Faculté des sciences

Seasonal timing of rockfall activity on a forested slope at Täschgufer (Swiss Alps) – a dendrochronological approach = Saisonale Steinschlagverteilung auf einem bewaldeten Hang im Täschgufer (Schweizer Alpen) – ein dendrochronologischer Ansatz.

Stoffel, Markus ; Lièvre, Igor ; Monbaron, Michel ; Perret, Simone

In: Zeitschrift für Geomorphologie, 2005, vol. 49(1), p. 89-106

Dendrochronology was used to study 25 years of rockfall activity on a forested slope at Täschgufer, Täsch (Swiss Alps). We introduce a new approach by evaluating the initiation of callous tissue and resin duct formation after rockfall occurrence to determine the seasonal timing of events. Results from 270 stem discs of 18 Larix decidua Mill. trees show distinct seasonal differences in rockfall... More

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    Résumé
    La dendrochronologie a été utilisée pour étudier 25 ans d’activités de chutes de pierres sur le versant boisé de Täschgufer, à Täsch (Alpes suisses). Une nouvelle approche, basée sur l’apparition de tissu calleux et de canaux résinifères résultant d’impacts dus à des chutes de pierres, permet de déterminer la saison des événements. Les résultats issus de l’analyse de 270 échantillons prélevés sur les troncs de 18 mélèzes (Larix decidua Mill.) montrent des différences saisonnières dans l’activité des chutes de pierres. A l’exception des années influencées par l’activité humaine sur le versant, la majorité des événements sont survenus durant la période de dormance et peu durant la période de végétation. Seuls 12% des blessures sont produits durant la période de végétation (début juin à mi-octobre), alors que 88% sont déterminés durant la période de dormance (mi-octobre à fin mai). Les observations directes sur le versant confirment ces résultats, indiquant que l’activité de chutes de pierres est plus importante en avril et en mai. À ce moment, l’ensoleillement global sur ce versant orienté vers l’Ouest augmente graduellement, alors que les lentilles de glace formées par l’eau de fonte disparaissent lentement des joints et fissures des roches situées dans les zones de départ des chutes de pierres. Selon les données météorologiques régionales, les chutes de pierres ne semblent ni influencées par les orages d’été, ni par les abondantes précipitations d’automne. L’approche utilisée dans cette étude prouve qu’elle est un outil utile pour analyser les différences intra-annuelles de chutes de pierres sur un versant boisé. Si l’espèce sélectionnée sur le terrain d’étude (Larix decidua Mill.) montre bien les différentes phases de croissance durant la période de végétation, les résultats de l’analyse peuvent indiquer l’occurrence des chutes de pierres quasi au mois près. En revanche, pour celles survenues durant la période de dormance, l’analyse des cernes de croissance doit être complétée par des observations directes sur le site.
    Zusammenfassung
    Mit Hilfe dendrochronologischer Methoden wurde auf einem bewaldeten Hang im Täschgufer, Täsch (Schweizer Alpen) die Steinschlagaktivität während der letzten 25 Jahre untersucht. Um die saisonale Verteilung des Steinschlags zu bestimmen, wurde ein neuer Ansatz gewählt, welcher das Einsetzen von Kallusgewebe und Harzkanälen im geschädigten Holz untersucht. Die Ergebnisse von 270 Stammscheiben von 18 Lärchen (Larix decidua Mill.) zeigen deutliche saisonale Unterschiede bezüglich der Steinschlagaktivität. Mit Ausnahme der Jahre, in denen am Hang bauliche Massnahmen vorgenommen wurden, trat Steinschlag im Untersuchungsgebiet praktisch ausschliesslich während der winterlichen Wachstumspause zwischen Mitte Oktober und Ende Mai auf (88 %) – Verletzungen während der Vegetationsperiode bildeten die Ausnahme (12 %). Direkte Beobachtungen am Hang bestätigen diese Resultate und deuten überdies darauf hin, dass die Aktivität im April und Mai am ausgeprägtesten sein dürfte. Während dieser Periode nimmt die globale Sonneneinstrahlung am westexponierten Hang des Täschgufer kontinuierlich zu und vermag so die Eislinsen aufzutauen, die durch das Gefrieren von Schmelzwasser in den Spalten und Rissen der Anrisszonen gebildet werden konnten. Im Gegensatz dazu zeigt ein Vergleich mit Daten einer nahegelegenen Wetterstation, dass die Steinschlagaktivität im Täschgufer weder durch Sommergewitter noch durch anhaltende Niederschläge im Herbst beeinflusst wird. Der im Rahmen dieser Untersuchung verwendete Ansatz erwies sich als geeignetes Werkzeug für die Analyse intra-annueller Variationen in der Steinschlagaktivität. Unter Einbezug der Wachstumsdaten der Baumart am untersuchten Standort lassen sich Steinschlagereignisse innerhalb der Vegetationsperiode mit nahezu monatsgenauer Auflösung wiedergeben. Jedoch werden für die Analyse von Steinschlagereignissen während der Wachstumspause zusätzliche Informationen aus direkten Beobachtungen benötigt.
    Summary
    Dendrochronology was used to study 25 years of rockfall activity on a forested slope at Täschgufer, Täsch (Swiss Alps). We introduce a new approach by evaluating the initiation of callous tissue and resin duct formation after rockfall occurrence to determine the seasonal timing of events. Results from 270 stem discs of 18 Larix decidua Mill. trees show distinct seasonal differences in rockfall activity and indicate that, except for the years with anthropogenic activity on the slope, the occurrence of rockfall proves to be mostly restricted to the dormancy and is rather uncommon during the vegetation period. Only 12% of the injuries occur within the vegetation period, which locally lasts from early June through mid October. In contrast, some 88% of the scars occur in the dormant season between mid October and end of May. Direct observations on the slope confirm these findings, indicating that rockfall activity is highest in April and May, when global insolation on the west-facing Täschgufer slope gradually rises and ice lenses formed from meltwater slowly disappear in the joints and fissures of the rockfall source areas. According to nearby meteorological data, rockfall at Täschgufer seems to be neither influenced by thunderstorms in summer nor abundant rainfall in autumn. The approach used for this investigation proves to be a useful tool for analyzing differences in intra-annual rockfall activity on forested slopes. In the case of data available on the different growth phases within the vegetation period of the selected tree species at the study site, results on the seasonal timing of rockfall activity can even be given with almost monthly resolution. However, for rockfall occurring within the dormant season, tree-ring analysis needs to be completed with direct observations on the site.