Florence DAPPLES

Instabilités de terrain dans les Préalpes fribourgeoises (Suisse) au cours du Tardiglaciaire et de l'Holocène: influence des changements climatiques, des fluctuations de la végétation et de l'activité humaine.

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DÉPARTEMENT DE GÉOSCIENCES – GÉOLOGIE ET PALÉONTOLOGIE
UNIVERSITÉ DE FRIBOURG (SUISSE)

Instabilités de terrain dans les Préalpes
fribourgeoises (Suisse) au cours du Tardiglaciaire
et de l'Holocène: influence des changements
climatiques, des fluctuations de la végétation et
de l'activité humaine

THÈSE

présentée à la Faculté des Sciences de l'Université de Fribourg (Suisse)
pour l'obtention du grade de *Doctor rerum naturalium*

Florence DAPPLES

de Lausanne, Suisse

Thèse N° 1395
sur la proposition de:

Prof. Christian CARON, Université de Fribourg (Suisse)

Dr. Hugo RAETZO, Office Fédéral des Eaux et de la Géologie, Bienne (Suisse)

Prof. Hans KIENHOLZ, Université de Berne (Suisse)

Prof. André STRASSER, Université de Fribourg (Suisse)

Fribourg, le 8 novembre 2002

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Le Doyen: Prof. Dionys BAERISWYL

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Directeur de thèse: Prof. Christian CARON
# TABLE DES MATIÈRES

Résumé 3

Abstract 5

Zusammenfassung 7

Remerciements 9

## 1. INTRODUCTION

1.1 OBJECTIFS ET DÉMARCHES 11

1.2 CADRE GÉOGRAPHIQUE 13

1.3 HISTORIQUE 13

1.4 TERMINOLOGIE ET DÉFINITIONS 14

## 2. MÉTHODES DE DATATION

2.1 INTRODUCTION 17

2.2 DENDROCHRONOLOGIE 18

2.2.1 Introduction 18

2.2.2 Description de la méthode 20

2.2.3 Avantages de la méthode 21

2.2.4 Limites de la méthode 21

2.3 RADIOCARBONE 21

2.3.1 Introduction 21

2.3.2 Description des méthodes 22

2.3.3 La calibration des âges $^{14}$C 23

2.3.4 Avantages de la méthode 24

2.3.5 Limites de la méthode 24

2.4 AUTRES MÉTHODES DE DATATION 25

2.4.1 Nuclides cosmogéniques 25

2.4.2 Luminescence 26

2.4.3 Lichénométrie 26

2.4.4 Analyses morphologiques 27

2.4.5 Archives et archéologie 28

## 3. PRÉSENTATION DES SITES D'INSTABILITÉS DE TERRAIN ET DES DATATIONS

3.1 INTRODUCTION 29

3.2 GLISSEMENT DU HOHBERG 30

3.2.1 Contexte géographique et géologique 30

3.2.2 Description du glissement 32

3.2.3 Description des échantillons et présentation des datations 33

3.2.4 Evolution dynamique du glissement durant le Tardiglaciaire et l'Holocène 40

3.3 GLISSEMENT DE FALLI HÖLLI 44

3.3.1 Contexte géographique et géologique 44

3.3.2 Description du glissement 45

3.3.3 Description des échantillons et présentation des datations 46

3.3.4 Evolution dynamique du glissement durant l'Holocène moyen et supérieur 51

3.4 GLISSEMENT DE SCHLOSSISBODEN 54

3.4.1 Contexte géographique et géologique 54

3.4.2 Description du glissement 55

3.4.3 Description des échantillons et présentation des datations 56

3.4.4 Evolution dynamique du glissement durant l'Holocène 59

3.5 GLISSEMENT DE LA PÜRRENA 62

3.5.1 Contexte géographique et géologique 62

3.5.2 Description du glissement 62

3.5.3 Description des échantillons et présentation des datations 63

3.5.4 Evolution dynamique du glissement durant l'Holocène 64

3.6 GLISSEMENT DE VILLARBENEY 65

3.6.1 Contexte géographique et géologique 65

3.6.2 Description du glissement 66

3.6.3 Description des échantillons et présentation des datations 67

3.6.4 Evolution dynamique du glissement durant l'Holocène 69

3.7 SITE DE JAUN 70

3.8 DATATIONS COMPLÉMENTAIRES PROVENANT DE SITES SUISSES 73

3.8.1 Prättigau 73

3.8.2 Gantrisch 77

3.8.3 Stanserhorn 78

3.8.4 Leimbach 79
## 4. ACTIVITÉ DES INSTABILITÉS DE TERRAIN EN SUISSE ET EN EUROPE AU COURS DU TARDIGLACIAIRE ET DE L'HOLOCÈNE

4.1 ACTIVITÉ POSTGLACIAIRE DES INSTABILITÉS DE TERRAIN DANS LE CANTON DE FRIBOURG 81

4.2 ACTIVITÉ POSTGLACIAIRE DES INSTABILITÉS DE TERRAIN EN SUISSE 83
4.2.1 Description ds sites 83
4.2.2 Interprétation 89

4.3 ACTIVITÉ POSTGLACIAIRE DES INSTABILITÉS DE TERRAIN EN EUROPE 90

4.4 DISCUSSION 92

## 5. SIGNATURES PALÉOENVIRONNEMENTALES DANS LES SÉDIMENTS DU LAC NOIR

5.1 INTRODUCTION 95

5.2 FORAGE CAROTTÉ DU LAC NOIR 96

5.3 ENREGISTREMENT SÉDIMENTAIRE DU LAC NOIR 97

5.4 ANALYSES ET RÉSULTATS 98

5.4.1 Diffraction aux rayons X 98

5.4.2 Perte au feu 99

5.4.3 Granulométrie 100

5.4.4 Datation au radiocarbone 100

5.4.5 Palynologie 100

5.4.6 Discussion 102

5.5 ECHANTILLONNAGE DE SURFACE 103

5.6 DISCUSSION 106

## 6. FACTEURS INFLUENÇANT L'ACTIVITÉ DES INSTABILITÉS DE TERRAIN

6.1 INTRODUCTION 109

6.1.1 Facteurs passifs 109

6.1.2 Facteurs actifs 110

6.2 LE CLIMAT 111

6.2.1 Introduction 111

6.2.2 Origine des variations climatiques 111

6.2.3 Fluctuations climatiques durant le

Tardiglaciaire et l'Holocène 113

6.2.4 Discussion 118

6.3 LA VÉGÉTATION 120

6.3.1 Introduction 120

6.3.2 Variations de la végétation durant le Tardiglaciaire et l'Holocène 120

6.3.3 Discussion 123

6.4 L'INFLUENCE ANTHROPIQUE 123

6.5 DISCUSSION GÉNÉRALE 125

## 7. BILAN CRITIQUE

7.1 ACQUISITION D'ÉCHANTILLONS POUR LA DATATION D'INSTABILITÉS DE TERRAIN 129

7.2 DATATION DES ÉCHANTILLONS, CALIBRATION ET CORRECTION DES DONNÉES 131

7.3 INTERPRÉTATION DES DATATIONS EN TERME D'ÉVÉNEMENTS 131

7.4 CHRONOLOGIE DES INSTABILITÉS DE TERRAIN DANS LES PRÉALPES FRIBOURGEOISES AU COURS DU TARDIGLACIAIRE ET DE L'HOLOCÈNE: CONSTRUCTION ET INTERPRÉTATION 132

7.5 CHRONOLOGIE DES INSTABILITÉS DE TERRAIN À L'ÉCHELLE DE LA SUISSE ET DE L'EUROPE AU COURS DU TARDIGLACIAIRE ET DE L'HOLOCÈNE 134

7.6 CARACTÉRISATION DES FACTEURS DÉFAVORABLES AFFECTANT LA STABILITÉ DES VERSANTS SUR LE MOYEN ET LE LONG TERME 134

## 8. CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES

8.1 CONCLUSIONS 137

8.2 PERSPECTIVES 139

Bibliographie 141

Rapports d'expertises dendrochronologiques 148

Rapports géologiques et géotechniques 148

Planches 149

Curriculum vitae 158
# RÉSUMÉ

L'accroissement des fréquences et de l'impact de processus d'instabilités de terrain tels que des coulées de boue, laves torrentielles, glissements de terrain ou éboulements, au cours de la dernière décennie, a démontré la nécessité de mieux connaître les causes et la dynamique de ces processus. Ce travail de recherche s'inscrit dans une démarche visant à préciser les relations complexes ayant existé, au cours du Tardiglaciaire et de l'Holocène, entre l'occurrence de phénomènes instables et les fluctuations de paramètres externes défavorables, tels que le climat, la végétation ou encore l'influence anthropique. Diverses méthodes ont été appliquées dans le but de collecter des données relatives à l'activité des instabilités de terrain d'une part, et des précisions quant aux fluctuations des conditions paléoenvironnementales d'autre part.

Six sites d'étude, localisés dans les Préalpes frbourgeoises, ont permis d'établir de riches données sur l'activité des instabilités de terrain depuis le retrait glaciaire. Il s'agit des localités du Hohberg, de Falli Hölli, de Schlossisboden et de la Pürrena, situées à proximité du Lac Noir, et des localités de Villarbeney et de Jaun. Sur chaque site, une prospection a été réalisée afin de collecter des échantillons de bois préservés à l'intérieur de masses instables. Au total, 69 échantillons ont pu être datés sur l'ensemble des sites, avec toutefois une majorité de datations provenant des localités du Hohberg, de Falli Hölli et de Schlossisboden. Deux méthodes de datation ont été appliquées sur les échantillons, en fonction du volume et de l'état de préservation des bois collectés. Il s'agit de la dendrochronologie, réalisée sur des troncs bien préservés et exposant des séquences de cernes suffisamment longues, et de la datation au radiocarbone, effectuée sur les échantillons ne pouvant convenir à une analyse dendrochronologique. Une série inédite de 69 datations associées à des processus d'instabilités de terrain

a ainsi pu être établie pour les Préalpes fribourgeoises. L'interprétation de chaque datation en terme d'événement d'instabilité a permis de mettre en évidence l'existence de phénomènes récurrents de coulées de boue, laves torrentielles et glissements de terrain sur les versants étudiés au fil des siècles et millénaires passés. La morphologie et le paysage actuels des sites se sont mis en place par la succession de multiples événements instables au cours des derniers 15'000 ans. Les sites restent toutefois soumis à de constantes modifications liées à l'existence de phénomènes d'instabilités de terrain actuels.

La mise en commun de toutes les datations réalisées sur les sites d'étude permet de définir une chronologie de l'activité des instabilités de terrain durant le Tardiglaciaire et l'Holocène. En effet, la distribution des événements instables au cours du temps n'est pas homogène. Elle détermine de nettes concentrations d'activité durant certaines périodes, tandis que d'autres intervalles de temps sont caractérisés par des absences ou des fréquences très basses de mouvements de terrain. Quatre périodes d'activité élevée des instabilités de terrain ont pu être définies. Il s'agit des intervalles de temps suivants: 11000-10250, 6250-4800, 3600-2100 et 1700-300 cal BP. Cette chronologie d'événements instables dans les Préalpes fribourgeoises constitue une base de données unique et de haute qualité, en raison du nombre élevé de données qu'elle intègre, et de la grande distribution temporelle concernée.

Ce travail a également permis d'accroître les connaissances sur l'activité des mouvements de terrain à l'échelle de la Suisse. En effet, de nouvelles datations provenant de sites suisses ont pu être mises en parallèles avec des données existantes, afin de définir une nouvelle chronologie des instabilités de terrain pour
l'ensemble du territoire suisse. Cinq périodes de haute fréquence d'activité des mouvements de terrain sont ainsi proposées, dont les quatre plus récentes correspondent de manière synchrone avec les données des Préalpes fribourgeoises. Il s'agit des cinq intervalles de temps suivants: 14000-13000, 11600-10200, 7000-4800, 3800-2100 et 1900-150 cal BP. Ces résultats démontrent l'existence de mouvements de terrain dès le retrait glaciaire, puis au début de l'Holocène suite à la brève récurrence glaciaire du Dryas Récent, et finalement au cours de l'Holocène moyen et supérieur.

Parallèlement à l'acquisition de données d'instabilités de terrain, nous avons également voulu préciser la nature des facteurs pouvant influencer de manière défavorable la stabilité des versants préalpins. Nous avons ainsi cherché à obtenir des informations paléoenvironnementales locales, pouvant être comparées avec les données d'instabilités de terrain établies pour les Préalpes fribourgeoises. L'exécution d'un forage dans les sédiments du Lac Noir (Schwarzsee) a révélé de riches informations sur l'évolution du couvert végétal et du contexte érosif des versants aux environs du lac, ainsi que sur la dynamique de peuplement. La situation géographique du lac, à proximité des principaux sites d'instabilités, a permis d'effectuer des comparaisons locales entre les enregistrements de mouvements de terrain et l'évolution de paramètres environnementaux. Des analyses palynologiques, sédimentologiques et minéralogiques, réalisées sur les sédiments lacustres, ont permis d'établir des corrélations synchrones entre des périodes de fréquences élevées d'instabilités de terrain et des phases de réduction des surfaces boisées. L'augmentation de la déforestation dès 3650 cal BP, liée à l'activité anthropique, coïncide en effet avec une croissance de la fréquence des mouvements de terrain. L'impact important de la couverture végétale sur la stabilité des versants a ainsi pu être démontré à l'échelle des Préalpes fribourgeoises. De plus,

l'histoire du Lac Noir a pu être précisée, puisqu'il a été possible d'attribuer un âge d'environ 6100 cal BP à l'origine du lac. Celui-ci a donc été créé bien après le retrait glaciaire de la vallée de la Singine, par l'intermédiaire de mouvements de terrain majeurs, probablement associés au site de Schlossisboden, ayant engendré la fermeture de la vallée et la création du Lac Noir.

Hormis l'influence notoire des fluctuations de la végétation et des sociétés humaines sur la stabilité des versants, le principal contrôle de l'activité des instabilités de terrain est réalisé par le climat ou plus précisément les changements climatiques. La comparaison entre les chronologies d'instabilités de terrain fribourgeoises et suisses et des enregistrements paléoclimatiques relevés dans la littérature mettent en évidence une très bonne correspondance, tout au long du Tardiglaciaire et de l'Holocène, entre des périodes de fréquences élevées d'instabilités de terrain et des phases de détérioration du climat. Ces détériorations climatiques, défavorables à la stabilité des versants, sont caractérisées par des conditions plus humides et plus froides. Ces observations permettent de considérer le climat comme facteur défavorable de premier ordre. Les données traitées dans ce travail, associées à des échelles de moyen et long termes, permettent ainsi de confirmer le rôle majeur joué par le climat dans les systèmes d'instabilités de terrain. De plus, un impact secondaire mais toutefois significatif, généré par les fluctuations de la végétation, a pu être démontré à l'échelle des Préalpes fribourgeoises. Les changements du couvert végétal sont associés aux oscillations du climat d'une part, mais également au développement de sociétés humaines. L'influence anthropique peut ainsi être considérée comme un facteur défavorable indirect mais important, dans la mesure où elle contrôle la stabilité des versants alpins et préalpins par l'intermédiaire de l'utilisation du sol.

**Mots-clés:** instabilités de terrain, datations ¹⁴C, dendrochronologie, paléoclimat, Tardiglaciaire et Holocène, Préalpes fribourgeoises

*****
ABSTRACT

Slope instabilities such as mudflows, debris flows or landslides have lately raised much concern in Switzerland, since various major events have occurred during the last decade, resulting in major landscape disturbances, as well as costly damage to infrastructure. This demonstrated the necessity to better understand the causes and dynamics of such processes. This research work aims at defining the complex relationships that prevailed, during the Late Glacial and the Holocene, between the occurrence of mass movements and the fluctuation of external parameters such as climate, vegetation, and anthropogenic impact. Various methods were carried out in order to collect data related to slope instabilities on one hand, and to constrain the fluctuations of paleoenvironmental conditions on the other hand.

The six following sites, located in the Fribourg Prealps, provided rich data on slope instabilities since glacier retreat: Hohberg, Falli Hölli, Schlossisboden, Pürrena, Villarbeney, and Jaun. Prospecting was accomplished on each site, in order to collect fossil wood buried and preserved within unstable slopes. 69 wood samples were dated by two methods, according to sample volumes and preservation. Dendrochronology was applied on well preserved trunks exposing long enough tree-ring sequences, while radiocarbon dating was carried out on samples that could not be used for dendrochronological analysis. This led to the creation of a 69-data series associated with instability processes in the Fribourg Prealps. Considering each date as an unstable event gave evidence of the existence of recurrent phenomena such as mudflows, debris flows, and landslides during the past centuries and millennia. The present morphology and landscape of all sites are the result of a succession of such instability processes over the past 15'000 cal years. However, prealpine

slopes are still affected by continuous modifications, related to present slope instabilities.

The sum of the 69 dates generates an event chronology reflecting the activity of mass movements during the Late Glacial and the Holocene. The distribution of instability events through time is heterogeneous. Distinct clusters of dates appear during specific periods of time, while a lack or a very low frequency of events characterizes other time intervals. Four periods of increased slope instability could be defined: 11000-10250, 6250-4800, 3600-2100 and 1700-300 cal years BP. This chronology can be considered as a unique and high-quality database in Switzerland and in Europe, since it contains a large amount of data and is associated with a large time interval covering the past 15'000 cal years.

This work also leads to a better knowledge of past activity of unstable slopes in Switzerland. New original data arising from Swiss study sites, coupled with existing published results, define a new chronology of past mass movements, concerning the whole Swiss territory. Five periods characterized by increased frequencies of slope instability are distributed during the Late Glacial and the Holocene, among which the four most recent ones correspond with the Fribourg Prealps data. The five periods are: 14000-13000, 11600-10200, 7000-4800, 3800-2100 and 1900-150 cal years BP. These results give evidence of early mass movements occurring shortly after glacier retreat, as well as following the short-lived Younger Dryas glaciation.

Parallel to the acquisition of data and chronologies related to slope instabilities, we also specify the nature of controlling factors that affected prealpine
and alpine slope stabilities during the Late Glacial and the Holocene. We performed investigations in order to constrain local paleoenvironmental parameters that are correlated with the slope instability records of the Fribourg Prealps. A 13m-long core was drilled in the Lac Noir (Schwarzsee) sediments. Palynological, sedimentological and mineralogical analyses were carried out on the lacustrine sediments and revealed information about the evolution of the vegetation cover and erosive context of the lake's surrounding slopes. The location of Lac Noir close to the main instability study sites allowed comparisons between the chronology of mass movements and the fluctuation of environmental parameters. Correlations could be established between periods of increased slope instability and periods associated with a reduction of wooded areas. The increase of forest clearing, starting at 3650 cal BP and related to anthropogenic activity, coincides with the beginning of enhanced frequencies of mass movements. The major influence of vegetation cover on slope stability could thus be demonstrated, at the scale of the Fribourg Prealps. Moreover, the history of the Lac Noir could be constrained and an age of about 6100 cal years BP is proposed. This result proves that Lac Noir was created long after the glaciers retreated from the Singine valley. The lake's creation most probably resulted from major mass movements forming a dam that occurred during the mid-Holocene on the Schlossisboden site, located on the northern shore of the lake.

