LACS DES FONDS
4. QUELQUES OBSERVA TI ONS DE CLIMATOLOGIE LOCALE
Il nous a setnblé intéressant de faire certaines re1narques sur la climatologie locale, plus particulièretnent la pluviOinétrie, la température moyenne annuelle et la ligne d'équilibre, ainsi que l'évapotranspiration. Ces quelques paramètres nous permettront de tenter un bilan des bassins-versants du Vieux-Emosson et de Barberine. Cependant, dans les deux cas, ils seront faussés par les apports de bassins-versants extérieurs, par des galeries destinées à amener de l'eau à la retenue d'Emosson. Il ne nous sera possible de faire un calcul plus précis que pour la région des Fonds, où il n'y a ni apportç; extérieurs, ni soutirage par captages.
a) Para1nètres planùnétriques
La surface des bassins-versants a été estimée d'après les plans cadastraux au 1:10.000 les plus récents.
Vallon de Barbetine: 23,215 km2 (y compris l'aval de la retenue Vieux-Einosson)
Retenue du Vieux-Emosson: 4,555 km2 soit au total:
5.5 ha (glacierets et/ou névés pennanents)
Les points extrêmes des bassins-versants sont:
V allan de B arbetine: s'inversant plus haut. Dans un ouvrage sur la haute Inontagne calcaire et traitant entre autres de la région Giffre-Platé jouxtant Emosson à l'ouest, Maire (1990) déduit des observations de diverses stations régionales un gradient altitudinal de précipitations de 81 mm/100 m. Il donne comme droite de régression l'expression:
p = 0. 81 h + 97 4 où h = altitude en m
P =précipitations en min (sur une année).
On devrait donc trouver une valeur d'environ 3 m à 2450 m, altitude d'une grande partie de nos plans d'eau. En réalité, la moyenne sur 17 ans de 5 stations des environs d'Emosson, proches de 2400 m (voir tables au chapitre 6), atteint 2.35 m. On peut donner deux explications à cette différence d'environ 25o/r;: d'une part, la droite a été établie à partir de
stations dont plus de la moitié se trouvent orientées à l'ouest, sur le versant français de la chaîne, touché de plein fouet par les perturbations venant de l'ouest et du NW; les versants orientaux ou moins élevés seront donc en position d'abri. D'autre part, plusieurs des pluviomètres servant à ces tnesures sont situés en haute montagne, voire sur des crêtes, et on sait la difficulté d'y effectuer des mesures dans un environnement où les précipitations
"tombent" parfois à l'horizontale!
c) Te1npérature 1noyenne annuelle et ligne d'équilibre
Dans le même ouvrage de Maire (1990), on trouve pour la température un gradient altitudinal de:
T
=
12.54- 0.00625 h où h=
altitude en rn T = tetnpérature en "CIl a été établi à partir de stations de notre secteur. A noter que dans les Alpes be1noises, le gradient est un peu plus faible: à altitude équivalente, il fait environ 1 "C de plus. Cela reflète le côté froid et pluvieux de la région étudiée, favorable à un englacement marqué malgré une altitude moyenne pas très forte.
On peut relever qu'avec une température moyenne annuelle (période 1931-1970) de 9.9"C à Sion (542 rn) et le gradient de 6.5"/km de l'atmosphère standard, on a +0.7" au barrage (1950 rn) alors qu'on trouve +0.4" avec la droite de régression de Maire, qu'au lac Vert ou à Fontanabran (environ 2450 rn), on trouve -2.5° et -2.8", respectivement. Cette très faible différence, positive dans les deux cas, s'explique par le fait qu'en atmosphère libre (atmosphère standard), les conditions sont différentes de celles de la montagne où des influences de l'orographie (ascendances, effets de foehn) et du rayonnement du sol peuvent être fortes.
Remarquons enfin qu'au Grand St. Bernard (2472 tn), la moyenne annuelle sur 40 ans est de -1.2": la position orographique sur une crête frontière, "entre deux mondes", explique peut-être cette température une peu plus élevée à altitude équivalente. On voit donc en conclusion que l'isotherme annuelle 0" est située dans notre secteur à l'altitude d'environ 2000 m.
