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Effet du damage et de la production de neige sur l’écoulement en aval des stations de sports d’hiver
04/12/2023
Le damage (compactage de la neige des pistes) et la production de neige (appelée neige de culture ou neige artificielle) sont des pratiques courantes des stations de sports d’hiver pour gérer l’enneigement. Ces techniques ont pour objectif de limiter l’impact des fortes variations de l’enneigement naturel d’une année à l’autre, et sa tendance à baisser sous l’effet du changement climatique. Mais quelle est l’influence de ces pratiques de gestion de la neige sur le débit des cours d’eau en aval des bassins versants dans lesquels figurent des pistes de ski ?
Une étude de cas, pilotée par Météo-France, a été menée à la station de La Plagne (Alpes du Nord, Tarentaise, Savoie), en partenariat avec la Compagnie des Alpes et plusieurs organismes de recherche français (CNRM (Météo-France – CNRS), LESSEM et Riverly (INRAE), IGE (Univ. Grenoble Alpes – CNRS – IRD – INRAE)).
Une station pilote pour étudier les effets hydrologiques du damage et de la production de neige
Cette étude a porté sur une station de sports d’hiver pilote - La Plagne - afin de tester et de mettre en œuvre une méthodologie originale. Les résultats ne sont de ce fait pas généralisables à l’ensemble des stations de sports d’hiver, en France comme à l’étranger. En particulier, le contexte géologique joue un rôle important pour analyser l’hydrologie locale, qui est à prendre en compte au cas par cas. Cette étude vient apporter des éléments nouveaux pour analyser l’empreinte environnementale de l’activité des stations de sports d’hiver, et décrit une nouvelle méthodologie qui pourrait être déployée dans d’autres domaines skiables. Néanmoins, cette étude ne traite pas de l’ensemble des enjeux liés au tourisme des sports d’hiver dans un contexte de changement climatique, et se focalise seulement sur une des dimensions de l’impact hydrologique des stations de sports d’hiver. Elle ne porte pas sur les conséquences de la gestion de la neige en termes d’empreinte environnementale (ex. perturbation temporaire ou durable des écosystèmes et du paysage, empreinte énergétique) qui sont également un enjeu majeur. D’autres facteurs de mise en perspective de ces résultats sont également à prendre en considération, telles que l’évolution des ressources en eau dans un climat plus chaud et les dynamiques d’évolution future du tourisme de montagne.
Le damage tend à réduire le débit des cours d’eau en hiver
En moyenne, environ 10 % de l’emprise d’un domaine skiable est couverte de pistes, 9.7% à La Plagne. Le damage tend à supprimer l’écoulement à la base du manteau neigeux des pistes damées pendant l’hiver, et conduit donc à réduire pendant l’hiver le débit des cours d’eau proportionnellement à la surface de piste damée dans le bassin versant.
La production de neige entraîne une fonte retardée, conduisant à un apport différé dans les cours d’eau
La production de neige consiste à pulvériser des micro-gouttelettes d’eau dans un air suffisamment froid pour qu’elles congèlent. Cette technique requiert de l’eau et de l’énergie, ainsi que des infrastructures dédiées.
D’après les résultats de l’étude, l’eau mobilisée est quasiment intégralement restituée aux cours d’eau lors de la fonte, à l’exception d’environ 10 % de l’eau employée pour la production, restituée à l’atmosphère lors du processus de congélation des gouttelettes d’eau. Le principal effet hydrologique de la production de neige, hors transfert d’eau d’un bassin versant à l’autre, est une fonte retardée conduisant à un apport différé dans les cours d’eau, par rapport à une situation sans production de neige.
En termes de débit, on peut atteindre 10 à 20 % d’écart par rapport à une situation sans production de neige, au moment du pic de fonte nivale (avril – juin), pour des bassins versants situés au cœur de la station. L’impact de la production de neige est parfois notable localement du fait des transferts d’eau (import ou export d’eau) entre bassins versants. L’échelle à laquelle le système est étudié a donc une influence sur la façon de l’analyser.
L’étude n’a pas analysé les conséquences potentielles de ces variations de régimes hydrologiques.
Quel impact du changement climatique ?
Le changement climatique provoque une baisse de l’enneigement et une fonte printanière plus précoce. Il provoque également une augmentation du débit hivernal du fait qu’une plus grande proportion des précipitations tombe sous forme de pluie.
L’effet du changement climatique sur le débit des cours d’eau surpasse l’effet actuel et futur de la production de neige dans l’état actuel des pratiques et technologies de production de neige. Par conséquent, la production de neige ne compense pas ni n’aggrave substantiellement ce décalage hydrologique d’origine climatique dans le cas de la station de La Plagne.
Effet simulé du damage et de la production de neige sur l’écoulement dans le bassin versant de Bonnegarde (La Plagne, Savoie, France), en climat actuel et futur. En haut à gauche, cumul mensuel de l’écoulement en ne considérant que la neige naturelle. En bas à gauche, effet combiné du damage et de la production de neige sur l’écoulement. En bas à droite, carte du bassin versant et emplacement des pistes avec et sans installation de production de neige.
Morin, S., François, H., Réveillet, M., Sauquet, E., Crochemore, L., Branger, F., Leblois, É., and Dumont, M.: Simulated hydrological effects of grooming and snowmaking in a ski resort on the local water balance, Hydrol. Earth Syst. Sci., 27, 4257–4277, https://doi.org/10.5194/hess-27-4257-2023, 2023.