Le SLF obtient un brevet pour son SnowImager
Le WSL Institut pour l'étude de la neige et des avalanches SLF s’est vu décerner un nouveau brevet. Le 1er janvier 2025, l'Office européen des brevets a délivré le certificat portant le numéro EP4212848 pour un « instrument de mesure de densité de neige », selon la description du brevet, ou, selon le nom du produit, pour le SnowImager. L'instrument analyse les couches du manteau neigeux et reconnaît les limites des couches qui constituent le manteau neigeux. Les différentes couches se distinguent, par exemple, par des densités différentes et par le type et la taille des cristaux de neige.
Leur nature est notamment importante pour la prévision des avalanches, afin d'identifier les couches fragiles dont la rupture peut entraîner des avalanches. Aujourd'hui, la stratification du manteau neigeux peut certes être modélisée numériquement, mais les données en provenance du terrain restent importantes. Pour ces relevés de profils, l’analyse de la stratification de la neige se fait généralement manuellement et prend beaucoup de temps. Le SnowImager doit permettre d'accélérer et d'objectiver nettement le processus. « En outre, nous obtenons une meilleure résolution », explique le physicien du SLF Benjamin Walter, l'un des concepteurs de l'instrument. L'instrument peut donc potentiellement remplacer à long terme les profils de neige manuels traditionnels.
Pénétrer le manteau neigeux avec l'infrarouge
Pour cela, les chercheurs utilisent des effets optiques. Les nombreuses diodes électroluminescentes du SnowImager envoient dans la neige une lumière proche de l'infrarouge invisible pour l'œil humain. Deux petites caméras dans l’instrument mesurent ensuite dans un premier temps la quantité de lumière réfléchie.
Lors d'un deuxième passage, un voile doté d’une fente couvre la face avant de l’instrument. Plus la densité de la neige est faible, plus la lumière pénètre profondément dans la couche de neige. Et plus elle pénètre profondément, plus elle se propage latéralement. Les caméras ne mesurent toutefois que la partie de la lumière renvoyée au travers de la fente. La combinaison des mesures avec et sans recouvrement de la face avant montre comment le manteau neigeux est constitué, c’est-à-dire plus précisément la densité et la granulométrie des différentes couches.
Les services de prévision d'avalanches ne sont pas les seuls à faire partie du groupe cible de l’instrument. La densité du manteau neigeux joue également un rôle important lorsqu'il s'agit d'alerter à temps des risques d’inondations. Il s'agit en l’occurrence du danger naturel qui cause le plus de dégâts en Suisse. Par ailleurs, les chercheurs en climatologie tirent des enseignements des données fournies par le SnowImager sur la manière dont le manteau neigeux évolue à l’échelle mondiale en raison du changement climatique.
Recherche de co-fondateurs
Le SLF dispose déjà de trois instruments qu'il prête, moyennant une redevance couvrant les frais, aussi bien à des instituts de recherche qu'à des spécialistes qui souhaitent le tester dans la pratique. L'intérêt est grand. « Un instrument se trouve actuellement à l'Université d'Oslo en Norvège et nous avons également une demande en provenance des États-Unis », précise Benjamin Walter.
La prochaine étape consiste à amener le SnowImager au stade de la production en série. Le partenaire de coopération du SLF, Davos Instruments, qui a accompagné le projet, recherche actuellement un ou plusieurs cofondateurs pour créer leur propre entreprise.
Le chemin a été long avant d'en arriver là. En 1995, le SLF a pris des photos du manteau neigeux avec un film infrarouge au col de la Flüela, tout proche. L'idée était de représenter un profil de neige dans différentes nuances de gris. L'essai a été concluant, les couches étaient clairement visibles. Entre 2005 et 2007, une première thèse de doctorat a été rédigée à ce sujet, par la suite un instrument permettant de déterminer la taille des grains de neige a été développé. La mesure de la densité de la neige demeurait cependant un travail manuel fastidieux. Ce n'est que pendant la période du Covid qu’est apparue l'idée d'une solution possible. Plusieurs années de développement ont été nécessaires. De nombreux tests ont été effectués, à Davos et dans des conditions extrêmes en Antarctique, jusqu'à ce que le SnowImager soit suffisamment au point pour être maintenant breveté.