Besides the significant influence of vegetation fluctuations and human settlements on slope stability, the major factor controlling the activity of mass movements through time is climate, or more specifically climatic changes. The comparison between Fribourg and Swiss chronologies of slope instabilities and paleoclimatic records presented in published studies gives evidence of a very close correspondance between periods of high frequencies of mass movements and periods of climate deterioration. Such deteriorations, deeply affecting slope stability, are characterized by more humid and cold conditions. Such observations allow to considerate climate as the most important controlling factor of instability phenomena. All data and interpretations presented in this research confirm the major role attributed to climate in the various processes of slope instability. Moreover, the fluctuations of vegetation can be considered as secondary controlling factors of slope instabilities in the Fribourg Prealps during Late Glacial and the Holocene. The oscillations of vegetation cover are not only associated with climate changes, but also with the development of human settlements. The anthropogenic influence can, therefore, be considered as an indirect but significant controlling factor of prealpine and alpine slope instability, since man affects slope stability and erosion processes by imposing continuous disturbances due to agriculture and landuse.

**Keywords:** slope instabilities, ¹⁴C-datings, dendrochronology, paleoclimate, Late Glacial and Holocene, Fribourg Prealps

*****
# ZUSAMMENFASSUNG

Im vergangenen Jahrzehnt verursachte eine Häufung von Hanginstabilitäten in Form von Muren, Hangrutschung und Felsstürzen verheerende finanzielle und substanzielle Schäden an Nutzfläche und Infrastruktur in verschiedenen Regionen der Schweiz. Seither wird zunehmend erkannt, wie wichtig es ist, die kurz- und langfristigen Ursachen und Auslösemechanismen dieser Ereignisse zu verstehen. Ziel dieser Arbeit ist es, die komplexen Zusammenhänge zwischen dem Auftreten von Hangbewegungen und externen Parametern wie Klima, Vegetation und menschliche Einflüsse vom Spätglazial bis ins Holozän aufzuzeigen und zu analysieren. Dabei wurde ein breites Spektrum von Methoden angewandt, um Daten über fossile Hangbewegungen zu sammeln, und um die Änderungen der nacheiszeitlichen Umweltbedingungen möglichst präzise nachvollziehen zu können.

Die Untersuchung von sechs ausgesuchten Lokalitäten in den Freiburger Voralpen (Hohberg, Falli Hölli, Schlossisboden, Pürrena, Villarbeney und Jaun) lieferte sehr detaillierte Informationen über die regionale Aktivität von Hangbewegungen seit dem Spätglazial. Jede Lokalität wurde zunächst prospektiert, um fossiles Holz zu sammeln, das im Rutschungskörper konserviert wurde. Je nach Probenvolumen und Erhaltungsgrad wurden die so gewonnenen 69 Holzproben mit zwei verschiedenen Methoden datiert. An gut erhaltenen Baumstammen, die eine Jahresringabfolge von ausreichender Länge aufwiesen, wurde eine dendrochronologische Altersbestimmung durchgeführt. Liess der Zustand der Probe dies nicht zu, wurde auf die Radiokarbonmethode zurückgegriffen. Auf diese Weise konnte eine Serie von 69 Datierungen mit fossilen Hangrutschen in den Freiburger Voralpen in Zusammenhang gebracht werden. Interpretiert man die Datierungen als

rutschaktive Perioden, so ergibt sich ein Bild der zeitlichen Verteilung der Aktivität von Murgängen und Hangrutschen im Verlauf der letzten Jahrhunderte und Jahrtausende. Die Morphologie und das heutige Landschaftsbild der untersuchten Lokalitäten resultieren aus der wiederholten (Re)Aktivierung/Desaktivierung der Rutschungen im Verlauf der letzten 15000 Jahre, unterliegen aber bis zum heutigen Tage andauernder Veränderung durch rezente Hangbewegungen.

Durch die Zusammenstellung aller 69 Datierungen ergibt sich eine Chronologie, welche die Aktivität der Hangbewegungen in den Freiburger Voralpen vom Spätglazial bis ins Holozän widerspiegelt. Die Verteilung der Ereignisse ist nicht homogen. Perioden hoher Aktivität wechseln sich mit Ruhepausen, bzw. Perioden sehr geringer Aktivität ab. Vier Perioden hoher Rutschungsaktivität können für das Untersuchungsgebiet definiert werden: 11000-10250, 6250-4800, 3600-2100 und 1700-300 cal BP. Diese Ereignischronologie stellt einen präzisen und für die Schweiz und Europa einzigartigen Datensatz dar, da ein langer Zeitabschnitt mit einer hohen Datendichte abgedeckt wird.

Diese Arbeit liefert zugleich auch neue Erkenntnisse über Aktivitätsperioden instabiler Hänge in überregionalem Masstab. Der Vergleich der neu gewonnenen Daten mit Daten aus der Literatur führte zu einer aktualisierten Chronologie der fossilen Hangbewegungen in der gesamten Schweiz. Fünf Perioden erhöhter Rutschungsaktivität werden vorgeschlagen: 14000-13000, 11600-10200, 7000-4800, 3800-2100 und 1900-150 cal BP, wobei die jüngeren vier Phasen mit denen aus den Freiburger Voralpen übereinstimmen. Diese Zahlen belegen verstärkte Hangbewegungen jeweils kurz nach einem
Rückzug der Gletscher – am Ende der letzten Eiszeit und nach dem kurzen Gletschervorstoss der jüngeren Dryas, sowie weitere Hangbewegungen im mittleren und oberen Holozän.

Im zweiten Teil dieser Arbeit werden die Faktoren näher bestimmt, welche die Stabilität der voralpinen Hänge während des Spätglazials und Holozäns kontrollierten. Dazu wurden mittels einer Kernbohrung in den Sedimenten des Schwarzsees (Lac Noir) Daten, welche Änderungen der Umweltbedingungen belegen, gesammelt und mit der Chronologie der Perioden hoher Rutschungsaktivität in den Freiburger Voralpen verglichen. Die durchgeführten palynologischen, sedimentologischen und mineralogischen Analysen lieferten wichtige Erkenntnisse über die Entwicklung der Vegetation, das Erosionsmuster im Einzugsgebiet des Sees, sowie die Siedlungsdynamik der Region. Die Lage des Sees in unmittelbarer Nähe des Hauptuntersuchungsgebiets erlaubt dabei den direkten Vergleich von zeitlichem Ablauf der Rutschungs-geschichte und Änderungen der Umweltbedingungen in kleinräumlichen Masstab. Es lässt sich eine gute Übereinstimmung zwischen Perioden der Reduktion der Waldfläche und Perioden erhöhter Rutschungsaktivität beobachten. So fällt z.B. die verstärkte Abholzung durch Siedler ab 3650 cal BP mit dem Beginn der lokalen Aktivitätsperiode von 3600-2100 cal BP zusammen. Der grosse Einfluss der Vegetationsdecke auf die Hangstabilität kann somit für das Beispiel der Freiburger Voralpen belegt werden. Ferner ergeben sich neue Erkenntnisse über das Alter

des Schwarzsees. Die Datierung der Seentstehung auf 6100 cal BP zeigt, dass sich das Gewässer lange nachdem sich die eiszeitlichen Gletscher aus dem Tal der Sense zurückgezogen hatten vom Fuss einer grossen Rutschung aufgestaut wurde, die wahrscheinlich zum Schlossisboden-Rutschungssystem am Nordufer des Sees gehört.

Noch vor dem signifikanten Einfluss von Vegetationsveränderungen und menschlicher Aktivität auf die Hangstabilität ist das Klima, bzw. Klimaveränderung der entscheidende Faktor. Der Vergleich der hier für den Raum Freiburg entwickelten Rutschungschronologie und Umweltveränderungen mit Literaturdaten aus der restlichen Schweiz zeigt vom Spätglazial bis ins Holozän einen sehr engen Zusammenhang zwischen Perioden erhöhter Rutschungsaktivität und Klimawechseln hin zu humideren und kälteren Verhältnissen. Diese Beobachtungen legen nahe, das Klima als den wichtigsten Steuerungsfaktor für Hanginstabilitäten anzusehen. Alle zusammengetragenen Daten und Interpretationen bestätigen den grossen Einfluss des Klimas auf das System Hangrutschung. Der zweite wichtige Faktor, Veränderungen der Vegetationsdecke, kann am Beispiel der Freiburger Voralpen belegt werden, wobei die Vegetation sowohl vom Klima, als auch vom Menschen direkt beeinflusst wird. Der menschliche Einfluss, d.h. Rodung und Landnutzung, kann also als indirekter, aber signifikanter Steuerungsfaktor für die Destabilisierung von Hängen aufgefasst werden.

**Schlüsselwörter:** Hanginstabilitäten, ¹⁴C-Datierungen, Dendrochronologie, Paläoklima, Spätglazial und Holozän, Freiburger Voralpen

*****
REMERCIEMENTS

A l'issue de ce travail de thèse, je tiens à remer-
cier toutes les personnes qui, de près ou de loin, ont
participé à la concrétisation de ces recherches sur
les instabilités de terrain ancestrales des Préalpes fri-
bourgeoises. La réalisation de ce travail m'a donné la
chance de rencontrer et de collaborer avec une multi-
tude de personnes que j'espère ne pas oublier ci-des-
sous.

Je tiens tout d'abord à exprimer toute ma gratitude
au Prof. Christian Caron, mon directeur de thèse, pour
m'avoir offert la possibilité d'effectuer ces recherches
dans le domaine de la géologie appliquée et de m'avoir
ainsi permis de prolonger mon séjour fribourgeois ô
combien apprécié. Les nombreuses analyses présen-
tées dans ce travail ont pu être réalisées grâce à une
recherche de financements continue et prospère de sa
part. Un tout grand merci pour son soutien et son
amitié.

Le Dr. Hugo Raetzo, également connu sous le nom
de “Turbo Slide de la Singine”, a apporté un soutien
constant, un intérêt inaltérable et une aide fort pré-
cieuse tout au long de ces quatre années de thèse. Les
nombreuses discussions sur les thèmes “calibré ou non
calibré”, “cold-humid ou warm-humid” ou “coulée ou
glissement ?” ont permis de faire avancer les idées et
d’établir une riche amitié. Il m’a offert de nombreuses
possibilités de côtoyer le monde de la géologie appli-
quée, avec notamment une participation à une mission
d’expertise dans les montagnes du Pamir, au Tadjikis-
tan, qui restera pour moi une expérience formidable et
un très grand souvenir. Merci infiniment !

Je remercie le Prof. Hans Kienholz, de l'Institut
de Géographie de l'Université de Berne, pour avoir
accepté de faire partie de mon jury de thèse, malgré un
emploi du temps fort chargé. M'étant toujours sentie

partagée entre le monde de la géologie et celui de la
géographie, c'est un réel plaisir de pouvoir ainsi discu-
ter de mon travail avec un expert en géomorphologie
et dangers naturels.

Je remercie également chaleureusement le Prof.
André Strasser, qui participa activement à l'élabora-
tion du concept de cette thèse et qui encouragea la réa-
lisation d'un forage au Lac Noir.

J'ai eu la chance de pouvoir réaliser ce travail de
thèse conjointement avec mon collègue et ami Daniel
Oswald. Travaillant sur des thèmes complémentaires,
nous avons très souvent pu discuter et échanger nos
idées quant à nos recherches en cours, et partager les
moments de doute et les difficultés inhérentes à tout
travail de recherche. Un grand merci à Daniel et bonne
chance pour la suite ! Labachan !

Les riches données présentées dans ce travail ont
pu être établies grâce à la collaboration de nombreux
bureaux privés, impliqués sur des sites d'instabilités.
Une grande partie des bois fossiles analysés ont en
effet pu être prélevés lors de la réalisation de travaux
d'assainissement ou d'investigation sur des glisse-
ments de terrain, grâce au contact fructueux avec
les personnes responsables des travaux. Un grand
merci donc aux bureaux suivants et à leurs collabo-
rateurs: GEOTEST (Fribourg et Zollikofen), Géolina
(Fribourg), ABA-GEOL (Fribourg), Alfred Briel (Fri-
bourg), Büro Philipona & Brügger (Plaffeien), Büro
für Technische Geologie (T. Lardelli, Chur), Geotech-
nisches Institut (P. Zwahlen, Spiez), Dr. von Moos (R.
Rey, Zürich), Franz Becker (Office de la Protection de
l'Environnement, Fribourg).

Les datations par dendrochronologie ont été réa-
lisées par le Laboratoire Romand de Dendrochronolo-
gie de Moudon (Vaud). Je tiens à remercier tous les
collaborateurs du bureau pour leur accueil chaleureux,
et en particulier Jean-Pierre Hurni, qui a toujours pris
le temps de discuter avec intérêt des bois des glisse-
ments fribourgeois, malgré les difficultés d'analyses
de ces bois tout sauf symétriques. Je remercie égale-
ment les membres du Laboratoire de Radiocarbone de
l'Institut de Physique de l'Université de Berne, pour
les nombreuses datations effectuées avec qualité et les
bons contacts entretenus depuis quatre ans.

La réalisation d'un forage au Lac Noir m'a permis
de collaborer de manière multidisciplinaire avec l'In-
stitut de Géobotanique de l'Université de Berne. J'ai eu
la chance de pouvoir travailler avec le Prof. André F.
Lotter (Utrecht, Pays-bas), qui m'a apporté son soutien
et son aide pour réaliser ce forage et mettre en valeur
les résultats obtenus sous la forme d'une publication
commune. Je le remercie chaleureusement. Diverses
personnes sont venues nous prêter main forte lors des
travaux de carottage sur le Lac Noir: Willi Tanner
(Université de Berne), Daniel Oswald, Grégory Bar-
boni, Jacques Maradan et Cédric Schaltegger (Univer-
sité de Fribourg). Les multiples analyses des sédiments
lacustres ont pu être effectuées grâce à l'aide des per-
sonnes suivantes: Jacqueline van Leeuwen et Pim van
der Knaap (Université de Berne), Sophia Dimitriadis
(Université de Canberra, Australie), Michael Sturm et
Aloïs Zwyssig (EAWAG), Gilbert Steinmann (Ecole
d'Ingénieurs de Fribourg), Thierry Adatte (Université
de Neuchâtel), Jeanne Bonzon, Anna Lepora et Folco
Giacomini (Université de Fribourg). Un tout grand
merci à toutes ces personnes pour leur collaboration
enthousiaste et leur disponibilité !

Ce travail de thèse doit en grande partie son
existence aux soutiens financiers ayant permis d'ef-
fectuer les nombreuses datations de bois fossiles. Je
remercie particulièrement l'Etablissement Cantonal
d'Assurance des Bâtiments (ECAB, Fribourg) et son
directeur, M. Pierre Ecoffey, ainsi que l'Office Fédéral
des Eaux et de la Géologie (Bienne-Berne) pour le
soutien et l'intérêt qu'ils ont témoigné à la réalisation
de cette recherche.

Je remercie les enseignants de l'Institut de Géo-
logie de l'Université de Fribourg pour leur écoute et
leur amitié tout au long de ces quatre années de thèse.
Les discussions aux pause-cafés et les multiples excur-
sions réalisées ensembles resteront de très riches sou-
venirs. Merci à vous tous: Michèle Caron, Raymond
Plancherel, Jean-Pierre Berger, Jon Mosar et Bernard
Loup.

Ces quatre ans de thèse n'auraient pas été aussi for-
midables sans les collègues et amis fidèles, adeptes
des soupers du jeudi. Soirées nombreuses au cours
desquelles nous avons refait le monde plus d'une fois.
Claude Colombié a apporté un réel souffle mistralé de
vitalité à tout l'institut, avec un accent du sud dont
elle fera assurément bon usage pour anéantir toute ten-
tative de brouillard oxfordien. Luc Braillard, revenu
aux sources pérolliennes après quelques années d'exil
archéologique et qui, j'en suis sûre, apportera beau-
coup d'eau au "moulin de la connaissance" des vallées
sèches du Jura. Elias Samankassou, roi du Cameroun,
prince des "cool-water carbonates" et archiduc des
pronostics de la Coupe du Monde. Niels Rameil, héri-
tier du Tithonique jurassien et dépanneur attitré des tra-
ductions allemandes. Enfin, Damien Becker, petit-fils
d'Yves Coppens et de Michael Jordan réunis et consi-
déré par ses pairs comme le plus célèbre découvreur
de Friburgomeryx du monde, enfin, de la Molasse du
Plateau.

La chaleureuse ambiance de l'Institut de Géologie
a également bénéficié de la présence des "anciens",
les docteurs Christophe Dupraz, Jean-Bruno Pasquier,
Chantal Python, Stephan Dall'Agnolo, Heiko
Hillgärtner, Laurent Picot, Wolfgang Hug et Jean-
Michel Gardaz, ainsi que les nombreux diplômants et
les collègues et amis minéralogistes des 3ᵉ et 4ᵉ étages:
Jessica, Rémi, Bernard, Anna, Sophie, Cédric, Vin-
cent, Simone, Jeanne et Folco.

Je tiens également à remercier très chaleureuse-
ment les collaborateurs techniques de l'Institut de Géo-
logie, Françoise Mauroux, Daniel Cuennet et Patrick
Dietsche, qui m'ont toujours apporté leur aide diverse
et des coups de main fort appréciés !

Enfin, last but not least, je remercie du fond du
coeur toute ma famille, et en particulier mes parents,
qui m'ont toujours soutenue dans mes démarches
et ambitions professionnelles et qui ont sans cesse
démontré un vif intérêt aux travaux et recherches que
je menais. Je leur dédie ce travail, conjointement avec
mes grands-parents.

*****

"En découvrant les moeurs des autres, nous apprenons non seulement à les connaître, mais nous ne sommes plus si certains que les nôtres sont les meilleures".

