International Snow Science Workshop Grenoble – 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

Elodie Magnier1,* 1 Institute of geography, University of Lausanne (Switzerland), and Institute of geography, University of Paris IV Sorbonne, .

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 (- Avoriaz, 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 International Snow Science Workshop Grenoble – Chamonix Mont-Blanc - 2013

Pour les besoins de l’étude, le bassin versant choisi est celui de la Dranse de Sous-Saix qui 1 LE BASSIN VERSANT DE LA draine une superficie de 33.5 km2. Il s’agit d’un DRANSE DE SOUS-SAIX, LIMITES ET sous-bassin du bassin versant de la Dranse de DESCRIPTION Morzine, qui se jette dans le lac Léman. La Dranse de Sous-Saix est un petit cours d’eau Le secteur de recherche est celui de la de montagne caractérisé par un régime naturel station d’Avoriaz, située dans les Alpes du pluvio-nival, avec des débits quasi nuls en Nord, dans le massif du Chablais (figure 1). hiver, et une forte hausse du débit au Cette station appartient au plus grand domaine printemps lors de la fonte des neiges et en été d’Europe, celui des . Il s’agit durant les épisodes orageux. La Dranse de d’un domaine transfrontalier partagé entre 8 Sous-Saix est alimentée par une multitude de stations françaises et 4 stations suisses. Le petits cours d’eau dont la plupart sont domaine d’Avoriaz se localise au centre des intermittents. La particularité de ce bassin Portes du Soleil, à une altitude comprise entre versant est la partie amont du bassin (du col 1800 et 2460m. Il s’agit donc d’un site très du Fornet à la pointe de Chavanette) qui fréquenté par les skieurs transitant entre les transite par le lac d’Avoriaz avant de rejoindre différents domaines et stations. en aval la Dranse de Sous-Saix.

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 restants, non captés, s’écoulent naturellement fortement anthropisé et artificialisé (Figure 2). en direction du lac d’Avoriaz. Ce lac à l’origine Tout un système de réseaux d’alimentation en naturel, a été modifié et se compose de 3 eau de la station est venu modifier les bassins, un premier bassin de décantation écoulements naturels. Une partie des pour retenir les sédiments, un second bassin écoulements souterrains et de surface dans le dans lequel sont effectués les pompages et un secteur Fornet-Chavanette est captée et dernier bassin qui sert de trop-plein. En effet, directement envoyée par un réseau de durant la saison d’hiver, la station prélève dans canalisations vers l’usine de filtration pour la le second bassin l’eau nécessaire à la production d’eau potable. Les écoulements production d’eau potable mais également l’eau

1164 International Snow Science Workshop Grenoble – Chamonix Mont-Blanc - 2013

utilisée pour la production de neige. Le trop- L’artificialisation du bassin versant est plein du troisième bassin, situé à une hauteur renforcée par la présence de nombreuses de 12,24 m, est particulièrement important canalisations souterraines pour l’alimentation puisqu’il conditionne les écoulements dans la en eau potable et pour l’enneigement artificiel. Dranse de Sous-Saix située à l’aval du lac. Il faut également ajouter les câbles d’électricité Lorsque le niveau du lac est supérieur à et les usines qui renvoient l’eau et l’air sous 12.24 m l’eau se déverse vers l’aval. pression aux canons. 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 parcourent son fond (bullage1 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 International Snow Science Workshop Grenoble – Chamonix Mont-Blanc - 2013

