Statistical modelling of rock wall permafrost distribution: application to the Mont Blanc massif - HAL-SDE - Sciences de l'environnement Access content directly
Journal Articles Géomorphologie : relief, processus, environnement Year : 2015

Statistical modelling of rock wall permafrost distribution: application to the Mont Blanc massif

Modélisation statistique de la distribution du permafrost de paroi : application au massif du Mont Blanc

Abstract

The study of rock wall permafrost has only started ten years ago. The understanding of the role of permafrost degradation in rock wall instabilities must be firstly based on the knowledge of its spatial distribution. The difficulties in mapping rock wall permafrost result as much from its invisibility as its extreme sensitivity to local settings. Thus its modelling becomes an essential tool. An empirico-statistical model built for the mapping of permafrost probability in the rock walls at an Alpine scale is here applied to the Mont Blanc massif, integrating local input variables with high spatial resolution. The importance of the spatial resolution for modelling rock wall permafrost is highlighted: differences in output temperature for the same model can reach up to 2°C between 4 m and 30 m spatial resolutions. A map of the permafrost in the massif rock walls is proposed. 45 to 79% of the 86 km² of steep rock faces ≥ 40° would be underlain by permafrost. It would be present from 1900 m a.s.l in north faces and 2600 m a.s.l.in south faces in case of favourable local structural settings. Its presence would be more continuous from 2600 and 3000 m a.s.l., respectively, but it would occupy the totality of the rock walls, in any aspect from 3600 m a.s.l. The interpretation of the permafrost index map requires the understanding of the effects of factors that are not taken into account in the model and that favour its occurrence beyond the topoclimatic control, such as fractures and snow cover.
L’étude du permafrost de paroi rocheuse a débuté depuis à peine une décennie. La compréhension du rôle de la dégradation du permafrost sur l’instabilité des parois rocheuses se fonde en premier lieu sur la connaissance de sa distribution spatiale. Les difficultés de la cartographie du permafrost de paroi résultent de son invisibilité et de son extrême sensibilité aux conditions locales, ce qui rend sa modélisation indispensable. Un modèle statistico-empirique élaboré pour cartographier le permafrost à l’échelle des Alpes est ici appliqué aux parois du massif du Mont Blanc, en intégrant des variables d’entrée locales à haute résolution spatiale. L’influence de la résolution spatiale du modèle numérique d’altitude utilisé en donnée d'entrée est évaluée : la différence de température de sortie peut atteindre 2°C pour un même modèle entre une résolution à 4 m et une à 30 m. Une cartographie du permafrost des parois du massif est proposée à partir d'un indice permettant estimer sa présence. Il couvrirait de 45 à 79% des 86 km² de parois ≥ 40° du massif ; il pourrait être présent sur quelques secteurs structuralement favorables (fracturation importante) dès 1900 m d’altitude en face nord et 2400 m en face sud. Sa présence serait plus continue à partir de 2600 m en face nord et 3000 m en face sud, mais il ne couvrirait la totalité des parois qu’à partir de 3600 m, quelle que soit l’exposition. L’interprétation de la carte d’indice de permafrost nécessite de tenir également compte de l’effet de facteurs autres que le contrôle topoclimatique et non intégrés au modèle, telles que la fracturation et la présence de neige
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Dates and versions

hal-01120617 , version 1 (26-02-2015)

Identifiers

  • HAL Id : hal-01120617 , version 1

Cite

Florence Magnin, Alexander Brenning, Xavier Bodin, Philip Deline, Ludovic Ravanel. Statistical modelling of rock wall permafrost distribution: application to the Mont Blanc massif. Géomorphologie : relief, processus, environnement, 2015, pp.20. ⟨hal-01120617⟩
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