René Descartes
# 1 - INTRODUCTION

## 1.1 OBJECTIFS ET DÉMARCHES

La considération et l'intérêt portés envers les dangers naturels se sont fortement intensifiés au cours de la dernière décennie, notamment en raison de l'augmentation de la gravité des conséquences des dangers naturels. En effet, les dégâts et les coûts provoqués par des processus d'instabilités de terrain en Suisse ont récemment démontré une croissance importante, liée à la présence d'infrastructures toujours plus nombreuses et coûteuses dans des zones caractérisées par un potentiel élevé de dangers naturels. A l'échelle du canton de Fribourg, un événement majeur a contribué à développer une prise de conscience de l'importance des dangers naturels. Il s'agit du glissement catastrophique de Falli Hölli, qui au cours de l'année 1994, provoqua la destruction rapide et totale d'un lotissement de chalets de vacances situé dans les Préalpes fribourgeoises (RAETZO & LATELTIN 1996). La nécessité d'une meilleure compréhension des processus d'instabilités de terrain s'impose donc de nos jours, étant donné les contraintes liées à l'utilisation du sol et l'aménagement du territoire, concernant aussi bien les domaines alpins et préalpins que les environnements de plaine. L'étude et l'auscultation de processus gravitaires tels que coulées de boue, laves torrentielles, glissements de terrain, éboulements ou chutes de blocs, sont ainsi primordiales pour comprendre et prévoir l'évolution dynamique actuelle et future des versants.

La compréhension de l'évolution de ces processus gravitaires dans le temps est une condition prérequisé pour optimiser la qualité des analyses et de la surveillance de processus actuels. Il s'avère ainsi fort utile et judicieux de s'intéresser au comportement des multiples types d'instabilités de terrain au cours des siècles et millénaires passés. En effet, les observations et interprétations établies sur des événements histori-

ques peuvent être appliquées à des situations actuelles et favoriser une meilleure gestion et prévision des phénomènes de mouvements de terrain ainsi qu'une meilleure compréhension des causes de ces phénomènes. Les études d'événements d'instabilités de terrain actuels et passés interviennent donc de manière complémentaire. L'analyse de phénomènes gravitaires actuels contribue à une meilleure détection et interprétation des événements du passé. Inversement, le développement de chronologies d'événements instables au cours du Tardiglaciaire et de l'Holocène, mis en relation avec l'intervention de facteurs externes, favorise la compréhension des systèmes d'instabilités actuels et futurs.

Cette double démarche est réalisée par deux tra vaux de doctorat entrepris en 1998 à l'Institut de Géologie et Paléontologie de l'Université de Fribourg, Suisse. Le premier travail de recherche, réalisé par Daniel OSWALD (2003), se concentre sur l'étude de processus de glissements de terrain actuels et sur la mise en relation de périodes récentes d'activité avec les enregistrements de variations climatologiques et hydrogéologiques locales. Les données récoltées sur des sites d'étude localisés dans les Préalpes fribourgeoises fournissent divers niveaux d'informations, définissant des échelles temporelles variables. Ainsi, la très bonne implémentation logistique de certains sites a permis l'acquisition de données continues et précises sur l'activité des glissements de terrain au cours de la dernière décennie, tandis que le comportement des glissements durant le 20ᵉ siècle a pu être précisé par l'application de la dendrogéomorphologie. Cette méthode, basée sur l'analyse des cernes de croissance des arbres, permet de définir la mise en place de périodes de déstabilisation durant la vie d'un arbre, souvent liées à l'occurrence de mouvements de terrain. Ce travail de thèse (OSWALD 2003) intègre donc des
enregistrements d'instabilités de terrain et des données météorologiques et climatologiques associés à des échelles temporelles de court et de moyen termes.

Le deuxième travail de recherche, présenté ici, intervient de manière complémentaire avec le précédent, en concentrant le domaine d'étude sur l'activité des instabilités de terrain au cours du Tardiglaciaire et de l'Holocène. Cette démarche implique le traitement de données à moyen et long termes. L'objectif primaire de ce travail est de pouvoir fournir, dans la mesure du possible, des réponses aux questions suivantes:

- Quels types d'instabilités de terrain ont affecté les versants préalpins suite au retrait glaciaire ?

- Selon quelle fréquence et sous quelle ampleur se sont développées ces instabilités de terrain ?

- Y a-t-il des implications spatiales à la distribution locale ou régionale des instabilités de terrain ?

- Les chronologies d'instabilités de terrain établies pour les Préalpes fribourgeoises sont-elles corrélables à plus grande échelle, au niveau suisse et européen ?

La démarche entreprise dans le but d'apporter des réponses à ces interrogations consiste à établir une chronologie des instabilités de terrain pour les Préalpes fribourgeoises. Celle-ci s'est développée par l'acquisition progressive de nombreuses datations associées à des événements d'instabilités. Ces datations ont été réalisées par l'analyse de multiples échantillons de bois préservés à l'intérieur des masses instables des sites étudiés. Le choix des sites s'est vu passablement imposé par les contraintes de prospection. En effet, l'acquisition de matériel propice à l'établissement de datations est grandement favorisée par la réalisation de travaux d'assainissement ou d'investigation. Le suivi de tels travaux a donc permis d'accumuler progressivement de nombreux échantillons de bois et d'établir une chronologie inédite des instabilités de terrain ayant affecté les Préalpes fribourgeoises au cours du Tardiglaciaire et de l'Holocène. Peu de données existent, en effet, sur l'activité historique des mouvements de terrain en Suisse. Seules quelques rares études mettent en évidence des enregistrements de mouvements de terrain anciens, qui restent toutefois très locaux et ne concernent que de courts intervalles de temps (PUGIN 1989, SCHLÜCHTER 1988, SCHÖNEICH 1998, SCHÖNEICH et al. 1997). Ce travail a donc permis de produire une base de données riche et de qualité, concernant les Préalpes fribourgeoises. De plus, lors de la réalisation de ce travail de doctorat, des contacts avec des bureaux privés de géologie ont permis d'acquérir de nombreuses datations supplémentaires, provenant de sites dis-

tribués sur l'ensemble de la Suisse. Ceci a donc permis d'accroître en parallèle la base de données des instabilités de terrain pour l'ensemble du territoire suisse. Une collaboration particulière avec le bureau privé "Büro für Technische Geologie", Coire, Grisons a engendré la mise en commun, la comparaison et la publication de données des Préalpes fribourgeoises et de la vallée du Prättigau, Grisons (DAPPLES et al. in press). Des corrélations nouvelles ont ainsi pu être effectuées entre l'activité des mouvements de terrain dans les Alpes suisses occidentales et orientales.

L'acquisition de chronologies régionales inédites d'instabilités de terrain, couvrant le Tardiglaciaire et l'Holocène, détermine en soi un apport considérable à la compréhension des systèmes d'instabilités de terrain. Cependant, ces résultats impliquent l'apparition de questions supplémentaires:

- Comment se caractérisent les variations de fréquence des mouvements de terrain au cours du temps ?

- Quels sont les facteurs contrôlant la distribution des événements d'instabilités dans le temps et dans l'espace ?

- Quelle est la part des influences locales, régionales et globales de ces facteurs ?

L'objectif secondaire de ce travail de recherche est donc d'apporter le maximum de réponses possibles à ces diverses interrogations. Une démarche originale a été entreprise afin de pouvoir préciser le contexte des changements environnementaux locaux, actifs au sein des Préalpes fribourgeoises, ayant pu influencer l'activité des instabilités de terrain. En effet, afin de pouvoir préciser l'ampleur des variations climatiques ou des fluctuations de la végétation et du paysage, nous avons réalisé un forage au centre du Lac Noir, situé à proximité des principaux sites présentant des enregistrements de mouvements de terrain anciens. De multiples analyses ont été pratiquées sur les sédiments lacustres, telles que des analyses palynologiques, sédimentologiques, granulométriques et minéralogiques. Les résultats escomptés devant permettre de mieux percevoir la relation de cause à effet générée par des facteurs défavorables sur l'activité des mouvements de terrain. Cette démarche d'investigation de paramètres environnementaux locaux a été accompagnée par la collecte et la compilation de données existantes, publiées dans la littérature. Nous avons ainsi étendu le cadre spatial des observations de fréquences d'instabilités historiques à l'ensemble du territoire suisse, puis à l'Europe, en appliquant parallèlement
la même démarche aux paramètres environnementaux contrôlant les instabilités.

Ce travail de thèse suit le plan suivant. Dans le chapitre 2, nous présentons un inventaire non exhaustif des méthodes utilisées pour la datation des instabilités de terrain, avec un accent spécial porté aux deux méthodes appliquées dans le cadre de cette étude, à savoir la dendrochronologie et la datation au radiocarbone. Puis, le chapitre 3 est composé de la présentation des sites d'études, localisés dans les Préalpes fribourgeoises, et comporte également la description de tous les échantillons récoltés et analysés dans ce travail. Enfin, une reconstitution de l'histoire dynamique de chaque site est effectuée, à l'aide des datations obtenues et de leur interprétation en terme d'événements. Ces données locales des Préalpes fribourgeoises sont, dans le chapitre 4, mises en parallèle avec des datations d'instabilités de terrain provenant de sites suisses et européens, et permettent d'étendre les interprétations à un niveau régional, puis global. L'intégration de données paléoenvironnementales locales est réalisée dans le chapitre 5. Nous y présentons les nombreux résultats obtenus par la réalisation du forage au Lac Noir. Ces résultats permettent de proposer diverses comparaisons entre l'activité des instabilités de terrain dans les Préalpes fribourgeoises et l'évolution de facteurs défavorables tels que les fluctuations de la végétation. Dans le chapitre 6, un accent particulier est porté aux multiples facteurs défavorables ayant influencé l'activité des instabilités de terrain au cours du Tardiglaciaire et de l'Holocène. Les impacts des changements climatiques, des variations de la végétation et de la dynamique de peuplement sur la stabilité des versants sont mis en évidence. La synthèse du chapitre 7 conclut ce travail en reprenant les principaux résultats obtenus, sous un aspect critique.

## 1.2 CADRE GÉOGRAPHIQUE

Les sites étudiés dans le cadre de ce travail de thèse sont tous situés dans les Préalpes fribourgeoises. Les glissements principaux se trouvent dans la vallée de la Singine chaude (Warme Sense), à proximité du Lac Noir (Schwarzsee, Fig. 1.1). Il s'agit des sites du Hohberg, de Schlossisboden et de la Pürrena. Le site de Falli Hölli est localisé dans la vallée du Höllbach, environ 4 km au nord-ouest du Lac Noir. La grande majorité des données relatives à l'activité des instabilités de terrain dans le passé proviennent de ces quatre sites. Deux sites supplémentaires ont toutefois été analysés et inclus dans cette recherche. Il s'agit de Villar-

beney, situé au front des Préalpes et de Jaun (Fig. 1.1), deux sites qui ont fourni des données restreintes mais toutefois intéressantes, venant compléter les données existantes.

## 1.3 HISTORIQUE

L'étude du comportement passé des instabilités de terrain peut être considérée comme un axe peu développé de la thématique globale des mouvements de terrain. En effet seules de rares études approfondies traitent de cette problématique, et se sont notamment développées au cours de la dernière décennie. A l'échelle des Préalpes fribourgeoises, les travaux de recherche de Hugo RAETZO-BRÜLHART (1997) furent les premiers à mettre clairement en évidence l'existence de périodes d'instabilités de terrain au cours du Tardiglaciaire et de l'Holocène. Ses travaux furent réalisés en grande partie dans le cadre du Programme National de Recherche PNR31, auquel participèrent plusieurs chercheurs de l'Institut de Géologie de l'Université de Fribourg (LATELTIN et al. 1997a). Divers sites des Préalpes furent auscultés et permirent d'établir une première base de données concernant les instabilités de terrain du passé. D'autres publications présentent sporadiquement quelques datations associées à des sites fribourgeois. Elles sont cependant obtenues dans le cadre d'études plus générales de dépôts quaternaires (PUGIN 1989) ou d'investigations et d'assainissements de sites à risques (Réf. UNIFR-Vill-79A), et ne font donc pas l'objet d'une recherche particulière.

Au niveau de la Suisse romande, les recherches les plus approfondies ont été réalisées par le Dr. Philippe Schöneich dans la région des Diablerets, à l'est du canton de Vaud (SCHÖNEICH 1991, 1998, SCHÖNEICH et al. 1997). SCHÖNEICH (1991) s'est d'ailleurs intéressé au concept même de la datation des glissements de terrain, en présentant les méthodes applicables et leurs conditions d'utilisation, ainsi que les possibilités d'interprétation des datations obtenues. Des études sporadiques et spécifiques de certains environnements et contextes quaternaires, apportent des datations supplémentaires à la base de donnée romande (BERSIER et al. 1975, NOVERRAZ & WEIDMANN 1983, SCHÖNEICH 1998). A l'échelle régionale de la Suisse, nous trouvons également diverses études plus ou moins focalisées sur les datations d'instabilités de terrain. HEIM (1932) est sans aucun doute un des pionniers en la matière. Il s'est en effet intéressé à une multitude d'événements historiques, en établissant de nombreuses données temporales et descriptives, qui ont permis la reconstruction du
<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>**Fig. 1.1** Location of studied landslides in the Fribourg Prealps (1: Hohberg, 2: Falli Hölli, 3: Schlossisboden, 4: Pürrena, 5: Villarbeney, 6: Jaun).</figcaption></figure>

déroulement desdits événements. SCHLÜCHTER (1988) a également participé à la compréhension de l'activité des instabilités de terrain dans le passé, avec l'établissement de riches données dans le canton des Grisons.

A l'échelle européenne, divers projets et conférences ont vu le jour au cours de la dernière décennie, ayant pour buts la reconnaissance des types d'instabilités présents au sein de l'Europe, leur distribution et leur fréquence au cours du Tardiglaciaire et de l'Holocène, ainsi que leur relation avec des facteurs externes, dont notamment les changements climatiques. Le projet TESLEC («The temporal stability and activity of landslides in Europe with respect to climatic changes», DIKAU & SCHROTT 1999) a ainsi permis de mettre en évidence et de collecter des informations provenant de l'Europe entière. Des résultats similaires ont pu être mis en commun et comparés lors de la conférence "Rapid Mass Movement", tenue en octobre 1993 à Mainz, Allemagne (MATTHEWS et al. 1997). D'autres recherches traitent de l'activité locale à régionale de mouvements de terrain dans le passé, en proposant des

inventaires de méthodes de datation (COROMINAS et al. 1993) ou des synthèses chronologiques et bibliographiques à l'échelle de l'Europe (BORGATTI et al. 2001). L'intérêt pour la compréhension du comportement des instabilités de terrain dans le passé ne connaît donc un certain engouement que depuis quelques années. Les incertitudes grandissantes sur l'évolution du climat futur et de ses conséquences sur l'occurrence de mouvements de terrain en Europe sont peut-être à l'origine des recherches naissantes focalisées sur l'activité historique des instabilités de terrain. Ceci afin de mieux prévoir et de prévenir les risques, dans le futur, et d'en mesurer l'impact.

## 1.4 TERMINOLOGIE ET DÉFINITIONS

La classification des instabilités de terrain intervient en fonction de divers critères distincts (LOUP 1995). Tout d'abord, les dimensions (surface, volume, longueur, largeur, profondeur, etc.) et la morphologie de surface (terrain bosselé, contre-pentes, formes spé-
cifiques, niches, etc.) permettent de définir la géométrie d'un site instable. Puis, la dynamique, et notamment les vitesses de déplacement, décrivent l'état d'activité d'un site. Divers phénomènes sont considérés comme "lents": solifluction, reptation, fauchage, affaissement, glissements semi-profonds ou de grande taille (LOUP 1995). Ces processus peuvent connaître des phases d'accélération alternant avec des périodes plus calmes. Les phénomènes dits "rapides" ou "instantanés" englobent les chutes de pierre et de blocs, les éboulements, les écroulements, les glissements catastrophiques, les coulées boueuses ou de débris, ou encore les laves torrentielles. Ces phénomènes se caractérisent par des mécanismes variables, associés à des modes de rupture et de transport différents. Ainsi, les mouvements de masse peuvent intervenir sous la forme d'écoulements, impliquer un transport selon un ou plusieurs plans de glissement distincts, ou encore s'effectuer par chute. Le type de mécanisme engendre donc le développement de phénomènes instables variables et multiples. La combinaison de divers types de mécanismes intervient souvent, impliquant l'existence de mouvements de terrain complexes. Enfin, la nature des matériaux contribue également à la classification des instabilités de terrain. Les processus peuvent en effet concerner des matériaux meubles grossiers (débris), fins (boue) ou mixtes, des masses rocheuses compactes, voire, dans certains cas, une combinaison de multiples types de matériaux.

La grande majorité des instabilités de terrain observées et traitées dans ce travail de thèse concernent des processus impliquant des mécanismes d'écoulement (coulées de boue, coulées de débris, laves torrentielles) et de glissement (glissements rotationnels, translationnels ou complexes, glissements pelliculaires à profonds). La reconnaissance et l'interprétation des types d'instabilités dans le passé sont parfois complexes. Ainsi, par convention, nous utiliserons souvent dans ce travail les termes de "coulée de boue" ou "coulée boueuse" sensu lato pour caractériser des processus d'écoulement tels que des coulées de boue, coulées de débris ou laves torrentielles. De même, nous employerons le terme général de "glissement de terrain" sensu lato pour désigner l'ensemble des processus de glissement, qu'il s'agisse de glissements superficiels ou profonds, de glissements rotationnels, translationnels ou complexes, ou encore que les matériaux concernés soient grossiers, fins ou mixtes. Dans la mesure où des précisions sont possibles quant à la nature des matériaux ou quant aux types de processus en vigueur, ceux-ci seront précisés selon les cas. Par extension, le terme "d'instabilités de terrain" fera souvent référence

à l'ensemble des processus d'écoulement et de glissement, ceci découlant du fait que les sites étudiés sont principalement concernés par ces types de phénomènes. La figure 1.2 présente d'ailleurs une série de processus associés à des mécanismes d'écoulement ou de glissement et traités dans ce travail de thèse. Les processus de chutes (chutes de blocs et de pierres, éboulements, écroulements) seront traités de manière individuelle lorsqu'ils se présenteront.