d’altitude. Cela peut poser problème pour 2 LE SYSTEME DE PRODUCTION DE l’enneigement car même NEIGE SUR LA STATION D’AVORIAZ si le domaine de la station d’Avoriaz est situé entre 1800 et 2460 m d’altitude et semble donc C’est la station la plus élevée du domaine ainsi à l’abri, les liaisons Morzine-Avoriaz, (1180 à 2466 m), c’est aussi une station dite Morzine-Châtel qui permettent d’accéder à ce « skis aux pieds ». La circulation se fait domaine se localisent à des altitudes plus uniquement à ski, en traîneaux ou par le biais basses, environ 1200-1500 m. Le tableau des remontées mécaniques. La production de présentant les probabilités d’enneigement de neige y est indispensable pour faciliter la la station d’Avoriaz sur une période de 1965 à circulation des skieurs au centre de la station. 2000 définit 2 périodes à risques pour les Il s’agit également du centre de toutes liaisons stations (Figure 2). En effet, la probabilité entre les diverses stations du domaine skiable. d’avoir une hauteur de neige damée d’environ De ce fait, la production de neige a démarré 40 cm (condition nécessaire pour l’ouverture très rapidement, dès les années 1990. du domaine) est de 50% le 25 décembre, et de Aujourd’hui on estime que 20% du domaine 65% le 25 avril. Il semble donc nécessaire est enneigé mécaniquement soit 57.5 hectares pour ces stations de recourir à l’enneigement (132 enneigeurs pour 100 km de pistes). Les artificiel en début et fin de saison pour garantir canons à neige sont répartis sur l’ensemble du l’ouverture du domaine aux touristes. Car si la domaine en des points stratégiques : secteurs neige venait à manquer, cela pourrait être très fréquentés et chemins de liaisons, en catastrophique pour l’économie de la station. particulier certaines pistes traversant la station De plus, le recours à l’enneigement artificiel et permettant de relier le diverses stations du est indispensable pour les stations qui se domaine transfrontalier. Le lac 1730 d’Avoriaz, servent de cet argument en publicité. L’étude a 3 d’un volume de 140 000 m est géré par une montré que les stations ayant des installations société privée, la Lyonnaise des Eaux. La de production de neige sont préférentiellement particularité de cette station réside dans le choisies par les touristes. partage de la ressource en accord avec la Lyonnaise des Eaux et la SERMA (Société d’exploitation des remontées mécaniques Figure 2. Probabilité d’occurrence d’une d’Avoriaz). Ce partage dépend de la ressource hauteur de neige donnée sur la station disponible dans le lac. Pour évaluer au mieux d’Avoriaz (en pourcentage) la ressource, un système de mesure du niveau d’eau dans le lac a été mis en place en 2011. Hauteur de 25 15 En cas de manque d’eau, les pompages pour neige Décembre Février 25 Avril la production de neige sont immédiatement Supérieur stoppés. La priorité sera toujours donnée à 20 cm 75 à 90 85 l’alimentation en eau potable. Enfin pour limiter Supérieur la production de neige, la station d’Avoriaz 40 cm 50 à 90 65 s’est équipée depuis quelques années de 60 cm 30 90 45 dameuses à radar qui mesurent la hauteur de neige sur les pistes. Risque existant 3 LES BESOINS DE PRODUCTION DE Le pourcentage a été calculé d’après les NEIGE AUJOURD’HUI ET POUR LES données de la station météorologique ANNEES A VENIR MétéFrance des Gets (1172 m d’altitude) sur Le climat de cette région favorise la production une période de 1965 à 2000. de neige, avec des températures hivernales inférieures à 2°C2. Quand aux précipitations, elles se répartissent sur toute l’année avec 4 LA NEIGE ARTIFICIELLE, DES plus de 1500 mm de précipitations annuelles et IMPACTS POSITIFS OU NEGATIFS ? parfois jusqu’à 2260 mm (2001). Une part importante de ces précipitations tombe sous Comme nous venons de le voir, les forme de neige. La limite pluie - neige est retombées économiques pour les stations souvent située aux alentours de 1200-1500 m équipées de neige de culture ne sont pas négligeables. Mais la production de neige est souvent critiquée dans les médias ou par les

2 associations de protection de l’environnement. D’après les relevés de la station Cette production a-t-elle réellement un impact MétéoFrance aux Gets située à 1400m sur l’hydrosystème et la ressource en eau ? d’altitude.

