Développé au SLF, produit à Davos

Domaine du Pischa, janvier 2023. Lars Mewes, physicien au WSL Institut pour l’étude de la neige et des avalanches SLF à Davos, descend dans une fosse de 1,2 mètre de profondeur préalablement creusée à la pelle dans la neige, muni d’un boîtier noir. De bas en haut, il applique celui-ci plusieurs fois contre la paroi. Cela ne prend guère plus de deux minutes. Les diodes électroluminescentes émettent dans la neige une lumière proche de l’infrarouge invisible pour l’œil humain. Deux petites caméras situées dans le boîtier mesurent la quantité qui revient. Un deuxième passage est effectué, cette fois-ci avec un écran percé d’une fente qui recouvre la face avant de l’appareil. Il s’agit d’un développement du SLF baptisé SnowImager.

« Nous déterminons ainsi aussi bien la taille des cristaux que la densité des différentes couches dans la neige », explique Lars Mewes. La combinaison des deux valeurs montre comment le manteau neigeux est constitué. Plus la densité est faible, plus la lumière pénètre profondément dans la couche. Et plus elle pénètre, plus elle se diffuse latéralement. Or, les caméras ne mesurent que la partie de la lumière qui revient par la fente.

Avec cet appareil, le physicien détecte les interfaces dans la neige. C’est le nom donné à la limite entre deux couches dans la structure du manteau. Chaque couche se distingue par exemple par des densités différentes et par le type de cristaux.

Leur nature est importante, entre autres, pour le service de prévision d’avalanches, afin d’identifier les couches fragiles. En effet, elles peuvent subir une rupture, soit spontanément, soit parce qu’une pression s’exerce sur elles, notamment en présence d’un skieur. Il y a alors un risque que la neige qui se trouve au-dessus de la couche fragile se déclenche en avalanche de plaque.

Les prévisionnistes d’avalanches déterminent encore le plus souvent manuellement la structure du manteau neigeux, ce qui prend beaucoup de temps. Le SnowImager devrait accélérer et rendre la procédure beaucoup plus objective. « En outre, nous obtenons une meilleure résolution », se réjouit Lars Mewes.

Les services de prévision d’avalanches ne sont pas les seuls intéressés. La structure du manteau neigeux joue également un rôle dans les situations de crues, ou encore donne des informations aux climatologues sur le changement climatique.

Aujourd’hui, un an plus tard, le boîtier noir s’est envolé vers l’Antarctique. Matthias Jaggi, technicien au SLF, l’a emmené dans une expédition de plusieurs mois pour le tester dans des conditions environnementales difficiles. Selon Lars Mewes, les premiers résultats sont positifs.

Petit bémol : le SnowImager est encore encombrant et pèse environ trois kilos. Mais ceci ne va pas durer. Dans les ateliers du SLF, des mécaniciens travaillent actuellement sur un nouveau prototype pliable qui devrait être prêt cet hiver. L’électronique nécessaire est développée et produite par un partenaire industriel, Davos Instruments. L’appareil sera plus maniable, adapté au travail sur le terrain – et prêt pour la production en série.

L’entreprise veut produire le SnowImager sur place. L’équipe de projet estime qu’à long terme, jusqu’à six cents exemplaires seront nécessaires uniquement en Suisse, explique Valeria Büchel, responsable du projet : « Après tout, il s’agit du premier appareil à la fois portable et abordable permettant de déterminer les caractéristiques des couches dans la neige. » Selon ses estimations, il faudra encore attendre deux à trois ans avant qu’il ne soit commercialisé.

Cet article est paru pour la première fois le 30 janvier 2024 dans le Davoser Zeitung.