Mont St Helens (Etat de Washington / Etats Unis) : Les risques liés au Spirit Lake // The risks linked to Spirit Lake

L’un des sites les plus intéressants et les plus visités du Mount St Helens National Monument est le Spirit Lake, avec tous les troncs d’arbres qui ont été propulsés à la surface du lac par le souffle de l’éruption du 18 mai 1980.
Trente-sept ans après cette éruption, les scientifiques, les ingénieurs, les gestionnaires du territoire, ainsi que les responsables de différentes institutions nationales et locales sont confrontés à un problème majeur créé par l’éruption: comment prévenir les inondations potentiellement dévastatrices que provoquerait un débordement du Spirit Lake.
Un nouveau rapport publié au cours de l’été 2017 par le Service Américain des Eaux et Forêts (USFS) décrit les dangers naturels – volcaniques, sismiques et hydrologiques – et les risques associés qui doivent être pris en compte pour gérer le niveau d’eau du Spirit Lake.
L’éruption de 1980 a provoqué un énorme glissement de terrain, avec un amas gigantesque de roches et de glace qui s’est précipité sur 22 kilomètres dans le lit de la North Fork Toutle River, remplissant la vallée d’une couche de matériaux d’environ 45 mètres d’épaisseur en une dizaine de minutes.
Une partie de ce glissement de terrain a terminé sa course dans le Spirit Lake. L’amas de matériaux a bloqué l’exutoire naturel du lac et élevé son niveau de 60 mètres. Dans le secteur entre Spirit Lake et la North Fork Toutle River à l’ouest, le dépôt de glissement de terrain atteint 190 mètres d’épaisseur!
Dépourvu d’exutoire, le niveau du lac montait avec chaque orage et au moment de la fonte de la neige au printemps. En août 1982, le niveau du lac a connu une hausse de 16 mètres supplémentaires. Au train où allaient les choses, on prévoyait que l’eau pourrait passer outre le blocage et provoquer une inondation catastrophique en 1985. Une telle inondation aurait probablement fait des victimes et provoqué des dégâts dans les localités en aval le long des rivières Toutle, Cowlitz et Columbia.
Pour prévenir ce risque d’inondation, le président Reagan, le 19 août 1982, a chargé l’Agence Fédérale en charge des Situations d’Urgence (FEMA) d’élaborer une stratégie pour prévenir la rupture de la digue retenant les eaux du Spirit Lake. Diverses solutions ont été proposées et étudiées et, au final, une installation de pompage temporaire a été mise en place pour abaisser et stabiliser le niveau du lac.
Quelques mois plus tard, les ingénieurs de l’armée américaine ont construit un tunnel de 2,5 km de long et de 3 mètres de diamètre à travers une paroi rocheuse sur le côté ouest de Spirit Lake pour permettre le déversement de l’eau dans la rivière North Fork Toutle. Le tunnel contrôle ainsi le niveau du lac depuis 1985.
Cependant, plusieurs réparations majeures et coûteuses dont dû être effectuées sur le tunnel en raison des dégâts provoqués par la pression de la roche qui l’entoure en 1995, 1996 et 2016. De nouvelles réparations sont prévues à l’avenir.
Lorsque des parties du tunnel sont en travaux, il est fermé pendant de nombreux mois. Les réparations ont toujours lieu pendant la saison des pluies d’hiver afin d’assurer un débit adéquat vers l’aval pour les poissons. Lorsque le tunnel est fermé, le niveau du lac monte et, au cours de chaque réparation, l’eau se rapproche de son niveau de sécurité maximum. De tels niveaux d’eau élevés suscitent des inquiétudes. Il suffirait que le lac s’élève de quelques mètres supplémentaires pour qu’il génère des très sérieux problèmes.
Pour répondre à cette préoccupation, un groupe de travail  incluant plusieurs institutions a évalué les risques liés au tunnel actuel et essayé de trouver des solutions alternatives. Le nouveau rapport résume ces risques potentiels, y compris ceux d’un chenal qui serait creusé juste sous le cratère du volcan, une option qui serait exposée à des événements volcaniques qui pourraient bloquer ou endommager le chenal. Il y aurait aussi la solution d’un tuyau enterré dans les dépôts de matériaux laissés par le glissement de terrain. On attend un autre rapport en provenance de l’Académie Nationale des Sciences. Il se concentrera sur un « cadre de travail pour la prise de décisions techniques liées à la gestion à long terme des risques liés au système Spirit Lake / Toutle River» et prendra en considération les « priorités régionales économiques, culturelles et sociétales ».
A l’heure actuelle, le Service Américain des Eaux et Forêts  n’a pris aucune décision concernant l’évacuation de l’eau du Spirit Lake. Le nouveau rapport aidera à prendre une décision au vu des risques volcaniques, sismiques et hydrologiques qui menacent chaque solution alternative, ainsi que les coûts sur le long terme.
Source: Hawaiian Volcano Observatory.

