Auteur : Vivien FREISS

Cycle et niveau de classe

Cycle 4 – Classe de 4ème
Thème :La planète Terre, l’environnement et l’action humaine
Les phénomènes naturels : risques et enjeux pour l’être humain

Objectifs pédagogiques 

Analyser des données différentes, photographies aériennes et MNT pour construire une cartographie de l’aléa avalanche, puis confronter cette production à d’autres sources d’information, notamment la carte CLPA, afin de montrer que l’évaluation d’un aléa repose sur le croisement de données complémentaires.

Compétences et capacités travaillées

• se situer dans l'espace et dans le temps
• utiliser des outils numériques
• CRCN 1.2 Gérer des données
• CRCN 1.3 Traiter des données

Outils numériques - intérêt et limites

L’activité mobilise Géoportail, outil accessible aux élèves, pour observer le relief puis afficher le modèle numérique de terrain (MNT). Celui-ci permet une lecture plus précise des formes du relief et affine l’identification des zones exposées à l’aléa avalanche. Son exploitation suppose toutefois que les élèves aient été préalablement sensibilisés à l’origine de ces données, issues des nuages de points LiDAR. La carte CLPA, également mobilisée, offre une référence visuelle simple à exploiter pour confronter la production des élèves à une cartographie experte.
 

Présentation de la séance

Organisation : 1h, en groupe ou individuel

Problématique :

La mairie de Chamonix vous sollicite. La ville est installée au fond d’une vallée entourée de versants très raides au pied du Mont-Blanc. Chaque hiver, des avalanches se déclenchent sur les pentes du massif du Mont-Blanc. Certaines s’arrêtent en montagne. D’autres descendent jusqu’aux zones habitées. Avant d’autoriser de nouvelles constructions, la mairie doit identifier les zones potentiellement menacées.
Vous faites partie d’une équipe de géographes et de géologues chargée d’analyser le relief pour déterminer la présence ou non d’un risque sur la ville.

Votre mission : Proposer une carte des zones exposées à l’aléa avalanche

Consignes :

Document 1 : Comment une avalanche se forme et se déplace

Étape 1 : Observation de photos aériennes

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Question 1 : À partir de votre carte de l’aléa et des photographies aériennes, expliquez si la ville de Chamonix est exposée à un risque d’avalanche. Votre réponse devra distinguer :

• l’aléa (zones où des avalanches peuvent se produire)
• les enjeux (éléments humains exposés : habitations, infrastructures…)

Étape 2 : Exploitation des données LiDAR, lecture du MNT

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Question 2 : Corrigez et complétez votre carte des zones exposées à l’aléa avalanche.
Justifiez les modifications apportées à partir des observations réalisées sur le MNT.

Étape 3 : Comparaison avec la carte « Emprise CLPA » de l’ONF

Question 3 : Expliquez pourquoi votre carte des zones à risque peut être différente de celle des experts de la CLPA et en quoi la carte CLPA permet une meilleure évaluation du risque.

Support :

• Document 1 : Comment une avalanche se forme et se déplace

Une avalanche est une masse de neige qui se met brusquement en mouvement sur un versant de montagne.
Elle se forme généralement dans une zone d’accumulation, située en altitude, où la neige s’entasse sur les pentes. Si cette neige devient instable, elle peut se décrocher et commencer à glisser vers le bas. 
En descendant, l’avalanche emprunte souvent un couloir, c’est-à-dire un passage naturel du relief qui canalise la neige. Ce couloir guide l’écoulement de l’avalanche vers le fond de la vallée.
Lorsque la pente devient plus faible, l’avalanche ralentit puis s’arrête. La neige transportée s’accumule alors dans une zone de dépôt, qui peut parfois se situer près des zones habitées.
Pour repérer les secteurs exposés à une avalanche, il faut donc identifier :
- les zones d’accumulation en altitude ;
- les couloirs susceptibles de guider la neige ;
- les zones de dépôt situées plus bas.

• Fiche activité élève (version modifiable)
• Géoportail 
• Carte emprise CLPA
• Photo aérienne de la ville de Chamonix (Haute-Savoie)

Production des élèves 

• Exemple 1
• Exemple 2

Bilan et retour des élèves

L’activité a été expérimentée auprès de 27 élèves de quatrième lors d’une séance d’une heure organisée en binômes. Les élèves utilisent Géoportail, outil qu’ils maîtrisent déjà grâce à des activités antérieures. La prise en main technique ne constitue donc pas une difficulté particulière et permet de concentrer l’attention sur l’analyse du relief et l’évaluation du risque.

La première étape repose sur l’observation d’une photographie aérienne de la vallée de Chamonix. Les élèves doivent identifier les zones d’accumulation de neige, les couloirs potentiels empruntés par les avalanches et les zones de dépôt susceptibles d’être atteintes. Cette tâche s’est révélée difficile pour la majorité des groupes. Les cartes produites sont souvent imprécises et les structures représentées apparaissent généralement trop vastes ou peu cohérentes avec la dynamique réelle d’une avalanche. Les élèves peinent notamment à identifier les couloirs de propagation à partir de la seule photographie aérienne.
Cette difficulté s’explique en partie par la nouveauté de la notion étudiée. La dynamique d’une avalanche est peu connue des élèves et la simple observation du paysage ne permet pas toujours de comprendre comment le relief contrôle le déplacement des masses de neige.

L’exploitation du Modèle Numérique de Terrain (MNT) constitue alors une étape déterminante. Le LiDAR permet de visualiser avec précision les formes du relief, de repérer les couloirs naturels guidant les avalanches et d’identifier plus facilement les zones de dépôt situées au pied des versants. Les élèves corrigent alors spontanément une partie de leurs erreurs initiales et améliorent significativement leur cartographie de l'aléa. Le MNT apporte ainsi un véritable support à la compréhension de la dynamique des avalanches en donnant du sens aux notions abordées dans le document introductif. 

La confrontation finale avec la carte CLPA (Carte de Localisation des Phénomènes d’Avalanche) s’est révélée particulièrement riche sur le plan pédagogique. Les élèves constatent que leur production diffère parfois sensiblement de celle réalisée par les experts. Ils comprennent alors que l’évaluation d’un risque naturel ne peut pas reposer uniquement sur l’observation du relief mais nécessite également l’exploitation d’observations de terrain et de données historiques. Cette idée a été correctement comprise par l’ensemble des élèves. 
La lecture de la carte CLPA ne présente pas de difficulté particulière et permet une comparaison rapide entre les cartes produites par les élèves et la cartographie experte. Cette étape favorise une réflexion sur les limites de la prévision et sur la nécessité de croiser plusieurs sources d’information pour évaluer un aléa naturel. 

Cette activité met particulièrement en évidence la complémentarité entre les différents outils mobilisés. Le LiDAR constitue un outil indispensable pour identifier avec précision les formes du relief impliquées dans la dynamique des avalanches. La CLPA apporte quant à elle une validation experte fondée sur les phénomènes réellement observés. L’association de ces deux ressources permet aux élèves de comprendre qu’une évaluation fiable du risque repose sur la confrontation de données géomorphologiques et d’observations de terrain.

Pour aller plus loin / Liens

Peut être organisé en activité « Mosaïque » avec les activités sur les risques « feu de forêt », « inondation », « avalanche » et « volcanique ».

Questionnaire

Les TraAM (Travaux Académiques Mutualisés)  permettent de développer des compétences des élèves  grâce à des ressources numériques innovantes (exemple : LIDAR)

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