Enfin, il est important de préciser le cadre temporel associé à cette recherche. Les nombreux échantillons récoltés sur des sites d'instabilités des Préalpes frbourgeoises (Fig. 1.1) nous ont permis d'établir des datations s'étalant tout au long des derniers 15'000 ans (Fig. 1.3). Cet intervalle de temps couvre donc la partie terminale du Tardiglaciaire et l'ensemble de l'Holocène. Nous avons toujours travaillé et établi des comparaisons entre des données diverses à l'aide d'une échelle de temps basée sur des âges calibrés (ou calendaires, Fig. 1.3). Cette échelle démarre avec un 0 cal BP correspondant à l'année 1950 AD. Toutefois,

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Fig. 1.2 Classification of major slope movements involved and dealt with in this study, according to velocity and type of mechanism (after DIKAU et al. 1996, FLAGEOL-LET 1989, KIENHOLZ 1977).</figcaption></figure>
<table><thead><tr><th colspan="5">LATE GLACIAL</th><th colspan="6">HOLOCENE</th></tr><tr><th>Allerød</th><th>Younger Dryas</th><th>Preboreal</th><th>Boreal</th><th>Older Atlantic</th><th>Younger Atlantic</th><th>Subboreal</th><th>Older Subatlantic</th><th>Younger Subatl.</th></tr><tr><th colspan="3">Paleolithic</th><th colspan="2">Mesolithic</th><th colspan="2">Neolithic</th><th>Bronze Age</th><th>Iron Age</th><th>Roman Ages</th><th>Middle Ages</th><th>Modern Tim.</th></tr></thead><tbody><tr><td>15000</td><td>14000</td><td>13000</td><td>12000</td><td>11000</td><td>10000</td><td>9000</td><td>8000</td><td>7000</td><td>6000</td><td>5000</td><td>4000</td><td>3000</td><td>2000</td><td>2000</td><td>0</td></tr><tr><td colspan="16">cal. years BP</td></tr><tr><td colspan="16">years BC/AD</td></tr><tr><td>13000</td><td>12000</td><td>11000</td><td>10000</td><td>9000</td><td>8000</td><td>7000</td><td>6000</td><td>5000</td><td>4000</td><td>3000</td><td>2000</td><td>1000</td><td>0</td><td>1000</td><td>2000</td></tr></tbody></table>

**Fig. 1.3** Illustration of the time frame involved and dealt with in this research work, covering the Late Glacial and the Holocene (after BURGA & PERRET 1998, RICHOZ et al. 1994). Correspondance between "cal years BP" and "years BC/AD" (0 cal BP corresponds to 1950 AD).

nous avons limité les recherches et les interprétations à des données antérieures à 1900 AD (ou 50 cal BP). En effet les données d'instabilités plus récentes, associées aux 20e et 21e siècles, sont l'objet des travaux

de recherches de Daniel OSWALD (2003). Dans un but de complémentarité de nos recherches respectives, les données présentées dans ce travail de thèse sont donc contenues entre 15'000 et 50 cal BP.

*****
# 2 - MÉTHODES DE DATATION

## 2.1 INTRODUCTION

Les glissements de terrain actuels sont soumis à de nombreuses et diverses études qui se préoccupent tant de la dynamique des mouvements que des conditions géologiques, hydrogéologiques ou géomorphologiques des masses instables. Cependant, peu d'intérêt est porté aux comportements passés des glissements de terrain (SCHÖNEICH 1991). La connaissance de l'activité passée d'un glissement peut pourtant fournir de riches informations pouvant amener à une meilleure compréhension de l'activité actuelle de ce glissement. En effet, la distribution dans le temps de périodes d'activité ou de stabilité n'est pas aléatoire et la caractérisation de la chronologie et de la fréquence de ces périodes favorise pleinement la compréhension de mouvements actuels et même l'estimation de l'évolution des mouvements dans le futur. Diverses publications récentes sont toutefois orientées sur la thématique des glissements anciens et présentent de riches descriptions des méthodes de datation pouvant être appliquées aux phénomènes de glissements de terrain et autres mouvements de masse (ALEXANDROWICZ & ALEXANDROWICZ 1999; COROMINAS et al. 1993, JOHNSON 1987; LANG et al. 1999; SCHÖNEICH 1991).

Les méthodes les plus pratiquées sont entre autres la dendrochronologie, la datation au radiocarbone, la lichénométrie, la luminescence ou encore la sédimentologie (analyse de varves, de sédiments lacustres, etc.) Ces méthodes permettent de dater des événements vieux de plusieurs millénaires. Les glissements récents peuvent aussi être décelés au travers d'écrits anciens et autres archives communales. Ces méthodes sont présentées individuellement dans ce chapitre, ainsi que les avantages et les limites d'utilisation de la dendrochronologie et de la datation au radiocarbone, méthodes principalement utilisées dans ce travail de thèse.

Le choix de la méthode applicable sur un site est fortement dépendant du type de matériel à disposition, pouvant se révéler propice à une datation. Les sites étudiés et présentés au chapitre 3 ont tous fourni des échantillons de bois, enfouis et préservés dans les masses en glissement (Planche 2). La teneur élevée en matériel argileux-silteux de ces glissements a permis la bonne conservation de ces bois. Ces bois ont pu être datés par analyse dendrochronologique et par datation au radiocarbone. Les résultats de ces datations sont décrits au chapitre 3. Les autres méthodes de datation présentées dans ce chapitre 2 permettent d'augmenter les possibilités de dater des mouvements anciens, ceci en l'absence de matériaux idéaux tels que les bois fossiles. Il s'avère cependant impératif d'établir une description précise du contexte géomorphologique et stratigraphique de chaque échantillon prélevé, en vue d'une interprétation fiable de la datation obtenue en terme d'événement (LANG et al. 1999). La localisation des échantillons par rapport à la surface topographique, le plan de glissement principal ou des plans de glissement secondaires est indispensable, tout comme la caractérisation du matériel enveloppant les échantillons. Un échantillon de bois situé au niveau du plan de glissement, à l'intérieur de la masse instable ou en surface peut signifier différents modes de mise en place et donc différents types d'événements, tels des laves torrentielles, des coulées de boue, des glissements rapides ou des éboulements.

L'acquisition de matériel pouvant fournir une datation significative dépend de la prospection effectuée. Les échantillons de bois présentés dans ce travail ont été récoltés dans diverses conditions:

- Dans des tranchées drainantes et sondages piézométriques effectués lors de mesures d'assainisse-
ment d'un glissement. Ces fouilles permettent l'exposition à l'air libre des premiers mètres de la surface d'un glissement, et peuvent concerner des zones étenues d'un glissement (Planche 4-C).

- Dans des forages carottés, qui offrent la chance exceptionnelle d'analyser des bois situés en profondeur, dans le coeur ou même à la base de la masse en mouvement, pour autant que les bois se trouvent sur le tracé de la tête de forage.

- Dans des fouilles associées à la construction de bâtiments ou la réfection des routes d'alpages. Ces conditions d'affleurement de bois fossiles sont limitées à quelques mètres de profondeur.

- Des expositions naturelles de bois fossiles peuvent aussi être occasionnées lors de mouvements paroxysmaux d'un glissement, engendrant la formation de nombreuses fissures et niches d'arrachement secondaires sur la masse glissée. Ce fut le cas lors du glissement catastrophique de Falli Hölli en 1994 (RAETZO-BRÜLHART 1997) dont les mouvements permettent l'acquisition de nombreux bois fossiles situés dans du matériel subitement exposé à l'air libre.

Les contraintes liées à l'acquisition de matériel organique fossile sont importantes et doivent être minutieusement prises en compte dans la datation des glissements de terrain. En effet, la distribution des échantillons prélevés sur un glissement ne peut pas être homogène. Elle dépend fortement de la réalisation de travaux d'assainissement ou de constructions. La

récolte systématique d'échantillons de bois localisés dans les premiers mètres de la surface d'un glissement implique un volume important de données de surface, par rapport aux échantillons prélevés en profondeur dans de rares et onéreux forages, effectués sur quelques glissements seulement. La problématique de l'échantillonage ne doit donc pas être négligée lors du traitement des données obtenues et de l'interprétation de ces données en terme de chronologie événementielle. De même, il est nécessaire de bien connaître les possibilités offertes par les méthodes de datation utilisées et surtout leurs limites d'utilisation, afin d'optimiser la qualité et la précision des datations obtenues et leur interprétation (LANG et al. 1999).

## 2.2 DENDROCHRONOLOGIE

### 2.2.1 Introduction

La dendrochronologie est une méthode de datation absolue basée sur l'analyse des cernes des bois. La croissance annuelle des arbres se marque par la formation de cernes d'épaisseur variable. La structure d'un cerne est caractérisée par la production de cellules grandes et claires au printemps et en été, puis par la production de cellules plus denses et épaisses au cours de l'automne (Fig. 2.1). Cet agencement saisonnier de cellules, et donc parallèlement l'épaisseur des cernes, varie d'une année à l'autre en fonction de paramètres externes qui influencent la production cellulaire et la croissance de l'arbre. Le climat est un facteur prédominant qui influence fortement le développement des cernes des arbres, auquel il faut aussi ajouter des facteurs écologiques locaux, tels que la topographie, l'exposition, le type de sol et de substrat, ainsi que la concurrence entre arbres proches.

L'analyse et la mesure des cernes de croissance de nombreux bois permettent d'établir des courbes de référence propres à chaque essence et pour une région donnée (ORCEL et al. 1988), comme l'illustre la figure 2.2. En comparant une séquence de cernes d'un bois d'âge inconnu avec une courbe de référence correspondant à la même espèce et établie pour la région adéquate, il est possible de déterminer la période de vie de l'arbre et l'année de sa mort (ORCEL et al. 1988). La figure 2.3 expose trois séquences d'arbres provenant du glissement de Schlossisboden, situé dans les Préalpes fribourgeoises, qui indiquent que les arbres ont tous trois été abattus la même année.

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Fig. 2.1 Structure of Picea tree-rings, illustrating the production of numerous large and bright cells in spring and summer, followed by the production of dense and thick cells in autumn (present tree sample Ho211, originating from the Hohberg landslide, thesis of D. OSWALD 2003).</figcaption></figure>
<figure><img src="image_10.png" /></figure>

**Fig. 2.2** Principle of dendrochronological correlation, based on the overlapping of tree-ring patterns of the inner parts of younger trees with the outer parts of older trees (SCHWEINGRUBER 1983).

Le principe de la dendrochronologie fut développé par Andrew Douglas au début du 20ᵉ siècle, lorsqu’il entreprit de comparer l’activité solaire et la croissance des arbres (ORCEL et al. 1988). Une courbe de référence couvrant 7000 ans fut ensuite établie en Amérique du Nord dans les années 1960-1970, basée sur l’analyse de pins et séquoïas géants ayant vécus plus de 3000

ans. Pour la Suisse occidentale, le référentiel établi par le Laboratoire Romand de Dendrochronologie à Moudon assure la datation absolue de bois de chêne sur une période d’environ 6000 ans. En ce qui concerne le sapin blanc et l’épicéa, espèces abondantes dans les Préalpes, la figure 2.4 précise les périodes couvertes par les courbes de référence des deux espè-

<figure><img src="image_11.png" /></figure>

**Fig. 2.3** Dendrochronological sequences of three trees excavated from the Schlossisboden landslide, located in the Fribourg Prealps. The combination of all sequences gives evidence of a synchronous death for all three trees, in 2958 BC. All three samples are presented with more details in chapter 3.4.3.
<table><tr><td>Abies/Picea</td><td>820 AD</td><td>à</td><td>2001 AD</td></tr><tr><td>Abies/Picea</td><td>324 BC</td><td>à</td><td>672 AD</td></tr><tr><td>Picea</td><td>2181 BC</td><td>à</td><td>583 BC</td></tr><tr><td>Picea</td><td>2780 BC</td><td>à</td><td>2593 BC</td></tr><tr><td>Picea</td><td>3610 BC</td><td>à</td><td>3554 BC</td></tr></table>

Fig. 2.4 Periods of time covered by the reference curves of Abies and Picea species for mountain regions, such as the Fribourg Prealps, established by the «Laboratoire Romand de Dendrochronologie», Moudon, Switzerland.

ces, développées par le Laboratoire Romand de Dendrochronologie. Hormis la datation absolue de bois, l'analyse dendrochronologique permet de préciser des caractéristiques supplémentaires de l'arbre, telles que l'âge de l'arbre, la saison d'abattage et l'espèce.

Les applications de la dendrochronologie sont multiples. La dendroécologie regroupe l'ensemble des disciplines des géosciences pouvant être couplées avec la dendrochronologie, telles que la géomorphologie (BRAAM et al. 1987, BRÄUNING 1995, FANTUCCI & MCCORD 1995), la climatologie (RENNER 1982, SCHWEINGRUBER et al. 1979), la glaciologie (HOLZHAUSER & ZUMBÜHL 1999, WILES et al. 1996), l'hydrologie (BRÄUNING 1995) ou le volcanisme (D'ARRIGO et al. 2001, WILES et al. 1996). Dans le cadre des instabilités de terrain, la dendrogéomorphologie est un outil fort utile pour la description de processus géomorphologiques dans le temps. La couverture végétale, et plus particulièrement les arbres, sont activement dépendants de l'évolution dynamique de leur environnement, et surtout des zones de relief marqué. Les arbres enregistrent les perturbations subies par leur environnement proche. Les mouvements de terrain superficiels engendrent souvent une déstabilisation des arbres et de leurs réseaux racinaires. Un arbre, incliné suite à une déformation ou un mouvement de son substrat meuble ou rocheux, va produire du bois de réaction afin de retrouver une position verticale normale (Fig. 2.5). Les feuillus produisent du bois de tension en zone amont de l'arbre, tandis que les conifères produisent du bois de compression sur la partie aval de l'arbre. Dans les deux cas, la production de bois de réaction, caractérisée par la création de cellules aux parois plus épaisses, participe au redressement de l'arbre. L'analyse et la description des bois de réaction permettent de préciser les phases de déstabilisation ayant affecté une partie ou l'ensemble d'un versant. Cette démarche peut s'appliquer à des bois actuels (OSWALD 2003) aussi bien qu'à des bois fossiles (RAETZO-BRÜLHART 1997, SCHÖNEICH et al. 1997). Un bois fossile, daté dans l'absolu par analyse den-

drochronologique, peut livrer des informations fort intéressantes sur les conditions de stabilité et d'instabilité ayant prévalu au cours de son existence. Des phases d'instabilité marquées peuvent ainsi être mises en évidence et précisées durant les derniers siècles et millénaires.

### 2.2.2 Description de la méthode

Les échantillons soumis à l'analyse dendrochronologique, présentés dans cette étude, se trouvent sous la forme de rondelles exposant deux surfaces de coupe perpendiculaires à l'axe du tronc, et d'une épaisseur de quelques centimètres. Les rondelles sont poncées afin de faire ressortir les cernes. Ensuite 4 tracés d'analyse, en principe orthogonaux, sont déterminés sur la rondelle et l'épaisseur de chaque cerne est mesurée et enregistrée sur tous les transects. Une courbe moyenne de l'échantillon est produite à partir des différents transects analysés. Cette courbe, illustrée sur la figure 2.6, représente l'épaisseur de chaque cerne de l'échantillon, partant du coeur à gauche, vers l'extérieur de la rondelle à droite. L'échelle verticale s'articule autour

<figure><img src="image_12.png" /></figure>

Fig. 2.5 Production of reaction wood on a coniferous tree, as a consequence of tree destabilization induced by a landslide event (after RAETZO-BRÜLHART 1997).
<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Fig. 2.6 Schematic dendrochronological sequence on a sample composed of 80 tree-rings. vertical scale is logarithmic around a mean of 1 mm. The curve represents the evolution of tree-ring thickness from the inner part to the outer part of the tree</figcaption></figure>

de la valeur référence de 1mm et s'exprime de manière logarithmique.

### 2.2.3 Avantages de la méthode

La dendrochronologie permet d'obtenir des âges absolus de troncs fossiles, moyennant l'existence de courbes de référence adéquates. L'analyse dendrochronologique d'un arbre non dégradé et bien conservé suite à sa mort peut même révéler la saison de l'abattage de l'arbre grâce à l'observation du dernier cerne de l'arbre. Les informations parallèles livrées par l'analyse dendrochronologique permettent d'établir une description globale de l'arbre et des conditions de vie qui l'ont concerné.

### 2.2.4 Limites de la méthode

Des limites à l'utilisation de la dendrochronologie existent cependant. En effet, certaines conditions doivent être remplies pour réaliser une analyse dendrochronologique. Tout d'abord, il est nécessaire que les échantillons étudiés possèdent un nombre minimal de cernes afin d'obtenir une séquence dendrochronologique suffisamment longue pour pouvoir être comparée à une courbe de référence. Il s'avère souvent utile d'effectuer une datation par radiocarbone, afin de préciser la période dans laquelle se trouve l'échantillon.

La date d'abattage d'un arbre ne peut être obtenue que si le dernier cerne de l'arbre est conservé, en l'absence duquel, le dernier cerne présent ne peut indiquer uniquement un âge maximal pour la mort de l'arbre (LANG et al. 1999). De plus, l'analyse dendrochronologique nécessite l'existence de courbes de référence pour chaque espèce et par région. Cela limite passablement la datation d'arbres d'espèces variables, provenant de régions diverses, et d'âges fort variables. La figure 2.4, présentant les différentes périodes couver-

tes par le référentiel de l'épicéa et du sapin blanc pour les zones de montagne et notamment les Préalpes frbourgeoises, démontre clairement les difficultés liées à la datation d'échantillons de telles espèces, en raison des lacunes encore existantes au sein des courbes de référence.

Enfin, les déstabilisations subies par des arbres situés sur des zones instables engendrent des perturbations de la croissance des cernes, qui tend à être symétrique lorsque l'arbre croit en zone stable et favorable. Le bois de réaction ne facilite donc pas l'analyse dendrochronologique et nécessite la mesure de plusieurs transects sur un même arbre afin d'obtenir une courbe dendrochronologique moyenne et représentative de l'arbre.

