The contribution of tree inventories to the spatial characterisation of the rockfall hazard
Rockfall is one of the most frequent natural hazards in mountain areas. The characterisation of rockfall activity in terms of frequency, intensity (energy) and dispersion (run-out distance) is essential for risk management, but is extremely complex due to the diffuse nature of this hazard and the gaps in historical records. In this study we show that trees can be reliable bioindicators to reconstruct rockfall activity. Our method is based on the combination of a systematic mapping of all trees (location, breast height diameter, species) and the complete recording of all visible scars. On an area of one hectare in the municipality of Saint-Guillaume (Vercors massif, French Alps) we recorded 793 trees and 2333 scars. The spatial distribution of the tree species and scars was used to locate the most active source areas and the most important rockfall trajectories and to show the decreasing rockfall activity with increasing distance to the source area and thus also the protective effect of the forest. The approach is particularly valuable in areas where historical records are lacking. It can be used in the future to 1) refine hazard zoning and 2) calibrate rockfall models. Thanks to the recorded tree data, the area could also be used as a marteloscope for practicing silvicultural interventions in the rockfall protection forest.
L'inventaire forestier comme méthode de caractérisation spatiale de l'aléa chute de pierres
En région de montagne, les chutes de blocs représentent un aléa majeur qu'il convient de caractériser par le biais de sa fréquence, de son intensité (énergie) et de sa propagation (distance d'arrêt). Bien que particulièrement complexe, en raison du caractère diffus de cet aléa et des lacunes existant dans les archives historiques, cette caractérisation est essentielle pour la gestion du risque. Dans cette étude, nous démontrons que les arbres peuvent constituer des bio-indicateurs fiables pour reconstruire l'activité des chutes de blocs. Notre méthode repose sur le couplage d'une cartographie systématique des tiges, d'un inventaire des espèces forestières et d'un recensement exhaustif des blessures visibles. A cet effet, 793 arbres et 2333 cicatrices d'impacts liées aux chutes de blocs ont été systématiquement inventoriés et cartographiés sur une parcelle d'un hectare localisée dans le massif du Vercors (Alpes françaises) sur la commune de Saint-Guillaume. La distribution spatiale des espèces et des cicatrices d'impact a été utilisée pour 1) localiser précisément les zones de départ les plus actives, 2) les trajectoires préférentiellement empruntées par les blocs mais également 3) mettre en évidence un gradient amont/aval dans l'activité des chutes de blocs permettant de confirmer le rôle de la forêt en matière de protection vis à vis de l'aléa. Cette approche se révèle particulièrement précieuse dans des secteurs où les archives historiques sont absentes. Elle pourra être utilisée dans le futur pour 1) affiner le zonage de l'aléa mais également pour 2) calibrer des modèles trajectographiques de chutes de blocs. Grâce au géoréférencement des arbres et aux caractéristiques relevés, ces surfaces peuvent également être utilisées comme marteloscope pour exercer le martelage dans des forêts de protection contre les chutes de pierres.
Der Beitrag von Bauminventuren zur räumlichen Charakterisierung der Steinschlaggefahr
In Berggebieten stellt Steinschlag eine der häufigsten Naturgefahren dar. Die Charakterisierung der Steinschlagaktivität hinsichtlich Häufigkeit, Intensität (Energie) und Ausbreitung (Auslaufdistanz) ist für das Risikomanagement unerlässlich, aber wegen der diffusen Natur dieser Gefahr und der Lücken in den historischen Aufzeichnungen äusserst komplex. In dieser Studie zeigen wir, dass Bäume zuverlässige Bioindikatoren sein können, um die Steinschlagaktivität zu rekonstruieren. Unsere Methode basiert auf dem Zusammenführen einer systematischen Kartierung aller Bäume (Lage, Brusthöhendurchmesser, Art) und der vollständigen Aufnahme aller sichtbaren Steinschlagwunden. Auf einer eine Hektare grossen Fläche in der Gemeinde Saint-Guillaume (Vercors-Massiv, französische Alpen) haben wir 793 Bäume und 2333 Steinschlagwunden erfasst. Die räumliche Verteilung der Baumarten und der Steinschlagwunden haben wir verwendet, um die aktivsten Quellgebiete sowie die wichtigsten Sturzbahnen zu lokalisieren und die mit zunehmender Distanz zum Quellgebiet abnehmende Steinschlagaktivität und damit auch die Schutzwirkung des Waldes aufzuzeigen. Der Ansatz ist besonders wertvoll in Gebieten, in denen historische Aufzeichnungen fehlen. Er kann in Zukunft verwendet werden, um 1) die Gefahrenzonierung zu verfeinern und 2) Steinschlagmodelle zu kalibrieren. Dank der aufgenommenen Baumdaten könnte die Fläche zudem auch als Marteloskop zum Üben von waldbaulichen Eingriffen im Steinschlagschutzwald verwendet werden.