La soufflerie de l’Institut Fédéral pour l’Etude de la Neige et des Ava-lanches (ENA), cofinancée par le Fonds national suisse (FNS), se dresse un peu en dehors de Davos, juste à côté de la piste de ski de fond en direction du col de la Fluela. C’est là que travaillent Jean-Daniel Rüedi et Andrew Clifton après chaque chute de neige. La grande question que se posent ces chercheurs est: à quelle vitesse faut-il que le vent souffle pour que les cristaux de neige commencent à se déplacer? Les résultats sont intégrés les uns après les autres aux modèles numériques de couverture neigeuse et permettent d’améliorer la prévision des risques d’avalanches.
«Le vent est l’architecte des avalanches», explique Jean-Daniel Rüedi, chef de projet. Raison pour laquelle il est aussi important de connaître son mode d’interaction avec la neige. «Nous savons beau-coup de choses sur la neige et sur le vent, mais pas exactement ce qui se passe entre eux», résume Andrew Clifton, doctorant. Des ré-ponses que la soufflerie devrait livrer. Davos n’est pas le seul endroit au monde où l’on s’intéresse à cette problématique. Mais c’est le seul où l’on cherche une réponse en se servant de neige fraîche naturelle et non pas de neige artificielle. Le procédé nécessite un lieu d’altitude élevée, froid, où il neige souvent – comme Davos – et un équipement en conséquence.
Un énorme aspirateur
La neige est collectée dans des tiroirs métalliques plats et placée directement dans ces récipients à l’intérieur de la soufflerie. L’appareil fait 17 mètres de long, presque autant que le bâtiment, un ancien dépôt de munitions de l’armée suisse. Sur l’un des côtés, le mur a été abattu. La soufflerie aspire l’air comme un énorme aspirateur par cette ouverture de la taille d’une porte de garage. «Il est important d’utiliser de l’air du dehors, afin que la neige et l’air dont nous nous servons pour l’expérience correspondent», note An-drew Clifton. Autre élément essentiel: il faut qu’il règne à l’intérieur les mêmes conditions météorologiques qu’à l’extérieur - il y fait donc très froid, parfois -20°C. «Beaucoup d’enthousiasme et de motivation sont nécessaires pour mener à bien ces expériences, qui durent chaque fois plusieurs heures», admet Andrew Clifton.
L’air aspiré du dehors s’écoule au travers d’une structure en nid d’abeille, afin d’éviter la formation précoce de turbulences. Les cher-cheurs s’efforcent de provoquer ces dernières de manière contrôlée. A cet effet, l’équipe de la soufflerie a installé divers obstacles: d’abord des triangles de bois dressés à la verticale qui figurent de petits arbrisseaux. Viennent ensuite un millier de briques Lego ré-parties sur quelques mètres, qui imitent des éboulis. Enfin, un mor-ceau de faux gazon, dont le but n’est pas d’imiter l’herbe, comme le précise Andrew Clifton: «Pour le vent, cette moquette et la neige sont similaires.» Les récipients qui contiennent jusqu’à 15 centimètres de neige fraîche se trouvent seulement dans la dernière partie de la soufflerie.
Vérifier des hypothèses
Les détecteurs de vent sont montés directement au-dessus de la nei-ge: il s’agit de petites pointes métalliques équipées d’un câble mi-nuscule chauffé à environ 200°C. Lorsque le vent souffle dessus, le câble se refroidit. Cela permet de calculer la vitesse et la turbulence du vent. Une barrière lumineuse enregistre en même temps les mouvements des cristaux de neige. Parallèlement, la neige fait l’objet d’un examen détaillé. Combiné avec les données d’une station mé-téorologique située sur le toit, il permet de connaître tous les fac-teurs importants ayant influencé la couche de neige. «Nous savons toujours ce qui se passe, dans quelles conditions la neige est tom-bée, quelle est sa structure, quelle est la vitesse du vent dans la soufflerie, la température, etc.», précise Andrew Clifton. D’où la pos-sibilité de mener des expériences ciblées et d’identifier les facteurs qui déterminent la vitesse à partir de laquelle la neige est transpor-tée. «Jusqu’à présent, nous avons pu prouver que la densité neigeu-se et la taille du grain jouent un rôle essentiel.» Des éléments dont les scientifiques se doutaient déjà auparavant, mais sans en être certains.
Flocons de neige à l’attaque
La recherche dans le froid a placé Jean-Daniel Rüedi, ingénieur en mécanique, devant de nombreux défis: des câbles gelés, des détec-teurs prévus pour des températures de laboratoire de plus de 20°C et, notamment, les flocons de neige. «Les détecteurs sont très sensi-bles et lorsqu’un cristal de neige les heurte, cela représente un joli choc», explique-t-il. Raison pour laquelle il a fallu adapter les tech-niques de mesure à ces conditions particulières, voire en développer de nouvelles. «Travailler dans la soufflerie avec de la neige fraîche, c’est vraiment compliqué», résume-t-il. Voilà pourquoi personne ne l’a fait jusqu’ici.