Artificial snow and its impacts in a ski resort and its mountain

International Snow Science Workshop Grenoble – Chamonix Mont-Blanc - 2013
Artificial snow and its impacts in a ski resort and its mountain hydrosystem.
Example of Avoriaz resort
L’enneigement artificiel et ses impacts au sein d’une station de ski et de son
hydrosystème de montagne.
Le cas de la station d’Avoriaz
1,
1
Elodie Magnier *
Institute of geography, University of Lausanne (Switzerland), and Institute of geography, University of
Paris IV Sorbonne, France.
ABSTRACT: The practice of artificial snowmaking is recent (1950 in the United States) and since
1990, French resorts, including Avoriaz, as well as their Swiss, German, Austrian and Italian
counterparts began to equip themselves. At the beginning, this technique was used to compensate the
lack of snow in certain years and certain areas. But, very rapidly, it became an economic tool in the
competition between resorts. Snowmaking requires large quantities of water, which are pumped from
drinking water reserves in the Avoriaz resort. This activity takes place in the winter season (from
December to April) when streams reach their lowest level, and water needs for drinking water
production are high due to the high seasonal population. This paper aims to analyze the reasons of
snow production and evaluate positive and negative impacts of artificial snow in the station (MorzineAvoriaz, France) and in the catchment area (The Dranse de Sous Saix in Morzine-Avoriaz). This
activity is necessary for the resorts to maintain and develop the economic activities. However, there is
important impact on water resource. The mobilization of a large volume of water over a very short
period can generate risk situations. So it is important to manage the water resource properly in the
years to come, so as avoiding the creation of conflicting interests. The impacts affect the hydrosystem
functioning, especially in small mountain catchment area.
KEYWORDS: Artificial snow, water resource, mountain area, catchment area, hydrosystem.
RESUME : La pratique de l’enneigement mécanique est récente (1950 aux Etats-Unis) et, depuis
1990, les stations françaises dont Avoriaz, tout comme leurs homologues suisses, allemandes,
autrichiennes et italiennes commencent à s’équiper. Au début cette technique est utilisée pour
compenser le manque de neige certaines années dans certains secteurs. Mais très rapidement elle
est devenue un outil économique pour la concurrence entre les domaines. Les canons à neige
nécessitent de grandes quantités d’eau pompées dans les réserves d’eau potable à Avoriaz. Cette
activité se déroule en saison d’hiver (de décembre à avril), en période d’étiage des cours d’eau et
lorsque les besoins en eau potable sont importants du fait de la hausse de la fréquentation touristique.
Cet article à pour but d’analyser les raisons de la production de neige et d’évaluer les impacts autant
positifs que négatifs de la neige artificielle sur la station de Morzine-Avoriaz et sur le basin versant de
la Dranse de Sous-Saix. Cette activité est nécessaire pour maintenir et développer l’économie d’une
station. Cependant, les impacts sur la ressource en eau sont importants. La mobilisation d'un grand
volume d'eau sur une très courte période peut générer des situations de risque. Les impacts
concernent également le fonctionnement de l’hydrosystème, et plus particulièrement dans les petits
bassins versants de montagne. Il est donc important de bien gérer la ressource en eau dans les
années à venir afin d'éviter la création de conflits d'intérêts.
MOTS-CLEF : Neige artificielle, ressource en eau, espace de montagne, bassin versant,
hydrosystème.
______________________
Corresponding author address: Elodie Magnier,
Institute of geography, University of Lausanne,
Switzerland and Institute of geography,
University of Paris IV Sorbonne, France;
email: [email protected]
1163
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1
LE BASSIN VERSANT DE
DRANSE DE SOUS-SAIX, LIMITES
DESCRIPTION
Pour les besoins de l’étude, le bassin versant
choisi est celui de la Dranse de Sous-Saix qui
2
draine une superficie de 33.5 km . Il s’agit d’un
sous-bassin du bassin versant de la Dranse de
Morzine, qui se jette dans le lac Léman. La
Dranse de Sous-Saix est un petit cours d’eau
de montagne caractérisé par un régime naturel
pluvio-nival, avec des débits quasi nuls en
hiver, et une forte hausse du débit au
printemps lors de la fonte des neiges et en été
durant les épisodes orageux. La Dranse de
Sous-Saix est alimentée par une multitude de
petits cours d’eau dont la plupart sont
intermittents. La particularité de ce bassin
versant est la partie amont du bassin (du col
du Fornet à la pointe de Chavanette) qui
transite par le lac d’Avoriaz avant de rejoindre
en
aval
la
Dranse
de
Sous-Saix.