1166 International Snow Science Workshop Grenoble – Chamonix Mont-Blanc - 2013

pompée dans le lac pour l’enneigement 4.1 Baisse de la ressource en eau à artificiel puis pour la production d’eau potable), l’échelle locale la succession des prélèvements au cours de la saison entraîne une baisse du niveau du lac en L’étude porte sur les années 2000 à janvier-février et une nouvelle baisse en mars. aujourd’hui et plus particulièrement sur la Une fois les pompages arrêtés, le niveau du saison hivernale 2010-2011 qui, en raison des lac augmente à nouveau lors de la fonte du conditions d’enneigement peu favorables, a manteau neigeux. La baisse de la ressource et connu de forts pompages pour l’enneigement le marnage du lac ne peuvent donc se justifier artificiel et l’alimentation en eau potable uniquement par la production de neige mais (Figure 3). par une accumulation des prélèvements pour Les volumes pompés à l’échelle de la les divers usages sur les 5 mois de la saison saison sont particulièrement importants : d’hiver (de novembre à mars). Il n’existe pas à 45 674 m3 pour l’eau potable et 115 215 m3 ce jour de conflits et de risques de conflits. pour l’enneigement. A l’échelle journalière, ces Mais la situation est à surveiller car la station prélèvements sont tout aussi importants en d’Avoriaz devra faire face dans les années à particulier pour la production de neige. venir à des productions de neige de plus en 10 114 m3 sont pompés dans le lac le plus importantes (augmentation de près de 24 janvier (en quelques heures). C’est bien 70% en 8 ans) et à un accroissement de la l’intensité de l’usage qui pose problème pour la population touristique (nouvelles constructions gestion de la ressource. Car même si il y a un livrables en 2013). décalage des pompages (l’eau est d’abord

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.

12000 25 3

10000 20 8000 15 6000 Eau potable 10 4000 Neige artificielle 2000 5 Niveau du lac Niveau du lac Niveauen m

Volumes pompésVolumes en m 0 0

juil. juin oct. mai avr. - nov. déc. - févr. août - - - janv. sept. - - mars - - - - - 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 Mise en vidange du lac Période de remplissage

4.2 Modifications du régime de la Dranse précipitations importantes les jours précédents de Sous-Saix confirment l’apport des petits cours d’eau intermittents dans l’approvisionnement du lac. Le marnage du lac, dont le niveau d’eau Ainsi le marnage du lac joue un rôle limité sur passe au dessous du trop plein (13.22 m) en la répartition et le volume des écoulements. En saison d’hiver modifie les écoulements de la hiver, lorsque les températures sont négatives Dranse de Sous-Saix à l’aval (Figure 4). et les précipitations sous forme neigeuse, Lorsque le niveau du lac passe sous la l’approvisionnement du lac alimente à lui seul hauteur du trop-plein, le débit de la Dranse de les écoulements de la Dranse. Durant cette Sous-Saix diminue fortement (0 m3/s du période, l’impact indirect des prélèvements qui 13 février au 16 mars 2011). Mais le lac n’est conditionnent le niveau du lac est important. pas la seule source d’alimentation du cours Mais le reste de l’année, l’impact est fortement d’eau qui reçoit également l’approvisionnement limité. de petits cours d’eau intermittents. Ainsi en La part des prélèvements sur le volume avril, malgré un niveau du lac inférieur au trop- total des écoulements confirme le moindre plein, le débit est supérieur à 400 m3/s. Des impact des activités sur l’hydrosystème

1167 International Snow Science Workshop Grenoble – Chamonix Mont-Blanc - 2013

(Figure 5). En effet, ceux-ci ne dépassent pas Plus à l’aval, à l’échelle du bassin versant 0.06 m3 (prélèvement pour la neige en de la Dranse de Morzine jusqu’à l’exutoire du décembre). Quand aux restitutions3 de ces lac Léman, les activités sont de 3 types : la volumes d’eau pompés, là encore les volumes pêche, les activités de loisir nautiques et la sont particulièrement faibles (0.53 m3). production hydroélectrique. Les nombreux Le régime de la Dranse est aujourd’hui affluents de la Dranse de Morzine alimentent artificialisé par les actions anthropiques dans les écoulements. Ceux-ci sont particulièrement le bassin versant. Mais les conséquences sur importants tout au long de l’année. Ce débit l’hydrosystème sont limitées. En effet, le moyen à l’année est de 7.7m3/s et environ régime connait de basses eaux et un étiage 5 m3/s les mois d’hiver (Mesures relevées à marqué en hiver avec une augmentation des Seytroux en amont de la centrale de Bioge). écoulements au printemps et en été (fonte du De plus la centrale de Bioge pour la production manteau neigeux et orages estivaux). Ce hydroélectrique et les centres de loisirs régime est donc relativement proche du régime nautiques (kayak, rafting et nage en eau vive) naturel pluvio-nival qui caractérisait ce cours ont passé un accord pour maintenir un débit d’eau avant les aménagements anthropiques. minimum de 0.21 m3/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 Sous- Saix, 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 International Snow Science Workshop Grenoble – Chamonix Mont-Blanc - 2013