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One of the highlights of the Mount St Helens National Monument is Spirit Lake and all the tree trunks that were blown to its surface by the blast of may 18th 1980.

Thirty-seven years after the eruptions, scientists, engineers, land managers, and federal, state, and county officials are still grappling with a challenge created by the eruption: how to prevent potentially massive downstream flooding by the release of water from Spirit Lake.

A new report published during the summer 2017 by the U.S. Forest Service (USFS) describes the natural hazards – volcanic, seismic, and hydrologic – and risks associated to manage the water level of Spirit Lake.

The 1980 eruption began with an enormous landslide. It released a series of massive blocks of rock and ice that sped 22 kilometres down the North Fort Toutle River, filling the valley to an average of depth of about 45 metres in about 10 minutes.

Part of the landslide slammed into Spirit Lake, blocking its natural outlet and raising the lake level by 60 metres. In the area between Spirit Lake and the North Fork Toutle River to the west, the landslide deposit is as thick as 190 metres!

Without an outlet, the lake rose with each rainstorm and seasonal snowmelt. By August 1982, the lake level had risen another 16 metres. At that filling rate, water was projected to possibly breach the blockage and produce a catastrophic flood by 1985. Such a flood would likely lead to loss of life and extensive damage in communities downstream along the Toutle, Cowlitz and Columbia rivers.

To mitigate this potential flood hazard, President Reagan, on August 19th 1982, directed the Federal Emergency Management Agency (FEMA) to develop a strategy to prevent breaching of the landslide blockage. While various outlet alternatives were proposed and studied, a temporary pumping facility was installed to lower and stabilize the lake level.

Ultimately, the U.S. Army Corps of Engineers constructed a 2.5-km-long long, 3-metre diameter tunnel through a bedrock ridge on the west side of Spirit Lake to deliver its water back into the North Fork Toutle River. The tunnel has successfully controlled the lake level since 1985.

However, several major and costly repairs to the tunnel, owing to damage caused by surrounding rock squeezing it, were necessary in 1995, 1996 and 2016. Additional repairs are expected in the future.

When sections of the tunnel are repaired or upgraded, the tunnel is closed for many months. Repairs always happen during the winter rainy season to ensure adequate streamflow downstream for fish. With the tunnel closed, the lake level rises, and during each repair water has approached its maximum safe level. Such high water levels raise concern. If the lake rises only a few metres higher than it has during prior repairs, the consequences could be severe.

To address this concern, an interagency task force evaluated risks associated with the current tunnel and alternative outlets. The new report summarizes those potential risks, including those to an engineered open channel just below the volcano’s north-facing crater, an option exposed to volcanic events that could block or damage the channel, and a buried pipe through the chaotic landslide deposit. Another report is expected soon from the National Academy of Sciences. This report will focus on a “framework for technical decision making related to the long-term management of risks related to the Spirit Lake/Toutle River system” and take into consideration “regional economic, cultural and societal priorities.”

As yet, the USFS has not made any decisions regarding a new outlet strategy. The new reports will help inform such decisions given the volcanic, seismic and hydrologic hazards that threaten each alternative as well as the long-term costs.

Source : Hawaiian Volcano Observatory.

Photos: C. Grandpey

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