## 2.3 RADIOCARBONE

### 2.3.1 Introduction

Il existe trois isotopes du carbone: le ¹²C et le ¹³C sont des isotopes stables, alors que le ¹⁴C, ou radio-carbone, est lui un isotope radiogénique. Ces trois isotopes se trouvent en quantité proportionnelle fort différente, à savoir 99% de ¹²C, 1% de ¹³C et seulement 10⁻¹²% de ¹⁴C. Si le nombre de ¹²C et de ¹³C est constant, le ¹⁴C est, lui, continuellement produit dans la haute atmosphère. En effet, le ¹⁴C provient de la transformation d'atomes d'azote (¹⁴N) induite par le bombardement de rayons cosmiques, composés notamment de neutrons (STUIVER et al. 1991). La réaction est la suivante:

$$^{14}N + n \Rightarrow ^{14}C + p$$
Cependant, l'état atomique du radiocarbone n'est pas
stable. Par désintégration radioactive, le ¹⁴C se trans-
forme à nouveau en ¹⁴N, accompagné de l'émission
d'une particule beta.

$$
^{14}\text{C} \rightarrow ^{14}\text{N} + \text{b}
$$

Le taux de désintégration du ¹⁴C en ¹⁴N est const-
tant. La demi-vie du ¹⁴C fut établie pour la première
fois par LIBBY et al. (1949) à 5568 ± 30. Cette demi-vie
fut par la suite corrigée à 5730 ± 30 (demi-vie de Cam-
bridge), bien que la demi-vie de Libby soit toujours
considérée comme valeur standard. La production de
¹⁴C atmosphérique se trouve en équilibre avec le taux
de désintégration de ces mêmes atomes. Le nombre
global d'atomes de ¹⁴C reste donc semi-constant, tou-
tefois dépendant de paramètres externes présentés plus
tard. Le ¹⁴C formé dans l'atmosphère est rapidement
oxydé en ¹⁴CO₂ et participe au cycle du carbone. Il est
ainsi intégré par les plantes lors de la synthèse chlo-
rophyllienne et par les animaux grâce aux processus
de la chaîne alimentaire. Tout organisme terrestre con-
tient donc une teneur en ¹⁴C constante, qui se trouve en
équilibre avec la teneur en ¹⁴C atmosphérique (Mook
1977). A la mort de l'organisme, les échanges avec
l'extérieur cessent et l'organisme se retrouve dans un
système fermé, dans lequel la désintégration radioac-
tive du ¹⁴C ne peut plus être compensée par des apports
de nouveaux atomes. Le processus de désintégration
engendre dès lors une diminution de la teneur en ¹⁴C
de l'organisme. La demi-vie du radiocarbone étant
connue, il devient donc possible de déterminer l'âge A
d'échantillons de matière organique à l'aide de la for-
mule suivante:

$$
A = \frac{t_{1/2}}{\ln 2} \bullet \ln \frac{n_s}{n_e}
$$

Où t₁/₂ est la demi-vie de Libby (5568 ans) du ¹⁴C,
nₛ la teneur en ¹⁴C d'une substance standard (acide
oxalique – C₂H₂O₄) servant de référence actuelle, et
nₑ représente la teneur en ¹⁴C de l'échantillon analysé
(RÖTHLISBERGER 1986).

2.3.2 Description des méthodes

Différentes méthodes sont pratiquées pour déter-
miner la teneur en ¹⁴C d'un échantillon: le comptage
proportionnel de gaz (GPC: gaz proportionnal coun-
ting), le comptage par scintillation liquide (LSC: liquid

scintillation counting) et l'accélérateur spectromètre
de masse (AMS: accelerator mass spectrometry). Les
deux premières méthodes permettent l'analyse d'échan-
tillons de masse minimale limitée. Pour la datation
de bois secs, par exemple, une masse minimale de 20
g et optimale de 100 g est indiquée. En revanche, la
méthode AMS permet d'analyser des échantillons de
masse beaucoup plus réduite, entraînant cependant un
contrôle plus difficile d'éventuelles contaminations. La
préparation et la datation au radiocarbone des échan-
tillons présentés dans ce travail ont été réalisés dans
les laboratoires suivants: le Laboratoire de Radio-
carbone de l'Institut de Physique de l'Université de
Berne (code B-), le laboratoire ARCHEOLABS à
Saint Bonnet de Chavagne, France (code: ARC-), et
l'institut de Physique des Particules de l'Ecole Poly-
technique Fédérale de Zürich (code: ETH-).

Les âges obtenus par datation au radiocarbone sont
par convention exprimés en années BP («before pre-
sent»), le présent étant fixé à l'année 1950 AD. Tou-
jours par convention, les datations par radiocarbone
sont présentées avec une incertitude de degré de con-
fiance de 1 sigma, équivalent à 68,3% de probabilité.
Les échantillons de bois soumis à la datation ¹⁴C doi-
vent être précisément choisis et décrits avant d'être
analysés. En présence d'échantillons de bois impor-
tants comme des troncs ou des branches massives, il

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Sample Ho43, arising from the Hohberg landslide
Number of tree-rings: 54
Radiocarbon dated tree-rings: 19 to 25, mean: 22
Radiocarbon age: 1180 ± 20 BP
Calibrated age: 1180-1010 cal BP
Correction of radiocarbon age: substract 32 to calibrated age
Corrected age: 1148-978 cal BP</figcaption></figure>

<caption>Fig. 2.7 Correction of radiocarbon datings carried out
on inner tree-rings, in order to obtain the calendar age
of tree death.</caption>
est important de préciser la zone de prélèvement sur l'échantillon. En effet, afin d'éviter des problèmes de contamination, il est recommandé de dater du matériel provenant du coeur du tronc ou de la branche. Il faut donc déterminer le nombre total de cernes de l'échantillon et de préciser quels cernes sont soumis à l'analyse, afin de pouvoir corriger l'âge ¹⁴C obtenu et de pouvoir ainsi connaître l'âge de la mort de l'arbre, qui est primordial pour l'étude des mouvements de terrain (Fig. 2.7).

### 2.3.3 La calibration des âges ¹⁴C

La production de ¹⁴C dans la haute atmosphère, supposée autrefois constante, subit en fait l'influence des oscillations du rayonnement cosmique. DE VRIES (1958) fut le premier à démontrer la présence de variations du contenu atmosphérique en ¹⁴C. Cette concentration atmosphérique oscille sur des périodes allant de quelques décennies à quelques siècles et l'amplitude de ces oscillations peut atteindre 2% (DE VRIES 1958). Ces variations temporelles de production de ¹⁴C sont liées à l'influence de l'activité solaire et du champ magnétique terrestre sur le flux de rayons cosmiques pénétrant l'atmosphère (DAMON & LINICK 1986, STUIVER et al. 1991). En effet, le champ magnétique solaire exerce une force contrant le flux de rayons cosmiques. Différents cycles solaires, de périodicité variable de 11 à environ 200 ans, engendrent des modulations cycliques de l'activité solaire et donc du flux de rayons cosmiques (DAMON & LINICK 1986, DERGACHEV & CHISTYAKOV 1995, STUIVER et al. 1991). La production de ¹⁴C dans l'atmosphère augmente lorsque l'activité solaire diminue, associée à une diminution des taches

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>**Fig. 2.8** Calibration of a radiocarbon age using the OxCal software (BRONK RAMSEY 1995), based on the IntCal98 calibration curve (STUIVER et al. 1998).</figcaption></figure>

solaires. A l'inverse, le taux de ¹⁴C atmosphérique décroît lorsque le flux de rayons cosmiques est affaibli par une activité solaire importante (MAGNY 1993, STUIVER et al. 1991).

Ces anomalies de concentration atmosphérique en ¹⁴C dans le temps impliquent des mesures de correction des âges ¹⁴C. En effet, les âges ¹⁴C ne peuvent être considérés comme des âges réels et doivent être calibrés à l'aide de courbes de calibration. En l'absence de calibration, l'utilisation de datations ¹⁴C dans des calculs de taux de sédimentation ou des comparaisons avec des chronologies archéologiques ou dendrochronologiques est impossible ou peu rigoureuse. Des interprétations de synchronisme ou de diachronisme d'événements peuvent ainsi s'avérer totalement erronées par le mélange de dates calibrées et non calibrées (BARTLEIN et al. 1995).

Les premières courbes de calibration furent établies grâce à l'analyse de cernes de séquences dendrochronologiques datées dans l'absolu (DAMON & LINICK 1986, MOOK 1977). Ces courbes ont été affinées depuis et permettent de calibrer des âges ¹⁴C sur les derniers 11'390 ans (BARTLEIN et al. 1995). Grâce à des méthodes de calibration parallèles, telles que la datation par Uranium/Thorium de coraux (BARD et al. 1990) ou l'analyse de varves lacustres (HAJDAS et al. 1995), les courbes de calibration du radiocarbone s'étendent actuellement jusqu'à 18'400 cal BP, alors que la datation par ¹⁴C permet de dater du matériel âgé de plus de 30'000 ans (BARTLEIN et al. 1995).

Différents programmes informatiques facilitent la calibration des dates ¹⁴C. Les programmes CALIB (STUIVER & REIMER 1993) et OxCal (BRONK RAMSEY 1995) sont parmi les plus utilisés et reconnus. Nous avons par ailleurs effectué toutes les calibrations de nos recherches à l'aide du programme OxCal (Fig. 2.8), en appliquant la courbe de calibration IntCal98 (STUIVER et al. 1998), illustrée sur la figure 2.9. Afin de pouvoir établir des comparaisons entre des résultats obtenus de la littérature avec nos propres résultats, il s'est avéré nécessaire de calibrer de manière graphique certaines données de la littérature. Pour cela nous avons utilisé l'échelle présentée sur la figure 2.10, créée à l'aide de la courbe de calibration IntCal98 (STUIVER et al. 1998). Les dates calibrées présentées dans cette étude sont calculées avec une incertitude de 2 sigma, équivalent à une probabilité de 95.4%. La figure 2.11 illustre les variations d'âge que peuvent induire l'utilisation de la demi-vie standard de Libby de 5568 ans ou celle de Cambridge de 5760 ans, ainsi
<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>**Fig. 2.9 IntCal98 calibration curve for radiocarbon ages (STUIVER et al. 1998)**</figcaption></figure>

que les différences engendrées par les calibrations à 1 ou 2 sigma pour des âges de l'Holocène. On remarque que la différence entre les âges bruts ¹⁴C et ceux calibrés augmente significativement plus on remonte dans le passé.

### 2.3.4 Avantages de la méthode

La possibilité de dater des échantillons de très petit volume est un des grands bénéfices de la datation par radiocarbone. Non seulement le volume de l'échantillon peut être restreint, mais également le type d'échantillon analysé peut être fort variable. En effet, la datation ¹⁴C s'applique à de nombreux matériaux et organismes contenant du carbone: bois, charbon, tourbe, paléosols, pollens, insectes, coquilles, os, cheveux, poteries, coraux, foraminifères, spéléothème, etc. Dans le cadre des instabilités de terrain, il s'avère fort appréciable de pouvoir effectuer des datations sur des fragments de bois prélevés notamment dans des forages, qui souvent livrent du matériel broyé et non structuré. En effet, lorsqu'un échantillon de bois n'expose pas suffisamment de cernes pour pouvoir effectuer une analyse dendrochronologique, la datation ¹⁴C reste applicable pour de petits volumes de bois (Planche 2-D).

### 2.3.5 Limites de la méthode

Certaines conditions clés limitent cependant l'application de la datation ¹⁴C. Cette méthode étant essentiellement basée sur la mesure de la teneur en ¹⁴C d'un échantillon, il faut donc être certain qu'aucune contamination n'a pu venir perturber et fausser le contenu propre de l'échantillon. On peut s'attendre à une contamination par des acides humiques, des racines ou en présence de matériel remanié (LANG et al. 1999, WATERBOLK 1977). En revanche, la contamination par les eaux d'infiltration peut être considérée comme négligeable (AITKEN 1990). Afin de pouvoir utiliser les âges ¹⁴C obtenus de manière sûre, il est souvent judicieux de recouper les datations ¹⁴C par d'autres méthodes de datation, telles que la palynologie ou la dendrochronologie (SCHÖNEICH 1991).

Les plateaux observés sur les courbes de calibration du ¹⁴C, liés aux fluctuations de production du ¹⁴C atmosphérique, peuvent également créer des problèmes de datation lorsque des échantillons analysés expriment des âges correspondant précisément à ces zones de plateaux (LOTTER 1991). Il faut alors avoir recours à des méthodes annexes pour affiner la datation, comme l'analyse de varves lacustres (LOTTER 1991) ou de séquences dendrochronologiques (STUIVER et al. 1991). La courbe de la figure 2.12 représente les anomalies de la teneur en ¹⁴C de l'atmosphère au cours des derniers 14'000 ans, illustrant clairement une production irrégulière du ¹⁴C durant les derniers millénaires (STUIVER et al. 1991). On remarque notamment la forte anomalie positive entre 12'250 et 11'250 cal BP, correspondant à la période froide du Dryas Récent. Durant cet intervalle, la production de ¹⁴C est accentuée et permet aux organismes d'assimiler, par l'intermédiaire du CO₂, plus de ¹⁴C que la normale. L'effet de plateau implique dans ce cas une correspondance entre la période de 500 ans ¹⁴C de 10'500 à 10'000 ¹⁴C et la période de 1000 ans allant de 12'250 à 11'250 cal BP (Fig. 2.9). Ainsi, les âges ¹⁴C compris dans cet intervalle de 500 ans expriment des âges calibrés associés à une marge d'imprécision plus élevée que la normale.

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>**Fig. 2.10 Calibration of radiocarbon ages through graphical mean, based on the IntCal98 calibration curve (STUIVER et al. 1998).**</figcaption></figure>
<table><thead><tr><th><sup>14</sup>C BP<br>Libby</th><th>error<br>range</th><th>cal BP<br>1 sigma</th><th><strong>cal BP<br>2 sigma</strong></th><th><sup>14</sup>C BP<br>Cambridge</th><th>error<br>range</th><th>cal BP<br>1 sigma</th><th>cal BP<br>2 sigma</th></tr></thead><tbody><tr><td><strong>1000</strong></td><td>10</td><td>946-943<br>933-922</td><td><strong>950-918</strong></td><td>1030</td><td>10</td><td>949-933</td><td>958-927</td></tr><tr><td><strong>2000</strong></td><td>20</td><td>1990-1960<br>1955-1925<br>1910-1900</td><td><strong>1995-1890</strong></td><td>2060</td><td>20</td><td>2060-1990<br>1960-1950</td><td>2120-2090<br>2070-1940</td></tr><tr><td><strong>3000</strong></td><td>30</td><td>3260-3140<br>3130-3110<br>3090-3080</td><td><strong>3330-3280</strong><br><strong>3270-3070</strong></td><td>3090</td><td>30</td><td>3360-3315<br>3310-3265</td><td>3380-3240<br>3230-3210</td></tr><tr><td><strong>4000</strong></td><td>40</td><td>4520-4465<br>4450-4415</td><td><strong>4580-4390</strong><br><strong>4380-4350</strong></td><td>4120</td><td>40</td><td>4810-4760<br>4700-4670<br>4650-4540</td><td>4830-4520</td></tr><tr><td><strong>5000</strong></td><td>50</td><td>5880-5820<br>5760-5650</td><td><strong>5900-5610</strong></td><td>5150</td><td>50</td><td>5990-5970<br>5950-5880<br>5810-5760</td><td>6000-5740</td></tr><tr><td><strong>6000</strong></td><td>60</td><td>6900-6740</td><td><strong>7000-6720</strong><br><strong>6710-6670</strong></td><td>6180</td><td>60</td><td>7210-6990</td><td>7250-6900</td></tr><tr><td><strong>7000</strong></td><td>70</td><td>7930-7890<br>7870-7750</td><td><strong>7950-7680</strong></td><td>7210</td><td>70</td><td>8150-8140<br>8120-8080<br>8060-7940</td><td>8180-7920<br>7900-7870</td></tr><tr><td><strong>8000</strong></td><td>80</td><td>9010-8750<br>8740-8720</td><td><strong>9090-9050</strong><br><strong>9040-8600</strong></td><td>8240</td><td>80</td><td>9400-9340<br>9310-9080<br>9050-9030</td><td>9470-9450<br>9430-9020</td></tr><tr><td><strong>9000</strong></td><td>90</td><td>10240-10110<br>10080-10030<br>10020-10010<br>10000-9920</td><td><strong>10400-9750</strong></td><td>9270</td><td>90</td><td>10560-10360<br>10350-10280</td><td>10690-10230</td></tr><tr><td><strong>10000</strong></td><td>100</td><td>11650-11240</td><td><strong>12100-11150</strong></td><td>10300</td><td>100</td><td>12600-12500<br>12350-11900<br>11850-11750</td><td>12850-11550</td></tr><tr><td><strong>11000</strong></td><td>110</td><td>13150-12920</td><td><strong>13350-13300</strong><br><strong>13200-12800</strong><br><strong>12750-12650</strong></td><td>11330</td><td>110</td><td>13440-13160</td><td>13800-13650<br>13500-13000</td></tr><tr><td><strong>12000</strong></td><td>120</td><td>14350-13800<br>13750-13650</td><td><strong>15350-14650</strong><br><strong>14350-13550</strong></td><td>12360</td><td>120</td><td>15100-14550<br>14450-14100</td><td>15450-14050</td></tr></tbody></table>

Fig. 2.11 Comparison of ages resulting from the use of the Libby or Cambridge half-lives, calibrated at 1 sigma and 2 sigma precision.

Transformation of Libby to Cambridge ages: multiply Libby's ages by 1.03.

## 2.4 AUTRES MÉTHODES DE DATATION

D'autres méthodes de datation directe ou indirecte de glissements de terrain et de processus géomorphologiques ont été développées au cours des dernières décennies et sont présentées ci-dessous. Il est en effet utile de rappeler que la combinaison de plusieurs de ces méthodes entre elles entraîne une amélioration de la qualité et de la précision des datations. En recouchant une méthode par une autre, les datations absolues ou relatives peuvent en effet être affinées et utilisées avec plus d'assurance. Nous n'avons cependant pas appliqué les méthodes décrites ci-après, mais jugeons nécessaire de les présenter dans ce travail, consacré à la datation des glissements de terrain.

### 2.4.1 Nuclides cosmogéniques

Les nuclides cosmogéniques sont produits dans l'atmosphère et à la surface du globe par l'interaction entre les rayonnements cosmiques et certains atomes, engendrant notamment la formation d'atomes de $^{10}$Be, $^{14}$C, $^{26}$Al ou $^{36}$Cl (LANG et al. 1999). La méthode de datation au $^{14}$C est d'ailleurs basée sur la production d'atomes de $^{14}$C dans l'atmosphère à partir d'atomes de $^{14}$N et le taux de désintégration de ces atomes radio-géniques $^{14}$C. La même démarche peut s'appliquer aux atomes de $^{10}$Be, $^{26}$Al et $^{36}$Cl, également produits par réaction nucléaire dans les premiers mètres de sol exposés aux rayonnements cosmiques. Le taux d'ac-cumulation de ces nuclides est proportionnel au flux
<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>**Fig. 2.12** Long-term trend of atmospheric δ¹⁴C values, as derived from varve chronologies and a floating tree-ring chronology (after STUIVER et al. 1991).</figcaption></figure>

de rayons cosmiques et à la concentration d'atomes cibles pouvant être transformés, contenus dans les premiers mètres de la surface terrestre (LANG et al. 1999). La concentration de nuclides cosmogéniques formés in situ peut donc être utilisée afin de déterminer la durée d'exposition du matériel de surface ou des taux d'érosion (LAL 1995; STANFORD et al. 2000). L'analyse de tels nuclides permet d'effectuer des datations sur du matériel âgé de moins de 1000 ans à plusieurs millions d'années (LANG et al. 1999). Dans le cadre de glissements de terrain et instabilités rocheuses, il devient donc possible, grâce à cette méthode, de déterminer l'âge d'exposition de niches d'arrachement ou de plans de glissement mis à jour suite à un événement majeur (BALLANTYNE et al. 1998; BARNARD et al. 2001; KUBIK et al. 1998).