LA
ET
Le secteur de recherche est celui de la
station d’Avoriaz, située dans les Alpes du
Nord, dans le massif du Chablais (figure 1).
Cette station appartient au plus grand domaine
d’Europe, celui des Portes du Soleil. Il s’agit
d’un domaine transfrontalier partagé entre 8
stations françaises et 4 stations suisses. Le
domaine d’Avoriaz se localise au centre des
Portes du Soleil, à une altitude comprise entre
1800 et 2460m. Il s’agit donc d’un site très
fréquenté par les skieurs transitant entre les
différents domaines et stations.
Figure 1. Limites de l’étude : la station d’Avoriaz (domaine des Portes du Soleil) et le bassin versant
de la Dranse de Sous-Saix.
Aujourd’hui, ce bassin versant a été
fortement anthropisé et artificialisé (Figure 2).
Tout un système de réseaux d’alimentation en
eau de la station est venu modifier les
écoulements naturels. Une partie des
écoulements souterrains et de surface dans le
secteur Fornet-Chavanette est captée et
directement envoyée par un réseau de
canalisations vers l’usine de filtration pour la
production d’eau potable. Les écoulements
restants, non captés, s’écoulent naturellement
en direction du lac d’Avoriaz. Ce lac à l’origine
naturel, a été modifié et se compose de 3
bassins, un premier bassin de décantation
pour retenir les sédiments, un second bassin
dans lequel sont effectués les pompages et un
dernier bassin qui sert de trop-plein. En effet,
durant la saison d’hiver, la station prélève dans
le second bassin l’eau nécessaire à la
production d’eau potable mais également l’eau
1164
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L’artificialisation du bassin versant est
renforcée par la présence de nombreuses
canalisations souterraines pour l’alimentation
en eau potable et pour l’enneigement artificiel.
Il faut également ajouter les câbles d’électricité
et les usines qui renvoient l’eau et l’air sous
pression aux canons.
utilisée pour la production de neige. Le tropplein du troisième bassin, situé à une hauteur
de 12,24 m, est particulièrement important
puisqu’il conditionne les écoulements dans la
Dranse de Sous-Saix située à l’aval du lac.
Lorsque le niveau du lac est supérieur à
12.24 m l’eau se déverse vers l’aval.
Tous ces éléments sont invisibles en
surface
mais
contribuent
à
modifier
considérablement le fonctionnement naturel du
bassin. Enfin sont implantés dans l’espace les
divers canons, qu’ils soient mobiles ou
permanents. Le lac d’Avoriaz a lui aussi été
fortement modifié pour les besoins de
l’enneigement, installation de micro-barrages
(pour les particules), de bâches qui recouvrent
le fond du bassin et de canalisations qui
1
parcourent son fond (bullage et alimentation
des canons).
Figure 2. Le bassin versant de la Dranse de Sous-Saix et les aménagements anthropiques pour les
prélèvements d’eau.
1
Le bullage est un procédé qui contribue
au remous permanent de l’eau de fond de
bassin par injection d’air. Ce remous maintien
l’eau à une température de 2 à 3°C et permet
d’éviter le gel en profondeur, tandis que la
surface de ce lac artificiel est englacée.
1165
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d’altitude. Cela peut poser problème pour
l’enneigement car même
si le domaine de la station d’Avoriaz est situé
entre 1800 et 2460 m d’altitude et semble donc
ainsi à l’abri, les liaisons Morzine-Avoriaz,
Morzine-Châtel qui permettent d’accéder à ce
domaine se localisent à des altitudes plus
basses, environ 1200-1500 m. Le tableau
présentant les probabilités d’enneigement de
la station d’Avoriaz sur une période de 1965 à
2000 définit 2 périodes à risques pour les
stations (Figure 2). En effet, la probabilité
d’avoir une hauteur de neige damée d’environ
40 cm (condition nécessaire pour l’ouverture
du domaine) est de 50% le 25 décembre, et de
65% le 25 avril. Il semble donc nécessaire
pour ces stations de recourir à l’enneigement
artificiel en début et fin de saison pour garantir
l’ouverture du domaine aux touristes. Car si la
neige venait à manquer, cela pourrait être
catastrophique pour l’économie de la station.