Quant à la ligne d'équilibre des glaciers ou limite des neiges permanentes (limite entre le bassin d'alimentation et la zone d'ablation), R. Pen·et (1922) l'avait estimée dans ce secteur à 2550 rn, grâce aux plus importants glaciers de la région (Susanfe, Fonds, Ruan et Prazon), en s'appuyant sur la méthode de Hess qui semblait la plus fiable (point d'inflexion des courbes de niveau du glacier passant d'une forme convexe à une fo1me concave). Vivian (1975), citant pour la vallée du Giffre des chiffres empruntés à Blanchard et à Gauthier (1973), donne 2710 rn et 2580 rn respectivement, lui-même prenant une altitude de 2700 m. Elle nous semble un peu forte, et 2600 rn apparaît comme une valeur raisonnable à ceux qui ont travaillé plus particulièretnent dans cette région.
d) Evapotranspiration et bilan d'écoulenœnt
L'évapotranspiration représente la fraction des précipitations restituée à l'atmosphère par le jeu de l'évaporation du sol et de la végétation. Plusieurs auteurs se sont penchés sur ce sujet et ont proposé des expressions permettant de la calculer.
On peut citer la formule de Turc:
E = P/[0.9 + p2J(300 + 25T + 0.05T3)2] 112 où E = évapotranspiration en mm/année
P = pluviométrie en mm/année
T = tetnpérature moyenne annuelle en °C.
celle de Coutagne:
E
=
210 + 30Tet celle de Wundt, donnée par Maire (1976):
E
=
280 + 25T E = 280 + 22Tsi T > 0°
si T < 0°
avec les mêmes symboles et unités que ci-dessus.
Dans notre secteur, à l'altitude moyenne de nos bassins-versants (2550 rn), où T = -3.1 o et P = 2350 mm/an, on trouvera alors selon Turc 190 mtn/an, selon Coutagne 117 mm/an et selon Wundt 212 mtn/an. La fonnule de Coutagne, par trop simple, ne semble pas adaptée à notre environnetnent, alors que les deux autres valeurs se tiennent. L'évapotranspiration atteindrait donc un peu moins de 1 Oo/t-; de la hauteur des précipitations. Ce chiffre est sans doute infétieur à la réalité, car il faut tenir compte du facteur vent qui, en montagne, joue un grand rôle. Cela peut aller d'un vent convectif, à renversement diurne (local), à un vent lié à des passages frontaux (régional).
En ce qui concerne plus particulièrement nos plans d'eau, d'autres facteurs peuvent intervenir c01nme leur exposition au rayonnement solaire intense de la montagne, à l'humidité absolue très souvent basse en altitude, et au temps limité durant lequel la surface de l'eau est libre de glace. Il faudrait faire des expétiences détaillées pour atTiver à quantifier ces valeurs.
On considérera les chiffres trouvés ci-dessus comme des limites inférieures de l'évapotranspiration. En les adoptant néanmoins, tout en sachant qu'ils pourront être différents selon que l'on se trouve sur un glacier , sur une moraine ou sur de la pelouse alpine, sur des roches ctistallines où l'eau ruisselle surtout, alors qu'elle s'infiltre en zone calcaire, on trouvera si l'on fait un bilan d'écoulement dans notre secteur:
- Altitude moyenne - Précipitations - Evapotranspiration - Ecoulement
- Surface bassin-versant - Débit 1noyen annuel
Vieux-Emosson
2522In 2350 mm/an
190 2160 4,555 km2 305 Vs
Barberine
2550 rn 2350 mm/an
190 Il 2160 23,215 k1n2
1557 Vs
Combe des Fonds
2574m 2350 mm/an
190 Il 2160 Il 6,715 km2
450 Vs
Le débit moyen annuel (1nodule) du torrent des Fonds devrait être donc de 450 Vs. Mais la faille accidentant le soubassement rocheux du glacier des Fonds sur un front de 700 à 800 rn, soustrait l'écoulement d'environ 1 km2 au bassin-versant de Barbeiine, soit environ 70 Vs; de plus, ces dernières années, c'est non seulement la neige, mais aussi la réserve glaciaire qui a été atteinte, ce qui ne peut qu'augmenter cette valeur.
L'auteur dans la région de la faille du glacier des Fonds; à droite, le col de la Tour Sallière ( 1 0.1992)
En conclusion, seul un tarage du cours d'eau avant qu'il ne se déverse dans le lac d'Emosson, pennettra de contrôler notre résultat.