## 2.4.2 Luminescence

La datation par luminescence est basée sur le principe que la radioactivité naturelle et les radiations cosmiques produisent des charges qui sont en partie stockées sur les imperfections de réseaux cristallins. La stimulation d'électrons localisés en de tels endroits engendrent l'émission de photons, principe de base de la luminescence. L'intensité de la luminescence est proportionnelle au nombre de charges stockées et donc à l'âge de l'échantillon (LANG et al. 1999). La stimulation des électrons peut se faire par apport de chaleur (thermoluminescence) ou de manière optique, par la lumière naturelle (OSL: Optically-Stimulated-Luminescence). L'application de la datation par luminescence OSL peut concerner de nombreux environnements sédimentaires: sédiments éoliens ou fluviatiles, colluvions, sédiments littoraux. Les résultats

sont particulièrement remarquables lorsque la méthode s'applique à des colluvions (LANG et al. 1999). En ce qui concerne les glissements de terrain, des échantillons provenant de plans de glissement mis à jour ou de lobes d'accumulation peuvent être soumis à l'analyse de luminescence OSL. La date de dépôt de coulées boueuses ou coulées de débris contenant du matériel sableux ou silteux peut également être obtenue à l'aide de la datation par luminescence OSL. Préalablement, il est toutefois nécessaire de s'assurer que les particules minérales ont pu être suffisamment exposées à la lumière durant l'événement, afin que l'horloge interne OSL soit remise à zéro (LANG et al. 1999).

## 2.4.3 Lichénométrie

La lichénométrie est une méthode de datation établie sur le principe que les lichens se développent de manière régulière sur un substrat rocheux stable, et peuvent être considérés comme des espèces pionnières colonisant des surfaces fraîchement mises à jour. De plus, la méthode tient compte du fait que le lichen le plus large observé sur une surface peut être considéré comme le plus vieux. Et si le taux de croissance d'une certaine espèce de lichen est connu, alors la taille maximale d'un lichen analysé peut donner un âge minimum pour le dépôt ou la mise à jour de son substrat, avec une précision d'environ 5 ans pour les deux derniers siècles (GROVE & SWITSUR 1994). La méthode traditionnelle consiste à mesurer les cinq lichens les plus larges sur l'ensemble d'un site d'étude (BULL et al. 1994). Or, la démarche la plus appliquée se base sur la mesure du lichen le plus large sur chaque bloc rocheux d'un site (BULL et al. 1994; MCCARROLL et al. 2001). L'espèce de lichen la plus répandue et la plus utilisée pour dater des processus géomorphologiques est le *Rhizocarpon rhizocarpon*, qui a la particularité de croître lentement et sur de longues périodes. Il est cependant indispensable d'étalonner le taux de croissance de chaque espèce de lichen utilisée, et ceci pour une région donnée, à l'aide de méthodes de datation annexes, comme la dendrochronologie (BULL et al. 1994). La lichénométrie peut s'appliquer à de nombreux types de mouvements de masse, dans la mesure où ceux-ci présentent des déplacement soudains et simples, tels des chutes de blocs, éboulements, écroulements, coulées de boue, glissements superficiels ou encore des phénomènes de fauchage (BULL et al. 1994; COROMINAS et al. 1993; LANG et al. 1999; MCCARROLL et al. 2001). La méthode ne peut toutefois pas s'appliquer à des processus de glissements continus ou périodiquement actifs qui perturbent la croissance régulière
des lichens. En effet, les lichens ont besoin d'un substrat stable et continuellement exposé à la lumière du jour pour se développer de manière optimale.

### 2.4.4 Analyses morphologiques

Les glissements de terrain et autres mouvements de masse, tels chutes de blocs, éboulements, coulées de boue ou solifluction contribuent à une modification continue du paysage et surtout de la morphologie des versants. Des lacs et des marais peuvent ainsi naître suite à l'activité dynamique importante d'un glissement de terrain. En effet, des dépressions peuvent se créer sur la masse instable, liées à des mouvements superficiels importants, et engendrer la création de lacs ou de marais sur le glissement même (ALEXANDROWICZ & ALEXANDROWICZ 1999; COROMINAS et al. 1993), comme l'illustre la figure 2.13. L'analyse et la datation de sédiments lacustres ou de tourbe prélevés dans de telles dépressions peuvent ainsi préciser un âge minimal de l'activité du glissement (COROMINAS et al. 1993). Il est cependant important de préciser que le développement d'un écosystème de marais ne peut se faire qu'en présence de conditions favorables et stables, donc uniquement lorsque l'instabilité cesse (JOHNSON 1987). La datation de matériel tourbeux indique ainsi principalement la date de stabilisation du glissement plutôt que le début des mouvements.

Mis à part la création de dépressions sur la masse instable, le processus de glissement peut aussi conduire parfois à la création d'un lac (Fig. 2.14) suite à l'obstruction rapide d'une vallée étroite par la masse instable (ALEXANDROWICZ & ALEXANDROWICZ 1999; COROMINAS et al. 1993). La superficie et la longévité

<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>**Fig. 2.13** Creation of ponds in depressions originated from landslide movements.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>**Fig. 2.14** Creation of a landslide-dammed lake in a narrow valley.</figcaption></figure>

de tels lacs varient en fonction du volume de matériel glissé, des conditions de stabilité de la digue nouvellement créée ou encore du régime hydrologique de la vallée obstruée. La figure 2.15 illustre la courbe de longévité d'une série de barrages créés par des glissements, décrits par SCHUSTER & COSTA (1986). On voit clairement que l'existence de tels barrages est souvent limitée à quelques jours ou semaines, et seulement 9% de barrages résistent toujours après plus d'une année. Seuls des déplacements de masses importantes, déposés dans un laps de temps très court (de l'ordre d'un jour ou de quelques semaines, voire d'une année), peuvent amener à l'obstruction durable d'une vallée. En effet, l'action érosive de cours d'eau drainant la vallée peut engendrer une rupture rapide du barrage ou éroder de manière continue le front de glissement si les mouvements de celui-ci sont trop lents.

Un exemple de lac de barrage éphémère, formé par l'activité majeure d'un glissement, peut être illustré par le glissement de Falli Hölli, qui, lors de sa réactivation catastrophique de 1994, obstrua le cours du Höllbach durant quelques semaines. La masse glissée se stabilisa peu après la formation du barrage. Le petit lac de retenue (6000 m³) créé en amont du barrage disparut rapidement, suite à un remplissage progressif d'une part mais également suite à sa vidange partielle de manière naturelle et calme (RAETZO-BRÜLHART 1997). Le cas du Lac Noir, situé dans les Préalpes frico bourgeoises, constitue lui aussi un exemple de lac de barrage lié à un mouvement de masse important. Son origine est, comme nous le présentons dans le chapitre 5.4, probablement associée à l'activité majeure d'instabilités de terrain ayant engendré l'obstruction du cours de la Singine froide il y a plus de 6'000 ans, démon-
<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>Fig. 2.15 Length of time landslide dams survive, based on 63 cases from the literature (SCHUSTER & COSTA 1986).</figcaption></figure>

trant donc le cas d'un lac de barrage ayant résisté
durant plusieurs millénaires. L'analyse des sédiments
lacustres de tels lacs de barrage peut révéler de riches
informations sur l'âge minimal de l'activité des mou-
vements de terrain ayant conduit à l'obstruction d'une
vallée. De telles analyses ont été conduites au Lac
Noir et sont décrites dans le chapitre 5.

La datation de glissements de terrain peut aussi s'effectuer, de manière indirecte, par rapport à d'autres objets géomorphologiques d'âges connus, tels des ter-rasses ou des dépôts morainiques, avec l'appui d'ana-lyses sédimentologiques (JOHNSON 1987; LANG et al. 1999; SCHÖNEICH 1991).

2.4.5 Archives et archéologie

De nombreux écrits historiques et archives diver-
ses fournissent des informations directes ou indirectes
sur l'activité passée des glissements de terrain et dan-
gers naturels en général (ALEXANDROWICZ & ALEXAN-

DROWICZ 1999). Les travaux de recherche de PFISTER (1998) présentent notamment une chronologie historique de phénomènes naturels extrêmes ayant affecté la Suisse, tels des inondations, avalanches et tempêtes. En ce qui concerne les glissements de terrain, RAETZOBRÜLHART (1997) présente une liste étoffée des possibilités d'acquisition de données historiques et récentes sur l'activité de glissements de terrain, à savoir: consultation d'archives communales ou cantonales, de protocoles paroissiaux, d'articles de presse, de rapports d'inspection des pâturages, mise en valeur de souvenirs de particuliers (propriétaires d'alpages, de chalets, etc.), analyse de cartes historiques ou encore de photos aériennes. Enfin, l'intégration de données archéologiques peut aider à préciser l'âge relatif de mouvements de masse ayant engendré la destruction d'édifices historiques (JOHNSON 1987). Ou à l'inverse, l'établissement de constructions historiques sur des glissements de terrain anciens peut donner des indications quant à l'âge minimal de l'activité de ces glissements.

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# 3 - PRÉSENTATION DES SITES D'INSTABILITÉS DE TERRAIN ET DES DATATIONS

## 3.1 INTRODUCTION

Les datations de glissements de terrain présentées dans ce travail proviennent en majeure partie de glissements localisés dans les Préalpes fribourgeoises. Les travaux de prospection ont été concentrés dans la région du Lac Noir, qui abrite de nombreux versants affectés par des instabilités de type glissements de terrain, coulées boueuses, laves torrentielles, chutes de blocs et éboulements. L'activité historique des glissements de terrain a pu être précisée grâce à la prospection et la récolte de multiples échantillons de bois préservés depuis des siècles ou des millénaires à l'intérieur des masses instables. 69 datations de bois ont pu être effectuées, provenant des six glissements suivants: Hohberg, Falli Hölli, Schlossisboden, Pürrena, Villarbeney et Jaun (Fig. 3.1). L'accumulation progressive de dizaines d'échantillons s'est vue favorisée par de nombreux et successifs travaux d'assainissement ou d'aménagement effectués sur ces glissements au cours des 10 dernières années. En effet, grâce à la collaboration appréciée de divers bureaux privés de géologie du canton de Fribourg, il nous a été possible de participer à l'implantation de réseaux de drainage, piézomètres ou forages, et de prélever et analyser une multitude d'échantillons de bois préservés en profondeur.

Une partie des datations présentées dans ce travail proviennent d'études antérieures, et notamment des recherches effectuées par le Dr Hugo Raetzo lors de la réalisation de son travail de doctorat (RAETZOBRÜLHART 1997). Ses recherches lui ont permis d'acquérir de nombreuses et riches données historiques sur le glissement de Falli Hölli d'une part, ainsi que des données sur le comportement passé du glissement du

Hohberg. Les datations du glissement de Villarbeney ont également été réalisées avant l'initiation de ce travail de thèse. Elles furent effectuées à la fin des années 1970 lors de travaux d'auscultation du glissement.

L'accumulation de nombreuses datations sur un même glissement favorise la qualité et la précision de la détermination de son activité passée. L'interprétation du comportement passé d'un glissement ne comporte qu'un nombre restreint de datations ne peut être faite qu'avec un degré d'incertitude élevé quant à la valeur du résultat. C'est pourquoi de telles datations ne sont pas présentées de manière préférentielle dans ce chapitre 3, mais sont toutefois mises en valeur dans le chapitre 3.8, qui regroupe des datations supplémentaires provenant de diverses régions de Suisse.

Les sites et résultats présentés ci-après comprennent une description du contexte géographique et géologique de chaque site étudié, suivie d'une description du glissement et de son activité actuelle, nécessaire afin de pouvoir, par la suite, comparer l'évolution et l'ampleur des mouvements passés à l'état d'activité actuel. Les datations établies sur chaque site sont ensuite présentées, comprenant une description des échantillons de bois, des lieux et conditions de prélèvement, ainsi que des traitements et analyses effectués sur les bois. Les résultats sont présentés séparément pour chaque site et seront mis en commun dans le chapitre 4.1 dans le cadre de comparaisons spatiales et temporelles entre tous les sites étudiés. Finalement, une reconstruction des successions d'événements est présentée pour chaque site, afin de préciser la mise en place et l'évolution dynamique des glissements durant le Tardiglaciaire et l'Holocène.
## 3.2 GLISSEMENT DU HOHBERG

### 3.2.1 Contexte géographique et géologique

Le glissement du Hohberg se situe dans les Préalpes fribourgeoises, environ 2 km au nord-est du Lac Noir, haut lieu du tourisme singinois (Fig. 3.1). La partie supérieure du glissement s'étend du versant Nord du Hohmattli, qui culmine à 1794 m, au flanc sud de l'Ättenberg, vers 1500 m d'altitude (Fig. 3.2). La zone de glissement se poursuit vers l'aval, en empruntant la dépression morphologique parcourue par le Hohbergbach. Le glissement s'arrête aux abords de la plaine du Rohrmoos, dans le quartier du Rohr, vers 1030 m d'altitude.

Le contexte tectonique du Hohberg présente de nombreuses complexités, dues à la présence de diverses unités tectoniques distinctes.

Le substrat rocheux, sur lequel reposent les matériaux meubles affectés par le glissement du Hohberg, se compose de 3 unités tectoniques, soient la Nappe du Gurnigel, la Nappe des Préalpes Médianes Plastiques et du Mélange s'intercalant entre les deux unités précédentes (Fig. 3.2). La Nappe du Gurnigel constitue le soubassement rocheux de la partie Nord de la zone en glissement. Elle est constituée de six unités biostratigraphiques décrites par VAN STUIJVENBERG en 1979: le Maastrichtien, le Danien, le Thanétien, l'Ilerdien, le Cuisien et le Lutétien. Les compositions lithologiques du flysch du Gurnigel varient d'une unité à l'autre, ainsi que les épaisseurs. Le flysch gréseux du Thanétien joue un rôle important dans l'architecture du relief de la région du Lac Noir. En effet, formée de la succession d'épais bancs de grès pouvant atteindre plus de 5 m d'épaisseur, la série du Thanétien définit souvent les crêtes

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>**Fig. 3.1** Location of studied landslides in the Fribourg Prealps (1: Hohberg, 2: Falli Hölli, 3: Schlossisboden, 4: Pürrena, 5: Villarbeney, 6: Jaun), together with simplified tectonic context (after PASQUIER in press).</figcaption></figure>
<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>Fig. 3.2 Local tectonic context of the Hohberg landslide area, after OSWALD & DAPPLES (2001).</figcaption></figure>

et les falaises surplombant les dépressions du Maastrichtien-Danien (OSWALD & DAPPLES 2001). La crête du "Schön Ättenberg" est notamment déterminée par l'orientation est-ouest des niveaux gréseux compétents de flysch du Thanétien.

La partie la plus élevée du glissement du Hohberg, située dans le flanc Nord du Hohmattli, repose sur le front septentrional de la Nappe des Préalpes Médianes Plastiques (Fig. 3.2). Cette nappe est constituée de plusieurs unités qui, dans la région étudiée, déburent au Trias supérieur et s'étendent jusqu'au Crétacé inférieur, exposant de nombreux types de lithologies. De nombreuses complexités structurales, telles que failles, chevauchements ou successions de plissements, affectent la zone frontale des Préalpes Médianes (PLANCHEREL 1976). Une bande étroite de Mélange sépare la nappe du Gurnigel de celle des Préalpes Médianes et concerne les parties médiane et supérieure du glissement (Fig. 3.2). Ce faciès de type "Mélange" est caractérisé par une matrice marneuse abondante, enrobant des lentilles plurimétriques et polygéniques provenant du flysch du Gurnigel, du Mésozoïque des Préalpes Médianes et de conglomérats (OSWALD & DAPPLES 2001). L'agencement de certaines lentilles plurimétriques dans la partie haute du glissement détermine

des reliefs morphologiques stables qui jouent un rôle important dans la dynamique actuelle du glissement, en canalisant les mouvements sur plusieurs couloirs parallèles. Une écaille de flysch du Gurnigel vient s'intercaler entre la limite sud de la bande de Mélange et la zone frontale des Préalpes Médianes (Fig. 3.2), illustrant bien la complexité de la mise en place des nappes préalpines.

La nature du substrat rocheux joue un rôle non négligeable dans la dynamique des glissements de terrain étudiés, bien que ceux-ci ne concernent principalement que les dépôts quaternaires. Ces dépôts récents proviennent de l'érosion continue des versants préalpins durant les périodes interglaciaires et postglaciaires, et sont caractérisés par des dépôts successifs de coulées de boue, de laves torrentielles, de glissements de terrain et de chutes de blocs et de pierres. Les matériaux meubles de surface sont constitués d'une fraction importante de sédiments argileux et marneux originaires des différentes unités de flysch des nappes préalpines. La présence dominante de telles particules fines et imperméables participe grandement à la mise en place de plans de glissement préférentiels liés à des circulations d'eau souterraine spécifiques, influencées par la composition du matériel meuble.
### 3.2.2 Description du glissement

Le glissement du Hohberg s'étend du flanc Nord du Hohmattli, vers 1780 m d'altitude, à la bordure orientale de la plaine marécageuse du Rohrmoos, parcourue par la Singine, et le quartier résidentiel du Rohr, vers 1030 m d'altitude (Fig.3.2). S'étendant sur plus de 2500 m de long entre sa partie supérieure et sa partie frontale, le glissement décrit une forme comparable à un sablier, avec un zone d'approvisionnement large en amont, subdivisée en plusieurs couloirs actifs de 50 à 300 m de large. Cette partie supérieure se rétrécit vers la partie médiane pour faire place à un couloir de transit large d'environ 200 m, qui emprunte la dépression morphologique parcourue par le Hohbergbach, entre 1300 et 1150 m d'altitude. Les vitesses de déplacement les plus élevées du glissement sont atteintes sur la bordure sud du glissement, au niveau de la route menant au chalet de Lengmoos (Fig. 3.2, Planche 1-A, RAETZO-BRÜLHART 1997). Des vitesses maximales pouvant atteindre plus d'un mètre par mois ont été mesurées à cet endroit sur de courts intervalles de temps depuis 1995, notamment entre juin et août 1997 (OSWALD 2003). Cette zone est en effet située au pied du couloir supérieur sud, qui est caractérisé par des mouvements rapides liés à des processus de type coulées de débris. Finalement, la zone inférieure s'élargit à partir du débouché du couloir de transit et présente une morphologie accidentée et bosSELÉE due aux successions de nombreux dépôts de glissements et de coulées boueuses au cours du temps. Le volume de l'ensemble de la masse instable atteint environ 23 millions de m³ (RAETZO-BRÜLHART 1997). La profondeur du plan de glissement principal oscille entre 15 et 20 m sur les zones inférieures et médianes et diminue progressivement dans la partie supérieure. Les mouvements du glissement n'affectent que la partie superficielle des dépôts quaternaires accumulés depuis des millénaires dans le bassin versant du Hohbergbach. En effet, les matériaux quaternaires reposant sur le substrat rocheux ne démontrent aucun signe de mouvement significatif. Ils sont considérés comme d'anciennes masses de glissement (Réf. UNIFR-Hoh-97; Réf. GEOTEST-F9864.4) ayant probablement subi des mouvements dans les siècles ou millénaires passés, tel que nous l'expliquons dans le chapitre 3.2.4.