De plus, le recours à l’enneigement artificiel
est indispensable pour les stations qui se
servent de cet argument en publicité. L’étude a
montré que les stations ayant des installations
de production de neige sont préférentiellement
choisies par les touristes.
2
LE SYSTEME DE PRODUCTION DE
NEIGE SUR LA STATION D’AVORIAZ
C’est la station la plus élevée du domaine
(1180 à 2466 m), c’est aussi une station dite
« skis aux pieds ». La circulation se fait
uniquement à ski, en traîneaux ou par le biais
des remontées mécaniques. La production de
neige y est indispensable pour faciliter la
circulation des skieurs au centre de la station.
Il s’agit également du centre de toutes liaisons
entre les diverses stations du domaine skiable.
De ce fait, la production de neige a démarré
très rapidement, dès les années 1990.
Aujourd’hui on estime que 20% du domaine
est enneigé mécaniquement soit 57.5 hectares
(132 enneigeurs pour 100 km de pistes). Les
canons à neige sont répartis sur l’ensemble du
domaine en des points stratégiques : secteurs
très fréquentés et chemins de liaisons, en
particulier certaines pistes traversant la station
et permettant de relier le diverses stations du
domaine transfrontalier. Le lac 1730 d’Avoriaz,
3
d’un volume de 140 000 m est géré par une
société privée, la Lyonnaise des Eaux. La
particularité de cette station réside dans le
partage de la ressource en accord avec la
Lyonnaise des Eaux et la SERMA (Société
d’exploitation des remontées mécaniques
d’Avoriaz). Ce partage dépend de la ressource
disponible dans le lac. Pour évaluer au mieux
la ressource, un système de mesure du niveau
d’eau dans le lac a été mis en place en 2011.
En cas de manque d’eau, les pompages pour
la production de neige sont immédiatement
stoppés. La priorité sera toujours donnée à
l’alimentation en eau potable. Enfin pour limiter
la production de neige, la station d’Avoriaz
s’est équipée depuis quelques années de
dameuses à radar qui mesurent la hauteur de
neige sur les pistes.
Figure 2. Probabilité d’occurrence d’une
hauteur de neige donnée sur la station
d’Avoriaz (en pourcentage)
Hauteur de
25
neige
Décembre
20 cm
75
40 cm
60 cm
50
30
15
Février
Supérieur
à 90
Supérieur
à 90
90
25 Avril
85
65
45
Risque
existant
Le pourcentage a été calculé d’après les
données de la station météorologique
MétéFrance des Gets (1172 m d’altitude) sur
une période de 1965 à 2000.
3
LES BESOINS DE PRODUCTION DE
NEIGE AUJOURD’HUI ET POUR LES
ANNEES A VENIR
Le climat de cette région favorise la production
de neige, avec des températures hivernales
2
inférieures à 2°C . Quand aux précipitations,
elles se répartissent sur toute l’année avec
plus de 1500 mm de précipitations annuelles et
parfois jusqu’à 2260 mm (2001). Une part
importante de ces précipitations tombe sous
forme de neige. La limite pluie - neige est
souvent située aux alentours de 1200-1500 m
4
LA NEIGE ARTIFICIELLE,
IMPACTS POSITIFS OU NEGATIFS ?
DES
Comme nous venons de le voir, les
retombées économiques pour les stations
équipées de neige de culture ne sont pas
négligeables. Mais la production de neige est
souvent critiquée dans les médias ou par les
associations de protection de l’environnement.
Cette production a-t-elle réellement un impact
sur l’hydrosystème et la ressource en eau ?
2
D’après les relevés de la station
MétéoFrance aux Gets située à 1400m
d’altitude.
1166
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pompée dans le lac pour l’enneigement
artificiel puis pour la production d’eau potable),
la succession des prélèvements au cours de la
saison entraîne une baisse du niveau du lac en
janvier-février et une nouvelle baisse en mars.
Une fois les pompages arrêtés, le niveau du
lac augmente à nouveau lors de la fonte du
manteau neigeux. La baisse de la ressource et
le marnage du lac ne peuvent donc se justifier
uniquement par la production de neige mais
par une accumulation des prélèvements pour
les divers usages sur les 5 mois de la saison
d’hiver (de novembre à mars). Il n’existe pas à
ce jour de conflits et de risques de conflits.
