. Son débit mensuel moyen peut varier entre 1 m3/s en hiver (période d’étiage) à 14 ou 15 m3/s en été et pourrait même atteindre les 18 m3/s, (www.vallouise.info). L’article évoque un projet de microcentrale d’EDF alimentée à partir du cours d’eau du Gyr. Il préconise de limiter les prélèvements nécessaires au remplissage de la retenue à un débit maximal de 2.5m3/s durant la période estivale de mai à octobre. Il permettraint ainsi d’assurer un débit convenable à la conservation des différents habitats du cours d’eau (débit minimum biologique) et de concilier tous les usages (eau potable, sports d’hiver, etc.) ainsi que l’évacuation des sédiments. 

Impacts sur la faune, la flore et sur les milieux fragiles

Que ce soit en plaine ou milieu montagnard, la construction d'une retenue a des impacts sur le milieu environnant. 

Impacts pour la faune et la flore environnants

Le fond de la retenue peut se retrouver en conditions anoxiques, c'est-à-dire que le milieu ne contient plus d'oxygène. Des bactéries anaérobies vont alors se développer et capter l'oxygène des nitrates apportés par ruissellement ou naturellement présents dans l'eau comme dans un contexte géologique contenant du gypse (voir contexte géologique et qualité de l'eau). Il y aura alors formation de nitrites, voir d'ammoniac gazeux dans le pire des cas.Ce dernier est toxique pour la faune et la flore, et on pourrait alors assister à un grave dépeuplement du périmètre. Le composition du géotextile utilisé pour assurer l'étanchéité de la retenue est également à prendre en compte. Des aléas naturels comme le gel ou la chute de pierre peuvent endommager le textile et causer une pollution du sol. 

Impacts paysagers

Lorsque la retenue est construite à flanc de montagne, elle change radicalement la paysage ainsi qu'une modification du régime hydrique local. Cet aspect est aujourd'hui à prendre en compte dans une société où le retour à la nature est prôné. Les retenues construites sur des terrains plats se fondent davantage dans le paysage, à condition qu'elles ne soient pas construites sur des zones humides (Peyras et al., 2009).

Impacts en cas de rupture

Certaines retenues sont construites en amont de zone d'habitation, elles constituent alors une menace réelle en cas de rupture. Ces risques peuvent être estimés avec une étude préalable des risques (voir l'étude des aléas naturels et l'étude en cas de rupture de la nouvelle retenue).

Impacts sur des zones particulières: les zones humides

D'après le code de l'environnement, une zone humide peut être définie comme des "terrains, exploités ou non, habituellement inondés ou gorgés d'eau douce, salée ou saumâtre de façon permanente ou temporaire; la végétation, quand elle y existe, y est dominée par des plantes hygrophiles pendant au moins une partie de l'année" (voir article L.211-1 du Code de l'environnement). Ces conditions si particulières sont propices au développement d’espèces végétales adaptées que l’on ne trouve nulle part ailleurs, ainsi qu’à la présence d’une faune riche, diversifiée et caractéristique. Elles sont donc considérées comme des zones naturelles d’intérêt écologique, faunistique et floristique de type 1 (ZNIEFF type 1), entrant dans la définition de « des secteurs de superficie en général limitée, caractérisés par la présence d’espèces, d’associations d’espèces ou de milieux rares, remarquables ou caractéristiques du patrimoine naturel national ou régional. » 

Figure1- photo d'une zone humide de montagne au bas d'un versant dans les Alpes de Haute Provence. (Source: la revue de l'Irstea) 

Les zones humides sont des zones très particulières avec un fonctionnement propre. Ce sont des milieux extrêmement fragiles, et la modification de leur milieu environnant peut entraîner leur disparition. Elles ont un rôle important dans la régulation des eaux du surface et souterraines en agissant comme des éponges. Elles stockent temporairement les eaux et permettent dans certains cas de limiter les crues. L'eau stockée peut également favoriser la recharge des eaux souterraines. Jouant le rôle de filtre, elles participe au maintient de la bonne qualité de l'eau (Peyras, et al., 2009). Quelques fonctions des zones humides sont résumées dans ce tableau: (Barnaud, G, et al, 2011). 

  • Fonctions pédologiques: elles participent à la rétention des sédiments et à l'accumulation de matière organique. Ces processus favorisent la formation des sols et à la régulation de l'érosion, particulièrement importante en milieu montagnard comme nous avons pu le voir précédemment.
  • Fonctions hydrologiques: elles ralentissent et peuvent constituer des réservoirs de stockage des eaux à plus ou moins long terme. Cette eau sera notamment utilisée lors de l'été en fonction des besoins, participant à la recharge des nappes et au soutien des étiages.. Cette particularité leur permet de réguler les crues, certes rares en montagne, mais également les laves torrentielles représentant cette fois un risque non négligeable. 
  • Fonctions biogéochimiques:  nombreuses et variées, elles assurent un maintient de la qualité de l'eau.
    • elles permettent le stockage et la transformation des nutriments, notamment le phosphore et l'azote.
    • elles piègent de nombreuses éléments comme les matières en suspension des cours d'eau les traversant, limitant ainsi la turbidité qui peut être un problème pour certaines espèces aquatiques présentes en aval. De la même façon, les zones humides retiennent les micropolluants ou pesticides qui peuvent être présents dans l'eau en aval de la retenue. La revégétalisation artificielle des pistes de ski qui est parfois une solution envisagée pour réduire l'érosion, mais aussi le fonctionnement des canons  neige peut entraîner le lessivage des produis chimiques. 
  • Fonctions liées à la biodiversité: elles permettent d'apporter un habitat pour de nombreuses espèces et communautés différentes. Du fait de leur forte teneur en nutriments et de la ressource en eau abondante, de nombreuses espèces végétales peuvent s'y développer, entraînant à leur tour un grand nombre d'insectes pollinisateurs ou pas. 
  • Fonction climatique: elles constituent des zones naturelles de stockage de carbone en le piégeant, jouant ainsi un rôle dans la régulation des processus de relargage de carbone actuels. 