L'activité du glissement du Hohberg est suivie minutieusement depuis 1994, date de la réactivation subite de la partie supérieure du glissement située dans le flanc du Hohmattli. Cette accélération s'est progressivement propagée vers les zones médiane et inférieure (RAETZO-BRÜLHART 1997). De nombreux tra-

vaux d'auscultation ont été initiés en 1995, avec la mise en place de mesures géodésiques, telles que l'implantation d'un réseau de points GPS (Global Positioning System) et de mesures continues de déplacement au moyen de distomètres laser fixes. Des campagnes de mesures géophysiques, accompagnées de la réalisation de 5 forages carottés profonds (Planche 1-B) ont permis de déterminer la structure tridimensionnelle du corps du glissement et de préciser la profondeur du plan de glissement à l'aide de sondes inclinométriques (Réf. UNIFR-Hoh-97; Réf. GEOTEST-F9864.4). Les forages ont également permis la récolte bénéfique de plusieurs échantillons de bois situés en profondeur dans les terrains quaternaires. Ils ont notamment livré les plus vieux échantillons de bois associés aux premières instabilités de terrain apparues suite au retrait glaciaire de la vallée du Lac Noir.

Le suivi actuel du glissement du Hohberg a fait l'objet d'une thèse de doctorat, réalisée par Daniel OSWALD (2003). Ce travail présente diverses méthodologies applicables à l'étude de glissements de terrain actuels, telles que la compilation de divers types de mesures de déplacement et l'analyse des conditions hydrologiques et hydrogéologiques d'un glissement. De plus, OSWALD (2003) présente une étude des mouvements récents du glissement, basée sur la dendrogéomorphologie, qui permet de reconstruire l'activité d'un glissement durant les décennies ou siècles passés. Les enregistrements de l'activité récente du glissement sont ensuite intégrés dans une analyse comparative avec des données climatiques locales. Suite aux travaux d'auscultation, des mesures d'assainissement ont été initiées en 1999 sur la partie médiane du glissement, s'étendant par la suite aux parties inférieure et supérieure. Ces travaux, principalement des drainages superficiels, furent motivés par l'accélération subite des vitesses de déplacement dans les parties supérieure et médiane du glissement au printemps 1999 (RAETZO et al. 2000). Cette accélération des mouvements s'est rapidement propagée vers l'aval avec des vitesses de déplacement pouvant atteindre 5 à 10 cm/mois, engendrant des déformations irrémédiables dans la structure de divers bâtiments du quartier du Rohr, localisé sur la partie frontale du glissement (DAPPLES et al. 2001, OSWALD 2003).

La connaissance des comportements dynamiques d'un glissement actuel tel que celui du Hohberg permet de mieux interpréter les données historiques associées à ce glissement et favorise ainsi la reconstitution des périodes d'activité successives ayant conduit à l'état d'activité actuel de ce glissement.
### 3.2.3 Description des échantillons et présentation des datations

La prospection de bois sur le glissement du Hohberg depuis 1995 a permis de récolter 34 échantillons de bois sur l'ensemble du glissement, dont 2 ont fait l'objet de datation absolue par analyse dendrochronologique, et 26 ont été datés au radiocarbone. 6 échantillons n'ont pas été datés du fait qu'ils provenaient de sites communs à d'autres échantillons datés. En effet, lors de la récolte d'échantillons dans des tranchées draftantes ou des sondages semi-profonds, une majorité des bois exposés durant les travaux ont été prélevés, mais parfois, et ceci pour des raisons financières, un seul échantillon par site a fait l'objet d'une datation. Les codes attribués aux échantillons définissent le site du Hohberg par "Ho", puis le numéro attribué au site de prélèvement (forages = F1 à F5) suivi de la profondeur de l'échantillon sous la surface topographique, exprimée en mètres (Fig. 3.3). Les échantillons sont présentés ci-après en fonction du code qui leur est attribué, à savoir tout d'abord les échantillons prélevés en surface, suivis des échantillons récoltés dans les divers forages réalisés sur le glissement. Leur localisation sur le glissement est illustrée dans les figures 3.3 et 3.4, exposant la position des échantillons avec res-

pectivement leur code et leur âge. Les datations obtenues sont également synthétisées sous forme de liste dans la figure 3.5 et sous forme graphique dans la figure 3.6.

#### Ho1-0.5

Il s'agit d'une probable racine de sapin blanc (Abies alba), trouvée à 50 cm de profondeur en mai 1998 dans une tranchée drainante réalisée sur le front du glissement (Coord. 589025/169825). L'échantillon de bois se trouvait dans les couches superficielles du terrain, composées d'humus. D'une longueur de 25 cm et d'un diamètre de 5.5 cm, le bois comporte plus de 130 cernes, serrés, et démontre une relative altération de sa surface extérieure. La datation par radiocarbone a porté sur les 130 cernes du bois et a livré un âge $^{14}$C de 760 ±40 BP. La date calibrée se situe dans l'intervalle de 760 à 650 cal BP. Une correction doit être apportée à cet âge calibré, afin d'obtenir l'âge de la mort de l'arbre. La date calibrée doit donc être rajeunie d'environ 75 ans, et détermine l'intervalle allant de 685 à 575 cal BP (1265-1375 AD) pour la mort de ce bois.

#### Ho2-0.5

L'échantillon Ho2-0.5 est un tronc de sapin blanc (Abies alba) prélevé en 1995 par H. Raetzo à 50 cm de

<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>Fig. 3.3 Location of 28 dated wood samples on the Hohberg landslide, with sample codes. Altitude contour lines in metres a.s.l.</figcaption></figure>
<figure><img src="image_25.png" /><figcaption>Fig. 3.4 Location of 28 dated wood samples on the Hohberg landslide, with calibrated ages.</figcaption></figure>

profondeur dans un talus de bord de chemin situé dans la partie haute du glissement (Coord. 591100/169800). Le tronc possède un diamètre moyen de 31 cm et est composé de 58 cernes ne comportant pas l'écorce (Réf. LRD00/R5045). La datation ¹⁴C a été effectuée sur les cernes 22 à 28 du tronc, et révèle un âge de 1420 ±40 BP. L'âge calibré de 1410-1270 cal BP doit être rajeuni d'environ 35 ans, et donne un âge maximum de 1375-1235 cal BP (575-715 AD) pour la mort de cet arbre. Les cernes du tronc ne présentent aucun signe de bois de réaction, indiquant donc une croissance non perturbée par des processus déstabilisateurs. L'arbre a probablement été abattu et enseveli par une coulée de boue initiée dans la partie sommitale du glissement.

### Ho3-1

Il s'agit d'un tronc d'épicéa (Picea abies), prélevé en mai 1996 par H. Raetzo sur les berges d'un ruisseau, sur la partie médiane du glissement (Coord. 589900/169900). Le tronc, d'un diamètre moyen de 36 cm, possède 24 cernes dont la totalité a été soumise à une datation au ¹⁴C, qui a donné un âge de 1650 ±40 BP. La date calibrée de 1690-1410 cal BP est rajeunie d'environ 12 ans et donne un âge de 1678-1398 cal BP (332-552 AD) pour ce bois.

### Ho31-1.6

Cet échantillon provient de sondages de reconnaissance effectués lors de l'implantation de piézomètres par le bureau privé GEOTEST, en décembre 1998, dans la zone supérieure du glissement (Coord. 590962/169387). Il s'agit d'un tronc d'épicéa (Picea abies) d'un diamètre moyen de 29 cm, dont une rondelle a été prélevée sur place, à environ 1 m de l'embanchement des racines. Le tronc se trouvait préservé à 1 m 60 de profondeur, dans des silts argileux brunbeige accompagnés de sable (Réf. GEOTEST-F9864). L'échantillon comporte 180 cernes asymétriques et serrés, se développant du coeur à l'écorce (Réf. LRD00/R5045). Les cernes 21 à 41 ont été datés au ¹⁴C et donnent un âge de 2480 ±25 BP. La correction de 150 ans apportée à la date calibrée (2720-2360 cal BP) implique un âge de 2570-2210 cal BP pour la mort de l'arbre. La présence de l'écorce sur l'échantillon indique un enfouissement rapide du tronc et une bonne préservation en milieu argileux imperméable. L'analyse des cernes de croissance semble indiquer que l'arbre a subi une déstabilisation continue au cours de sa vie (Réf. LRD00/R5045), probablement liée à des phénomènes de glissement de terrain continus. Nous incluons donc les 180 ans de déstabilisation à la date
<table><caption>Fig. 3.5 Wood datings arising from the Hohberg landslide. Radiocarbon dates are calibrated with a 2 sigma error. Corrected dates include an age correction induced by the location of the dated samples on the inner part of branches or trunks (cf. Fig. 2.7).</caption><thead><tr><th></th><th>Code</th><th>Longitude (m)</th><th>Latitude (m)</th><th>Altitude surf. (m)</th><th>Depth (cm)</th><th>Species</th><th>Lab code</th><th>Radiocarbon years BP</th><th>Corrected range cal years BP</th><th>Corrected mean cal years BP</th></tr></thead><tbody><tr><td>1</td><td>Ho33-2.2</td><td>590510</td><td>169710</td><td>1320</td><td>220</td><td>?</td><td>B-7439</td><td>200 ±20</td><td>220-180</td><td>200 ±20</td></tr><tr><td>2</td><td>Ho33-3.6</td><td>590510</td><td>169710</td><td>1320</td><td>360</td><td>?</td><td>B-7437</td><td>410 ±30</td><td>426-366</td><td>396 ±30</td></tr><tr><td>3</td><td>Ho40-1.5</td><td>589395</td><td>169970</td><td>1105</td><td>150</td><td>Fagus sylv.</td><td>B-7769</td><td>460 ±20</td><td>440-375</td><td>408 ±32</td></tr><tr><td>4</td><td>Ho36-2</td><td>590050</td><td>169846</td><td>1240</td><td>200</td><td>Abies alba</td><td>dendro</td><td>-</td><td>440</td><td>440</td></tr><tr><td>5</td><td>Ho1-0.5</td><td>589025</td><td>169825</td><td>1040</td><td>50</td><td>Abies alba</td><td>ARC 1905</td><td>760 ±40</td><td>685-575</td><td>630 ±55</td></tr><tr><td>6</td><td>Ho38-1.2</td><td>589720</td><td>169850</td><td>1180</td><td>120</td><td>?</td><td>B-7436</td><td>720 ±20</td><td>660-626</td><td>643 ±17</td></tr><tr><td>7</td><td>Ho35-1.3</td><td>590102</td><td>169912</td><td>1260</td><td>130</td><td>Picea abies</td><td>B-7442</td><td>1040 ±20</td><td>1001-774</td><td>888 ±114</td></tr><tr><td>8</td><td>Ho37-3.9</td><td>590024</td><td>169861</td><td>1330</td><td>390</td><td>Abies alba</td><td>B-7440</td><td>1170 ±20</td><td>1190-905</td><td>1047 ±142</td></tr><tr><td>9</td><td>Ho43-1.5</td><td>589550</td><td>169850</td><td>1150</td><td>150</td><td>?</td><td>B-7980</td><td>1180 ±20</td><td>1148-978</td><td>1063 ±85</td></tr><tr><td>10</td><td>HoF2-1</td><td>589518</td><td>169881</td><td>1139</td><td>100</td><td>?</td><td>ETH-16968</td><td>1160 ±55</td><td>1230-950</td><td>1090 ±140</td></tr><tr><td>11</td><td>Ho2-0.5</td><td>591100</td><td>169800</td><td>1460</td><td>50</td><td>Abies alba</td><td>ARC 1906</td><td>1420 ±40</td><td>1375-1235</td><td>1305 ±70</td></tr><tr><td>12</td><td>Ho34-2</td><td>590570</td><td>169853</td><td>1330</td><td>200</td><td>?</td><td>B-7435</td><td>1440 ±20</td><td>1378-1278</td><td>1328 ±50</td></tr><tr><td>13</td><td>HoF3-2</td><td>589238</td><td>169879</td><td>1081</td><td>235</td><td>Fraxinus sp.</td><td>ARC 1607</td><td>1570 ±40</td><td>1510-1320</td><td>1415 ±95</td></tr><tr><td>14</td><td>HoF1-2</td><td>589844</td><td>169883</td><td>1205</td><td>220</td><td>Salix sp.</td><td>ARC 1611</td><td>1600 ±40</td><td>1600-1380</td><td>1490 ±110</td></tr><tr><td>15</td><td>HoF2-5</td><td>589518</td><td>169882</td><td>1138</td><td>460</td><td>Abies sp.</td><td>ARC 1609</td><td>1620 ±40</td><td>1610-1400</td><td>1505 ±105</td></tr><tr><td>16</td><td>Ho3-1</td><td>589900</td><td>169900</td><td>1400</td><td>100</td><td>Picea abies</td><td>ARC 1907</td><td>1650 ±40</td><td>1678-1398</td><td>1538 ±140</td></tr><tr><td>17</td><td>Ho38-3</td><td>589720</td><td>169850</td><td>1180</td><td>300</td><td>Abies alba</td><td>B-7441</td><td>1750 ±25</td><td>1770-1540</td><td>1655 ±115</td></tr><tr><td>18</td><td>HoF7-20</td><td>589168</td><td>169888</td><td>1072</td><td>1990</td><td>?</td><td>ARC-1386</td><td>2110 ±40</td><td>2300-1950</td><td>2125 ±175</td></tr><tr><td>19</td><td>Ho31-1.6</td><td>590962</td><td>169387</td><td>1500</td><td>160</td><td>Picea abies</td><td>B-7438</td><td>2480 ±25</td><td>2750-2210</td><td>2480 ±270</td></tr><tr><td>20</td><td>Ho32-0.5</td><td>590788</td><td>169478</td><td>1435</td><td>50</td><td>Picea abies</td><td>dendro</td><td>-</td><td>2830</td><td>2830</td></tr><tr><td>21</td><td>HoF7-7</td><td>589168</td><td>169888</td><td>1072</td><td>700</td><td>?</td><td>ARC-1385</td><td>2720 ±40</td><td>2920-2750</td><td>2835 ±85</td></tr><tr><td>22</td><td>HoF1-11</td><td>589844</td><td>169883</td><td>1205</td><td>1140</td><td>Abies sp.</td><td>ARC 1608</td><td>3190 ±60</td><td>3570-3260</td><td>3415 ±155</td></tr><tr><td>23</td><td>HoF2-14</td><td>589518</td><td>169882</td><td>1138</td><td>1390</td><td>Abies sp.</td><td>ARC 1606</td><td>3715 ±45</td><td>4240-3910</td><td>4075 ±165</td></tr><tr><td>24</td><td>HoF4-7</td><td>589270</td><td>169930</td><td>1082</td><td>710</td><td>?</td><td>B-7596</td><td>5290 ±30</td><td>6180-5940</td><td>6060 ±120</td></tr><tr><td>25</td><td>HoF5-23</td><td>589170</td><td>169960</td><td>1057</td><td>2310</td><td>?</td><td>B-7597</td><td>6130 ±40</td><td>7180-6800</td><td>6990 ±190</td></tr><tr><td>26</td><td>HoF3-50</td><td>589238</td><td>169879</td><td>1081</td><td>5000</td><td>?</td><td>ETH-16967</td><td>9380 ±85</td><td>11100-10250</td><td>10675 ±425</td></tr><tr><td>27</td><td>HoF3-41</td><td>589238</td><td>169879</td><td>1081</td><td>4100</td><td>?</td><td>ETH-16969</td><td>9910 ±90</td><td>11950-11150</td><td>11550 ±400</td></tr><tr><td>28</td><td>HoF3-63</td><td>589238</td><td>169879</td><td>1081</td><td>6300</td><td>?</td><td>ETH-16966</td><td>11590 ±100</td><td>14050-13150</td><td>13600 ±450</td></tr></tbody></table>

de la mort de l'arbre, afin d'obtenir une période de déstabilisation comprise entre 2750 et 2210 cal BP (800-260 BC).

### Ho32-0.5

Cet échantillon a également été prélevé lors de sondages de reconnaissance en décembre 1998 dans la zone supérieure du glissement (Coord. 590788/169478, Planche 2-A). Il était préservé dans des silts argileux, à 50 cm de profondeur (Réf. GEOTEST-F9864). Il s'agit d'un gros tronc d'épicéa (Picea abies) de 4 m de long et d'un diamètre moyen de 65 cm, dont une rondelle a été sciée vers la base du tronc. L'écorce n'est pas

présente, et les 292 cernes mesurés donnent ainsi un âge minimal pour cet arbre. Une datation absolue a pu être établie pour ce bois, par hétéroconnection sur des référentiels de sapin blanc obtenus par l'analyse de bois archéologiques (Réf. LRD00/R5045). L'analyse dendrochronologique donne une séquence comprise entre 3121 et 2830 BP, avec donc un âge maximal de 2830 BP (880 BC) pour la mort de l'arbre, âge du plus jeune cerne présent. L'arbre n'a pas connu de phases de déstabilisation majeures, excepté durant les 22 premières années, durant lesquelles le tronc a produit du bois de réaction. Le rythme de croissance est régulier, légèrement asymétrique, et indique le comportement

<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>Fig. 3.6 Temporal distribution of 28 wood datings arising from the Hohberg landslide. Bars: radiocarbon datings; crosses: absolute dendrochronological ages.</figcaption></figure>
d'un arbre dominant. Seule la datation absolue correspondant au dernier cerne est donc utilisée, impliquant un âge maximal pour la mort de l'arbre et l'événement ayant conduit à son enfouissement. Il doit ainsi probablement s'agir d'un événement brutal et soudain de type coulée de boue, ayant entraîné l'abattage et le recouvrement du tronc.

### Ho33-2.2

Il s'agit d'une branche, récoltée lors de sondages de reconnaissance effectués en décembre 1998, localisée à la transition entre la partie supérieure et la partie centrale du glissement (Coord. 590510/169710). Elle mesure 60 cm de long pour un diamètre moyen de 8 cm et indique une bonne qualité de conservation ayant préservé l'écorce. La branche était située dans un niveau très argileux, à 2 m 20 de profondeur (Réf. GEOTEST-F9864). Une rondelle de 3.5 cm de large a été prélevée et datée au radiocarbone, livrant un âge de 200 ±20 BP. Cet âge est utilisé tel quel, sans calibration, du fait de la bonne correspondance des âges ¹⁴C et calendaires durant les derniers 400 ans.