Mais la situation est à surveiller car la station
d’Avoriaz devra faire face dans les années à
venir à des productions de neige de plus en
plus importantes (augmentation de près de
70% en 8 ans) et à un accroissement de la
population touristique (nouvelles constructions
livrables en 2013).
4.1 Baisse de la ressource en eau à
l’échelle locale
L’étude porte sur les années 2000 à
aujourd’hui et plus particulièrement sur la
saison hivernale 2010-2011 qui, en raison des
conditions d’enneigement peu favorables, a
connu de forts pompages pour l’enneigement
artificiel et l’alimentation en eau potable
(Figure 3).
Les volumes pompés à l’échelle de la
saison sont particulièrement importants :
3
3
45 674 m pour l’eau potable et 115 215 m
pour l’enneigement. A l’échelle journalière, ces
prélèvements sont tout aussi importants en
particulier pour la production de neige.
3
10 114 m sont pompés dans le lac le
24 janvier (en quelques heures). C’est bien
l’intensité de l’usage qui pose problème pour la
gestion de la ressource. Car même si il y a un
décalage des pompages (l’eau est d’abord
25
10000
20
8000
15
6000
10
4000
Mise en vidange du lac
Eau potable
Neige artificielle
Niveau du lac
01-sept.
01-août
01-juil.
01-juin
01-mai
01-avr.
01-mars
01-févr.
01-janv.
0
01-déc.
0
01-nov.
2000
5
Niveau du lac en m
12000
01-oct.
Volumes pompés en m3
Figure 3. Les prélèvements pour la neige artificielle et l’eau potable et les variations du niveau du
lac 1730 sur la station d’Avoriaz en 2010-2011.
Période de remplissage
précipitations importantes les jours précédents
confirment l’apport des petits cours d’eau
intermittents dans l’approvisionnement du lac.
Ainsi le marnage du lac joue un rôle limité sur
la répartition et le volume des écoulements. En
hiver, lorsque les températures sont négatives
et les précipitations sous forme neigeuse,
l’approvisionnement du lac alimente à lui seul
les écoulements de la Dranse. Durant cette
période, l’impact indirect des prélèvements qui
conditionnent le niveau du lac est important.
Mais le reste de l’année, l’impact est fortement
limité.
La part des prélèvements sur le volume
total des écoulements confirme le moindre
impact des activités sur l’hydrosystème
4.2 Modifications du régime de la Dranse
de Sous-Saix
Le marnage du lac, dont le niveau d’eau
passe au dessous du trop plein (13.22 m) en
saison d’hiver modifie les écoulements de la
Dranse de Sous-Saix à l’aval (Figure 4).
Lorsque le niveau du lac passe sous la
hauteur du trop-plein, le débit de la Dranse de
3
Sous-Saix diminue fortement (0 m /s du
13 février au 16 mars 2011). Mais le lac n’est
pas la seule source d’alimentation du cours
d’eau qui reçoit également l’approvisionnement
de petits cours d’eau intermittents. Ainsi en
avril, malgré un niveau du lac inférieur au trop3
plein, le débit est supérieur à 400 m /s. Des
1167
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(Figure 5). En effet, ceux-ci ne dépassent pas
3
0.06 m (prélèvement pour la neige en
3
décembre). Quand aux restitutions de ces
volumes d’eau pompés, là encore les volumes
3
sont particulièrement faibles (0.53 m ).
Le régime de la Dranse est aujourd’hui
artificialisé par les actions anthropiques dans
le bassin versant. Mais les conséquences sur
l’hydrosystème sont limitées. En effet, le
régime connait de basses eaux et un étiage
marqué en hiver avec une augmentation des
écoulements au printemps et en été (fonte du
manteau neigeux et orages estivaux). Ce
régime est donc relativement proche du régime
naturel pluvio-nival qui caractérisait ce cours
d’eau avant les aménagements anthropiques.
Plus à l’aval, à l’échelle du bassin versant
de la Dranse de Morzine jusqu’à l’exutoire du
lac Léman, les activités sont de 3 types : la
pêche, les activités de loisir nautiques et la
production hydroélectrique. Les nombreux
affluents de la Dranse de Morzine alimentent
les écoulements. Ceux-ci sont particulièrement
importants tout au long de l’année. Ce débit
3
moyen à l’année est de 7.7m /s et environ
3
5 m /s les mois d’hiver (Mesures relevées à
Seytroux en amont de la centrale de Bioge).