5. CONCLUSIONS
Nous avons présenté l'environnement et analysé l'origine des plans d'eau naturels des bassins-versants de Barberine et Emosson. Cette description détaillée est, à notre connaissance, la première effectuée dans ce secteur. Son intérêt est double: d'une part, elle nous donne une ünage de la 1ichesse naturelle et scientifique de cette région; d'autre part, elle pe1met de définir une situation au "temps zéro", dont on pourra suivre l'évolution physique et biologique.
Que cela se déroule dans la ligne normale des transfo1mations qui affectent un plan d'eau (disparition par sédimentation minérale ou organique), ou que, dans le cadre d'une évolution climatique, le milieu s'altère fortement, entraînant un assèchement des plans d'eau (disparition d'un pergélisol, sécheresse prolongée ou élévation de l'isothenne annuelle 0°) ou une submersion par des névés pennanents ou des glaciers (par clitnat plus frais et humide, ou une suite de printemps médiocres). Dans ce dernier cas, il sera utile de connaître l'existence sous tel ou tel glacier, d'une masse d'eau pouvant donner lieu, une fois ou l'autre, à des phénomènes inattendus, comme des vidanges imprmnptues ou des glissements en masse de la langue n'adhérant pas au sol. Enfin, sur un plan plus terre à terre, ce travail nous a montré que dans une partie du secteur étudié (la combe des Fonds), les eaux résultant de la fonte des neiges et du glacier ne semblent pas rejoindre le lac de retenue d'Emosson, mais quelque vallée voisine. Une investigation plus poussée pennettrait de préciser ce de1nier point.
6. REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier Electricité d'Emosson S.A. qui a bien voulu soutenir financièrement ce travail et qui a facilité ma tâche sur le terrain.
Ma reconnaissance va aussi à la Section des Sciences de la Terre de l'Université de Genève pour ses aides aussi diverses qu'appréciées, et particulièrement à M. J. Metzger qui a dessiné les ca11es bathymétriques des lacs.
Je remercie également le Laboratoire du Service des Eaux des Services Industriels de Genève, et particulièrement son responsable M. C. Cottet, pour les nombreuses analyses physico-chimiques qui ont très gracieusement été effectuées.
Finalement, c'est grâce aux compétences de pilote de M. D. Bois que j'ai pu faire de nombreuses photos aétiennes dans le secteur étudié.
7. TABLES
MORPHOMETRIE
Nom du lac x y z La Lo Pmax Surface Volume Tr Flue Creux VERT 557.420 099.430 2610 155 170 5.6 15'100 17'000 2.6 0.1 0.046 LONG 557.280 099.580 2585 30 250 1.6 3'700 1'850 f 0.1 0.036 CHARMO 557.540 099.660 2595 30 55 3.3 1'400 2'100 f 0.2 0.088 PERRONS 558.900 100.380 2441 38 80 5.8 1'700 5'150 f 0.3 0.141 IFALA 558.910 100.330 2440 20 45 1.5 480 290 f 0.7 0.068 BRECHE 558.870 100.250 2415 15 43 1.2 520 280 f 0.1 0.053 VEUDALE 558.530 100.480 2282 39 51 2.3 1'140 980 f 0.1 0.068 LARGEY 559.280 101.450 1955 25 25 1.5 750 480 f 0.1 0.055 GRENAIRON 556.730 101.150 2475 25 110 1.7 2'400 2'000 1.1 1.7 0.034 FONTANABRAN 561.130 105.070 2413 65 135 5.1 5'400 10'800 f 2.5 0.069 GRIS 558.970 107.180 2435 26 48 2.5 710 550 1.0 0.1 0.094 NOIR 558.920 107.230 2450 20 27 3.3 350 450 f 0.1 0.176 BLANC 559.140 107.430 2465 44 46 3.2 1'950 2'500 0.3 0.1 0.072 FONDS BAS 559.050 107.400 2473 14 21 1.2 200 120 f 0.1 0.085 FONDS HAUT 559.030 107.410 2475 19 23 2.3 300 280 1.0 0.1 0.133 SANSNOMN 559.160 107.570 2475 12 21 2.1 110 80 f 0.1 0.200 SANS NOMS 559.140 107.540 2474 8 17 1.4 100 50 f 0.1 0.140
La= largeur (rn) Lo = longueur (rn) Pmax = profondeur maximum (rn) surface en m2 volume en m3 Tr =transparence en rn (f =fond visible) Flue = fluctuations en rn creux = PmaxJ.V surface
BATHYMETRIE