Potentiel dendrogéomorphologique de deux essences collinéennes de feuillus (<i>Acer opalus, Quercus pubescens</i>) pour l’évaluation de l’emprise spatio-temporelle des chutes de pierres. Le cas de la Croupe du Plantin (Saint-Paul de Varces, massif du Vercors, France)

Risk memory at long-term and inventories, especially geomorphologic, have proven to be limited in urbanized areas where the vulnerability associated increases in proportion to urbanization. Rockfall numerical models need to be parametrized and then validated by known events. Tree-ring analyses allow reconstructing past rockfall activity on forested slope at an annual scale. Yet, the reconstruction of rockfall chronologies has been hampered by the paucity of studies that include broadleaved species. This study is going to define the rockfall impacts sensibility of two common and unstudied broadleaved species: Quercus pubescens (Pubescent Oak) and Acer opalus (Italian Maple). The approach is based on the systematic mapping of trees and the counting of visible scars on the stem surface of both species. Data are presented from a site in the Vercors massif (French Alps), where rockfalls are frequently detached from Valanginian limestone marl cliff. A total of 1230 scars were observed on the stem surface of 847 A. opalus and Q. pubescens. Both species present similar spatial distributionof relative rockfall activity with similar downslope decreasing recurrence intervals. By comparing recurrence interval maps obtained from both species and two different tree structures (single trees vs coppice stools) maps based on the Cohen Kappa coefficient and the Mean Absolute Error, this study demonstrate that (i) recurrence intervals vary significantly according to tree species and tree structure; (ii) the recurrence interval observed on Q. pubescens exceeds that of A. opalus of > 20 year in the lower part of the studied plot; and (iii) A. opalus coppice stools do not exhibit a clear spatial pattern. These findings may be explained by the bark thickness and structure of Q. pubescens thougher than A. opalus which constituting a mechanical barrier buffering low energy rockfalls, and avoiding injury to underlying tissues. This master thesis prove the reliability of Q. pubescens and A. opalus for reconstructing rockfall activity and open methodological and practical reflexions on the use of tree-rings and modelling approach for regulatory hazard zoning.La mémoire du risque à long terme et l’inventaire des aléas, notamment géomorphologiques, apparaissent comme encore insuffisants dans les zones où la vulnérabilité s’accroît avec l’urbanisation. Les modèles numériques de chutes de pierres ont besoin d’être paramétrés et validés à partir d’événements connus. Sur les versants forestiers, la dendrogéomorphologie permet la reconstitution de l’activité passée des chutes de pierres à l’échelle annuelle. Néanmoins, la reconstitution des chronologies de chutes de pierres est limitée par le manque d’études qui utilisent des essences feuillues. Cette étude définit la sensibilité aux impacts de pierres en chute de deux espèces feuillues communes mais jamais étudiées : le chêne pubescent (Quercus pubescens) et l’érable à feuilles d’obier (Acer opalus). La méthodologie se base sur la cartographie systématique des arbres et le décompte des blessures visibles sur la surface des troncs de chaque espèce. Les données sont issues d’un site d’étude localisé dans le massif du Vercors (Alpes françaises), où les chutes de pierres proviennent d’un escarpement de calcaire marneux du Valanginien. Un total de 1230 blessures a été observé sur la surface de 847 A. opalus et Q. pubescens. Les deux essences présentent des distributions similaires de l’activité relative des chutes de pierres avec une décroissance amont-aval de l’intervalle de récurrence similaire. Par comparaison des cartes d’intervalles de récurrence, obtenues pour les deux essences et les deux types de structure spatiale des tiges (tiges uniques et cépées) et se basant sur le coefficient kappa de Cohen et sur l’erreur moyenne absolue, cette étude démontre que (i) les intervalles de récurrence varient significativement en fonction de l’essence et de la structure spatiale des tiges ; (ii) l’intervalle de récurrence observé sur A. opalus est inférieur de 20 ans à celui de Q. pubescens dans la partie inférieure de la parcelle d’étude ; et (iii) A. opalus en cépée ne révèle pas une emprise spatiale immédiatement intelligible. Ces résultats peuvent être expliqués par l’épaisseur et la structure d’écorce de Q. pubescens, différentes de celles d’A. opalus et qui constituent une barrière mécanique atténuant les chutes de pierres de faible énergie évitant ainsi l’endommagement des tissus internes. Cette étude prouve la fiabilité de Q. pubescens et d’A. opalus pour la reconstitution de l’activité des chutes de pierres et ouvre des réflexions méthodologiques et pratiques sur l’usage des techniques de dendrogéomorphologie et de modélisation du processus pour le zonage réglementaire de l’aléa « chute de pierres »