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).