De plus la centrale de Bioge pour la production
hydroélectrique et les centres de loisirs
nautiques (kayak, rafting et nage en eau vive)
ont passé un accord pour maintenir un débit
3
minimum de 0.21 m /s dans le cours d’eau et
ainsi satisfaire au mieux l’ensemble des
usages présents dans le bassin versant.
4.3 Des risques de conflits d’usage limités à
l’aval
Du fait de la faible modification du régime
hydrologique naturel de la Dranse de SousSaix, les risques de conflits à l’aval sont
réduits. Si l’on se limite au bassin versant de la
Dranse de Sous-Saix, la seule activité
présente à l’aval est celle de la pêche à la
truite. Cette activité est peu impactée par les
prélèvements en amont.
Figure 4. Le débit de la Dranse de Sous-Saix à la sonde des Prodains et la variation du niveau du lac
1730 pour la saison 2010-2011
3
Les volumes d’eau restitués ont été calculés
sur la base du volume total des prélèvements
(eau potable et neige artificielle) sur l’ensemble
de la saison d’hiver. En l’absence de données
précises, ce volume global a été réparti sur les
3 mois suivants l’arrêt des pompages sur le
principe d’une restitution égale pour chacun
des mois. Ce qui n’est évidemment pas le cas
dans la réalité.
1168
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Volumes en millions de m3
Figure 5. Part des prélèvements pour la neige de culture et l’eau potable sur le volume d’eau écoulé
dans la Dranse de Sous-Saix pour la saison 2010-2011.
1200
1000
0,053509
0,053509 0,053509
800
600
400
0,060425
0,03761
0,016719
0,001119
200
0,021771
0,021974
0
Volume écoulements
Eau potable
5 CONCLUSION
Neige artificielle
Volume restitué
Ces prélèvements et la variation du niveau du
lac 1730 qu’ils entraînent, artificialisent le
régime de la Dranse de Sous-Saix. Mais les
variations observées modifient faiblement la
répartition des écoulements et les volumes par
rapport au régime pluvio-nival naturel avant la
mise en place de ces aménagements.
Les prélèvements pour la production de
neige peuvent entraîner une baisse de la
ressource et des conflits entre les différentes
activités d’une station. On pourrait définir ce
conflit d’usage comme « la superposition
d’usages autour d’une même ressource, qui
implique que certains usages ne sont pas
pleinement
alimentés »
(Direction
départementale de l’Equipement et de
l’Agriculture de Savoie, 2009).
A l’échelle d’un petit bassin versant de
2
moyenne montagne (environ 30 km ), les
risques de pénurie d’eau et de conflits inter
usages sont relativement faibles. A l’échelle de
2
bassins versants plus vastes (plus de 50 km )
les résultats sont similaires (P. Paccard, 2011 ;
B. Charnay, 2009). Plus que la production de
neige, c’est la superposition des usages et des
prélèvements qui peut entraîner une baisse de
la ressource. Ce risque semble davantage
présent dans les stations où s’effectue le
partage d’un même réservoir entre diverses
activités, et notamment entre la production
d’eau potable et la production de neige. Le
terme de conflits n’est de ce fait peut être pas
le bon, et il serait préférable de parler de
rivalité ou de concurrence des usages. Même
si à ce jour les rivalités sont rares (un seul cas
connu en 2007 aux Gets) la situation doit être
surveillée car les risques ne sont pas
inexistants.
Aujourd’hui,
la
garantie
d’un
bon
enneigement sur l’ensemble de la saison
touristique est indispensable. Les stations se
livrent depuis quelques années à une véritable
« course vers l’or blanc ». Les équipements
d’enneigement mécanique sont nécessaires
pour
maintenir
et
valoriser
l’activité
économique
touristique.
Les
impacts
hydrologiques engendrés par ces équipements
étant faibles, il s’agit surtout de bien gérer la
production et la ressource en eau disponible.
Mais la question de la pérénnité de
l’enneigement mécanique se pose pour les
années à venir. Le changement climatique est
un des paramètres à prendre en considération
dans la gestion des ressources (B. Abbeg,
2011). Le développement de la capacité
touristique des stations doit également être
considéré. Ces deux paramètres augmenteront
dans un premier temps les besoins en neige et
feront varier la ressource en eau disponible
pourtant indispensable à la production de
neige. On peut donc se demander si dans un
temps plus ou moins long, ce modèle
économique sera toujours viable.
1169
International Snow Science Workshop Grenoble – Chamonix Mont-Blanc - 2013
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