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 3 1000 0,053509 800 0,053509 0,053509 0,060425 600 0,03761 0,016719 400 0,001119 200 0,021771 0,021974 0 Volumes en en millions Volumes de m

Volume écoulements Eau potable Neige artificielle Volume restitué

5 CONCLUSION Ces prélèvements et la variation du niveau du lac 1730 qu’ils entraînent, artificialisent le régime de la Dranse de Sous-Saix. Mais les Les prélèvements pour la production de variations observées modifient faiblement la neige peuvent entraîner une baisse de la répartition des écoulements et les volumes par ressource et des conflits entre les différentes rapport au régime pluvio-nival naturel avant la activités d’une station. On pourrait définir ce mise en place de ces aménagements. conflit d’usage comme « la superposition d’usages autour d’une même ressource, qui Aujourd’hui, la garantie d’un bon implique que certains usages ne sont pas enneigement sur l’ensemble de la saison pleinement alimentés » (Direction touristique est indispensable. Les stations se départementale de l’Equipement et de livrent depuis quelques années à une véritable l’Agriculture de Savoie, 2009). « course vers l’or blanc ». Les équipements A l’échelle d’un petit bassin versant de d’enneigement mécanique sont nécessaires 2 moyenne montagne (environ 30 km ), les pour maintenir et valoriser l’activité risques de pénurie d’eau et de conflits inter économique touristique. Les impacts usages sont relativement faibles. A l’échelle de 2 hydrologiques engendrés par ces équipements bassins versants plus vastes (plus de 50 km ) étant faibles, il s’agit surtout de bien gérer la les résultats sont similaires (P. Paccard, 2011 ; production et la ressource en eau disponible. B. Charnay, 2009). Plus que la production de Mais la question de la pérénnité de neige, c’est la superposition des usages et des l’enneigement mécanique se pose pour les prélèvements qui peut entraîner une baisse de années à venir. Le changement climatique est la ressource. Ce risque semble davantage un des paramètres à prendre en considération présent dans les stations où s’effectue le dans la gestion des ressources (B. Abbeg, partage d’un même réservoir entre diverses 2011). Le développement de la capacité activités, et notamment entre la production touristique des stations doit également être d’eau potable et la production de neige. Le considéré. Ces deux paramètres augmenteront terme de conflits n’est de ce fait peut être pas dans un premier temps les besoins en neige et le bon, et il serait préférable de parler de feront varier la ressource en eau disponible rivalité ou de concurrence des usages. Même pourtant indispensable à la production de si à ce jour les rivalités sont rares (un seul cas neige. On peut donc se demander si dans un connu en 2007 aux Gets) la situation doit être temps plus ou moins long, ce modèle surveillée car les risques ne sont pas économique sera toujours viable. inexistants.

1169 International Snow Science Workshop Grenoble – Chamonix Mont-Blanc - 2013

6 REFERENCES

Abegg, B., 2011. Le tourisme face au changement climatique. Rapport de synthèse de la CIPRA, n°1, pp. 1-32.

ANMSN, 2007. Charte nationale en faveur du développement durable dans les stations de montagnes. Ski France ANMSN, Nanterre, France, 32pp.

Badré, M., Prime, J-L., Ribiere, G., 2009. Neige de culture : Etat des lieux et impacts environnementaux. Note socio-économique. Conseil général de l’environnement et du développement durable, La Défense, France, 152pp.

Charnay, B., 2010. Pour une gestion intégrée des ressources en eau sur un territoire de montagne. Le cas du bassin versant du Giffre (Haute-Savoie). Thèse de doctorat en géographie, université de Savoie, Chambéry, France, 88pp.

Direction départementale de l’équipement et de l’agriculture de la Savoie, 2009. Gestion durable des territoires de montagne. La neige de culture en Savoie et Haute-Savoie. CNRS, Laboratoire Edytem, Le Bourget du Lac, France, 86 pp.

Direction départementale des territoires de la Savoie, 2011. Eau et neige de culture en Savoie-Observatoire 2010-2011. Chambéry, France, 4pp.

Dugleux, E., 2002. Impact de la production de neige de culture sur la ressource en eau. Agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse, Lyon, France, 7pp.

Paccard, P., 2010. Gestion durable de l’eau en montagne : le cas de la production de neige en stations de sports d’hiver. Thèse de doctorat en géographie, Université de Savoie, Chambéry, France, 508 pp.

1170