Sites potentiels de construction sur le domaine skiable de Puy-Saint-Vincent

Sur la carte suivante, l'emplacement de deux zones humides potentielles ont été mis en évidence par observation d'images aériennes mais également grâce à des témoignages. 

Figure 2- emplacement de potentielles zones humides. (Source: Google Earth)

Le choix du site 1 ou du site 2 pour la construction de la nouvelle retenue collinaire entraînera la destruction pure et simple des zones humides présentes. Le site 3, quant à lui, n'est pas placé sur une zone fragile, mais juste au-dessus. Sa position surplombante peut-être également la cause de dommages sur les zones humides situées en-dessous. Lors de la construction et des travaux de terrassement, le dépôt de particules fines peut être responsable d'un comblement progressif de la zone située en aval. Le passage d'engins de chantier, ainsi que la surcharge locale créée par le stockage de milliers de mètres cube d'eau peuvent entraîner des mouvements de terrains qui pourraient alors recouvrir les zones. De plus, tout l'eau superficielle issue du ruissellement sur ce relief qui alimentait jusqu'alors les zones humides serait interceptée dans la retenue, provoquant leur assèchement progressif puis leur disparition. Dans les cas où des fertilisants sont utilisés pour revégétaliser les sites construits, il peut y avoir contamination par ruissellement causant une accumulation de nutriments dans les zones humides qui sont des zones naturelles de stockage, entraînant l'eutrophisation puis l'asphyxie progressive du milieu (Evette, et al., 2011). 

Les zones humides sont souvent des lieux choisis pour la construction de retenue du fait de leurs caractéristiques naturelles favorables: elles sont placées sur un replat et les conditions imperméables naturelles du sol permettent de retenir l'eau. Mais la confrontation de plusieurs enjeux économiques et écologiques donne souvent lieu à des désaccords, voire même des affrontements dans certains cas. Nous retiendrons les exemples de la construction du barrage de Sivens ainsi que de l'aéroport de Notre-Dame-des-Landes

Réduction des impacts et mesures compensatoires

La construction de retenues collinaires peut être indispensable dans certains cas, notamment dans un contexte d'explosion démographique ou de diminution de la couverture neigeuse par changement climatique. Il est difficile de trouver un site qui n'occasionnera aucun impact sur le milieu environnant, les contraintes topographiques, géologiques et hydrologiques étant très importantes en milieu montagnard. Malheureusement, les zones humides font partis des écosystèmes les plus dégradés sur le territoire français et dans le monde.  Si les enjeux économiques sont jugés prédominants, il peut exister des mesures visant à réduire les impacts ou à les compenser. Lors de la présentation du projet, des mesures compensatoires sont proposées par le Conseil National pour la Protection de la Nature (CNPN). Sur chaque site une étude d'impacts doit être être réalisée avec comme objectifs principaux: 

  • Identifier l'état initial du site et de son environnement
  • Evaluer le projet dans son ensemble
  • Identifier les différents sites possibles et les variantes du projet envisageables 
  • Evaluer les effets directs et indirects à court et long termes à partir de plusieurs critères environnementaux: habitats, faune, flore, paysage, patrimoine culturel, sol, eau air, bruit
  • Proposer des mesures visant dans l'ordre de priorité à supprimer, réduire, supprimer ces impacts. 

Les mesures compensatoires doivent être appliquées sur la même bassin versant affecté par la construction, ce qui ne laisse que peu de place en milieu montagnard où les bassins versants sont souvent petits et pentus. Elles ont pour but soit de recréer des "zones humides équivalentes sur le plan fonctionnel et de la biodiversité", soit de remettre en état "une surface de zones humides existantes" après la construction, et "ce à hauteur d'une valeur guide de l'ordre de 200% de la surface perdue" (SDAGE 2010-2015 Rhône Méditerranée, 2009) Cela signifie qu'en cas de destruction complète, la nouvelle zone humide devra faire le double de la première. 

La retenue pourra être aménagée de façon à recréer des milieux favorables à la faune et la flore. Tout retenue doit avoir un périmètre de sécurité pour éviter les accidents comme la chute et la noyade d'animaux sauvages (bouquetins, chamois). Le retour d'une biodiversité floristique doit être favorisé pour permettre le repeuplement par les insectes, vecteurs indispensables de la pollinisation de certaines plantes, maintenir la végétation et limiter les phénomènes d'érosion. Suivant le lieu choisi, les aménagements diffèreront, notamment avec la surface disponible. Il est parfois possible de conserver partiellement la zone humide en même temps que la retenue. Elle conservera sont rôle naturellement filtrant et la faune associée. Il faudra cependant prêter attention à la qualité de l'eau si celle-ci est destinée à la production d'eau potable. Concernant sont utilisation pour la la production de neige de culture, certains problèmes de santé peuvent se poser si l'eau n'est pas traitée et directement déposée sur les pistes, certains bactéries se développant et pouvant contaminer les skieurs. 

Figure 1- construction d'une retenue sur une zone humide partielle (source: Journal of Alpine Research)

Plusieurs projets prévoient la recréation de zones humides artificielles à proximité afin de conserver ce patrimoine naturel, mais leur fonctionnement complexe, leur biodiversité riche ainsi que leur formation très lente pouvant prendre des années rendent ces projets peu concluants.