### Ho33-3.6

Ce fragment de tronc a été prélevé dans le même sondage que l'échantillon Ho33-2.2, mais à 3 m 60 de profondeur, dans des argiles sableuses gris-brun comportant quelques graviers et pierres (Réf. GEOTEST-F9864). Le tronc a un diamètre moyen de 10 cm et expose 28 cernes incluant le dernier cerne sous l'écorce. Les 28 cernes ont été soumis à la datation par ¹⁴C et ont révélé un âge ¹⁴C de 410 ±30 BP. Cette datation est utilisée telle quelle, sans calibration, du fait de la bonne correspondance des âges ¹⁴C et calendaires durant les derniers 400 ans. L'âge est toutefois rajeuni de 14 ans et donne pour la mort de l'arbre, un âge de 426-366 cal BP (1524-1584 AD).

### Ho34-2

Cet échantillon de bois a également été récolté lors d'un sondage de reconnaissance lié à l'implantation de piézomètres, à la transition entre la partie supérieure et la partie centrale du glissement (Coord. 590570/169853). Il s'agit d'une branche moyenne-ment conservée, prélevée à 2 m de profondeur, dans un niveau comportant de nombreux graviers et pierres, enrobés dans des silts (Réf. GEOTEST-F9864). La branche mesure 15 cm de long et 6 cm de diamètre moyen et présente environ 25 cernes, dont le dernier cerne est absent. Le fragment de bois soumis à la datation au ¹⁴C, comportant les 25 cernes, a donné un âge ¹⁴C de 1440 ±20 BP. La correction de la date cali-

brée (1390-1290 cal BP), caractérisée par un rajeunissement de l'âge de 12 ans, livre un âge maximal de 1378-1278 cal BP (572-672 AD) pour l'événement ayant conduit à l'ensevelissement de cette branche, probablement caractérisé par une coulée de boue ayant concerné la partie supérieure centrale du versant.

### Ho35-1.3

Deux échantillons de bois, Ho35-1 et Ho35-1.3, ont été prélevés dans un sondage de reconnaissance effectué dans la zone médiane du glissement (Coord. 590102/169912), respectivement à 1 m et 1 m 30 de profondeur. Ils étaient conservés dans des argiles silteuses brun foncé comportant des blocs et des pierres, et étaient accompagnés de nombreux fragments de bois (Réf. GEOTEST-F9864). Les deux échantillons prélevés sont des troncs bien conservés. Ho35-1 mesure 1 m 20 de long pour un diamètre moyen de 20 cm, tandis que Ho35-1.3 mesure plus de 2 m pour un diamètre moyen de 40 cm. Considérés comme contemporains (Réf. LRD00/R5045), seule une datation a été effectuée, sur le bois Ho35-1.3, un épicéa (Picea abies) comportant 167 cernes et dont l'écorce est préservée. L'analyse du dernier cerne indique que l'abattage de l'arbre a dû intervenir durant l'automne ou l'hiver. La datation au radiocarbone réalisée sur les cernes 11 à 31 du tronc donne un âge de 1040 ±20 BP. La date calibrée de 980-920 cal BP, rajeunie de 146 ans, indique un âge de 834-774 cal BP (1116-1176 AD) pour la mort des deux arbres. L'analyse dendrochronologique démontre une production continue de bois de réaction au cours de la vie de l'arbre Ho35-1.3. Cela signifie donc que des processus de glissements de terrain continus ont dû affecter la stabilité des arbres dans cette partie du versant. Les arbres ont toutefois dû être abattus et recouverts par une coulée de boue importante, qui a permis la bonne préservation des bois. Nous prenons en compte les 167 années de déstabilisation de l'arbre, et obtenons un intervalle global de déstabilisation compris entre 1001 et 774 cal BP (949-1176 AD).

### Ho36-2

Deux échantillons de bois, Ho36-2 et Ho36-3.6, ont été récoltés dans un sondage de reconnaissance effectué en décembre 1998 environ 85 m au sud-ouest du site 35 (Coord. 590050/169846), respectivement à 2 m et 3 m 60 de profondeur. Ils ont été extraits de niveaux silteux-sableux comportant des pierres et d'autres fragments de bois (Réf. GEOTEST-F9864). Le tronc mesure 1 m 30 de long pour un diamètre moyen de 20 cm. Une datation absolue a été réalisée
sur le bois Ho36-2, un sapin blanc (*Abies alba*) pré-
sentant 79 cernes dont le dernier cerne est absent
(Réf. LRD00/R5045). La séquence dendrochronologi-
que obtenue est comprise entre 518 et 440 cal BP
(1432-1510 AD). Aucun indice de déstabilisation n'est
perceptible sur le bois prélevé. L'arbre a donc dû être
couché et enseveli de manière subite, en 440 cal BP
(1510 AD), par une coulée de boue ayant concerné la
partie médiane supérieure du glissement.

Ho37-3.9

Deux troncs de sapin blanc (Abies alba) ont été trou-
vés dans un sondage de reconnaissance réalisé dans la
zone médiane du glissement (Coord. 590024/169861).
Le tronc Ho37-2.6 était situé à 2 m 60 dans des sables
graveleux beiges, tandis que le tronc Ho37-3.9 était
enfoui à 3 m 90 de profondeur, dans des silts sableux
comportant quelques graviers (Réf. GEOTEST-F9864).
L'analyse des cernes des bois a démontré que les
bois étaient contemporains et bien conservés (Réf.
LRD00/R5045). Dès lors, une seule datation au radio-
carbone a été effectuée, sur les 18 premiers cernes du
bois Ho37-3.9 qui en comporte 95, dernier cerne sous
l'écorce inclus. Le tronc mesure 65 cm de long pour
un diamètre moyen de 20 cm. La datation ¹⁴C a donné
un âge de 1170 ±20 BP. La date calibrée de 1180-990
cal BP, rajeunie de 85 ans exprime un âge de 1095-905
cal BP (855-1045 AD) pour la mort synchrone des
deux arbres du site 37. L'analyse dendrochronologique
indique que les bois ont subi une constante déstabili-
sation au cours de leur vie, probablement liée à des
phénomènes de glissements de terrain continus ayant
affecté au moins la zone médiane du versant. Nous
prenons donc en compte les 95 ans de déstabilisation
et obtenons une période globale d'instabilité comprise
entre 1190 et 905 cal BP (760-1045 AD).

Ho38-1.2

Le site 38, localisé à la transition entre la
partie médiane et inférieure du glissement (Coord.
589720/169850), a permis la collecte et la datation de
deux échantillons de bois. Les bois ont pu être mis à
jour grâce aux fouilles de reconnaissance liées à l'im-
plantation de piézomètres par le bureau privé GEO-
TEST. L'échantillon Ho38-1.2, prélevé à 1 m 20 de
profondeur dans des silts argileux gris enrobant quel-
ques pierres (Réf. GEOTEST-F9864), est une branche
de 70 cm de long et d'un diamètre moyen de 15
cm. Elle comporte plus de 100 cernes très serrés. Un
échantillon prélevé sur les derniers 50 cernes du bois
a été soumis à l'analyse du radiocarbone, et a livré un
âge de 720 ±20 BP. La date calibrée de 685-651 cal BP

est rajeunie de 25 ans et indique un âge de 660-626 cal
BP (1290-1324 AD) pour la mort de cette branche.

Ho38-3

Également prélevé sur le site 38, ce tronc était pré-
servé à 3 m de profondeur, dans des silts argileux
gris accompagnés de pierres (Réf. GEOTEST-F9864).
Il s'agit d'un sapin blanc (Abies alba) d'un mètre de
long pour un diamètre moyen de 15 cm. Il présente
une séquence de 71 cernes ne comportant pas le der-
nier cerne (Réf. LRD00/R5045). L'analyse des cernes
indique que cet arbre a été déstabilisé tout au long de
sa vie, probablement par des phénomènes de glisse-
ments de terrain continus. Une datation ¹⁴C a été effec-
tuée sur les cernes 40 à 57 de l'échantillon et a donné
un âge maximum de 1750 ±25 BP. Afin d'enregistrer
la totalité de la période d'instabilité ayant affecté cet
arbre, la date calibrée (1720-1560 cal BP) est corrigée
pour inclure les premières années (-50) et les dernières
années (+20) de la vie de l'arbre. Nous obtenons ainsi
une période de déstabilisation globale comprise entre
1770 et 1540 cal BP (180-410 AD).

Ho40-1.5

Ce tronc de hêtre (Fagus sylvatica) a été prélevé
lors de la réalisation de tranchées drainantes liées
aux travaux d'assainissement du glissement, en juillet
1999. Ces tranchées furent réalisées en amont du lotis-
sement de Gerendacherli-Rohr, établi sur le front du
glissement du Hohberg. Le tronc provient du site
40, situé env. 100 m en amont du quartier (Coord.
589395/169970). Le bois était préservé à 1 m 50 de
profondeur, dans des silts argileux bruns contenant
des pierres et des graviers (Réf. GEOTEST-F9864-4).
Il mesure 60 cm de long pour un diamètre moyen
estimé à plus de 40 cm, et présente une séquence de
130 cernes ne comportant pas le dernier cerne sous
l'écorce. L'analyse ¹⁴C a été réalisée sur les cernes 14
à 45, et révèle un âge de 460 ±20 BP. La date calibrée
(540-475 cal BP) est rajeunie de 100 ans, et donne
un âge maximal de 440-375 cal BP (1510-1575 AD)
pour la mort de ce tronc. Deux autres troncs, Ho41 et
Ho42, proviennent également de tranchées drainantes
réalisées en 1999 au-dessus du quartier du Rohr, mais
n'ont pas fait l'objet de datations au radiocarbone.

Ho43-1.5

Ce sapin blanc (Abies alba) a été extrait d'une tran-
chée drainante, en octobre 2001, par Beat Philipona
(Bureau Philipona & Brügger, Plaffeien). Le site de
prélèvement se situe environ 150 m en amont de la
ferme de la Ludena, sur la partie médiane du glisse-
ment (Coord. 589575/169880, Planche 2-C). Le tronc, très bien conservé, présente une séquence de 54 cernes pour un diamètre de 35 cm. Le dernier cerne est présent malgré l'absence de l'écorce. Une portion du tronc, prélevée sur les cernes 19 à 25, a été soumise à la datation au ¹⁴C et présente un âge de 1180 ±20 BP. Le rajeunissement de 32 ans de la date calibrée (1180-1010 cal BP) détermine un âge de 1148-978 cal BP (802-972 AD) pour la mort et l'ensevelissement de cet arbre.

### HoF1-2

Il s'agit d'une branche de saule (Salix sp.) ou de peuplier (Populus sp.) prélevée par H. Raetzo en décembre 1996 lors de la réalisation d'un forage carotté (forage F1, Fig. 3.7) dans la zone médiane du glissement (Coord. 589844/169883; Réf. UNIFR-Hoh-97). Le bois était préservé à 2 m 20 de profondeur, dans des silts brun foncé fortement argileux contenant des graviers et des pierres, ainsi que d'autres fragments de bois et de racines. La branche extraite de la carotte était passablement déformée, exposant cependant 10 cernes, allant du coeur au dernier cerne de croissance, pour un diamètre moyen de 5 cm. Une datation ¹⁴C a été effectuée sur l'échantillon de bois et révèle un âge de 1600 ±40 BP. Après calibration, ce résultat donne un âge de 1600-1380 cal BP (350-570 AD), qui correspond à quelques années près, à la mort de cette branche et à son enfouissement par une probable coulée boueuse.

### HoF1-11

Également prélevée dans le forage F1 (Fig. 3.7), situé dans la partie centrale du glissement, cette branche a été extraite d'une profondeur de 11 m 40. Elle se trouvait dans une matrice riche en argiles et silts contenant peu de sable et de graviers (Réf. UNIFR-Hoh-97). Il s'agit d'une branche de sapin (Abies sp.) compor tant 10 cernes allant du coeur au dernier cerne sous l'écorce, et présentant un diamètre moyen de 3 cm. La datation ¹⁴C effectuée sur cet échantillon a livré un âge de 3190 ±60 BP, qui, après calibration, a été précisé à 3570-3260 cal BP (1620-1310 BC), qui correspond à quelques années près, à la mort de cette branche et son ensevelissement rapide par une probable coulée de boue.

### HoF2-1

Cet échantillon de bois a été récolté par H. Raetzo en décembre 1996 dans le forage carotté F2 (Fig. 3.7), réalisé dans la zone inférieure du glissement (Coord. 589518/169881; Réf. UNIFR-Hoh-97). Le bois était enfoui à une profondeur de 1 m, dans des silts argi-

leurs contenant beaucoup de pierres et peu de sable. Ce bois a pu être daté au radiocarbone et a révélé un âge de 1160 ±55 BP. La calibration effectuée sur cette date implique un âge maximum de 1230-950 cal BP (720-1000 AD) pour la mort et l'enfouissement de ce bois.

### HoF2-5

Le forage F2 (Fig. 3.7) a livré d'autres bois, enfouis à diverses profondeur, dont l'échantillon HoF2-5, un fragment de tronc de sapin (Abies sp.), exposant 15 cernes situées sur l'extérieur de l'arbre, proches du dernier cerne. Une reconstitution de l'ensemble du tronc indique un diamètre originel moyen de 14 cm pour cet arbre. Ce tronc était préservé à 4 m 60 de profondeur, dans des silts hautement argileux, englobant des pierres, du sable et de nombreux autres fragments de bois (Réf. UNIFR-Hoh-97). La datation ¹⁴C réalisée sur ce fragment de tronc a donné un âge de 1620 ±40 BP. Après calibration, ce résultat révèle un âge maximum de 1610-1400 cal BP (340-550 AD) pour la mort de ce bois.

### HoF2-14

Également prélevé dans le forage F2 (Fig. 3.7), ce tronc de sapin (Abies sp.) était situé à une profondeur de 13 m 90, dans des silts hautement argileux com portant beaucoup de gravier et peu de sable. Ce frag ment de tronc, déformé, expose une séquence de 25 cernes situés sur la partie extérieure de l'arbre origi nel, incluant le dernier cerne de croissance mais pas les cernes du coeur de l'arbre. L'âge ¹⁴C obtenu pour cet échantillon est de 3720 ±45 BP. L'âge calendaire obtenu après calibration de la datation ¹⁴C révèle un âge de 4240-3910 cal BP (2290-1960 BC) pour la mort de cet arbre.

### HoF3-2

Le forage F3 (Fig. 3.7) a été réalisé en janvier 1997 sur la partie frontale du glissement du Hohberg (Coord. 589238/169879; Réf. UNIFR-Hoh-97), et a permis à H. Raetzo d'obtenir de multiples échantillons de bois, provenant notamment des niveaux les plus profonds du forage, livrant ainsi les bois les plus vieux du site du Hohberg. L'échantillon HoF3-2 est un fragment de tronc de frêne (Fraxinus sp.), dont le tronc originel devait posséder un diamètre moyen de 18 cm. Le bois provient de niveaux silteux-argileux compor tant du sable, des graviers, des pierres et du bois, situés à une profondeur de 2 m 35 (Réf. UNIFR-Hoh-97). L'échantillon expose une séquence de 60 cernes situés sur la partie extérieure de l'arbre, proche du dernier cerne de croissance, mais ne présente pas la partie
<figure><img src="image_27.png" /></figure>

**Fig. 3.7** Schematic profiles of the drillings F1, F2 and F3, carried out on the Hohberg landslide in 1997 (after RAETZO-BRÜLHART 1997), together with radiocarbon datings performed on wood samples. Location of drillings in Fig. 3.3.
intérieure et le coeur de l'arbre. La datation ¹⁴C effectuée sur les 60 cernes présents a donné un âge de 1570 ±40 BP. La date calibrée (1540-1350 cal BP) doit être rajeunie d'environ 30 ans pour obtenir l'âge maximal de la mort du tronc, qui est déterminé à 1510-1320 cal BP (440-630 AD).

### HoF3-41

Également extrait d'une carotte du forage F3 (Fig. 3.7), cet échantillon de bois provient de niveaux caractérisés par des argiles silteuses accompagnées de graviers et de pierres et peu de sable, situés à 41 m de profondeur, plus de 20 m en dessous du plan de glissement actuel, situé à environ 17 m de profondeur (Réf. UNIFR-Hoh-97). La datation ¹⁴C effectuée sur l'échantillon a donné un âge de 9910 ±90 BP qui calibré, indique un âge maximum de 11950-11150 cal BP (10000-9200 BC) pour la mort de ce bois.

### HoF3-50

Cet échantillon de bois provient du forage F3 (Fig. 3.7). Il a été extrait à une profondeur de 50 m, où il était bien conservé dans des argiles gris foncé hautement silteuses accompagnées de graviers et d'un peu de sable et de pierres (Réf. UNIFR-Hoh-97). Une datation ¹⁴C a été réalisée sur cet échantillon et a révélé un âge de 9380 ±85 BP. La calibration de cette date indique donc un âge maximum de 11100-10250 cal BP (9150-8300 BC) pour la mort de ce bois.

### HoF3-63

Dernier bois daté dans le forage F3 (Fig. 3.7), provenant d'une profondeur de 63 m, cet échantillon était préservé dans des argiles grises à vert foncé légèrement silteuses et quelque peu laminées (Réf. UNIFR-Hoh-97). La datation au radiocarbone réalisée sur cet échantillon de bois a donné un âge de 11590 ±100 BP. La calibration effectuée sur ce résultat indique un âge maximum de 14050-13150 cal BP (12100-11200 BC) pour la mort de ce bois.

### HoF4-7

Cet échantillon de bois provient du forage carotté F4, réalisé en août 1999 sur la partie frontale du glissement du Hohberg (Coord. 589270/169930; Réf. GEOTEST-F9864.4). Il s'agit d'une branche qui était préservée à 7 m 10 de profondeur dans des silts argileux gris englobant d'autres fragments de bois. La datation ¹⁴C effectuée sur l'échantillon a donné un âge de 5290 ±30 BP. L'âge maximum obtenu par la calibration de ce résultat est de 6180-5940 cal BP (4230-3990 BC).

### HoF5-23

Le forage F5 (Coord. 589170/169960, Réf. GEOTEST-F9864.4, Planche 1-B), réalisé sur le front du glissement du Hohberg en juillet 1999, a livré un échantillon de bois préservé à 23 m 10 de profondeur, dans des silts argileux gris-brun contenant du sable, des graviers, des pierres et d'autres fragments de bois. L'âge ¹⁴C obtenu sur l'échantillon est de 6130 ±40 BP. La calibration de cette date implique un âge maximum de 7180-6800 cal BP (5230-4850 BC) pour la mort et l'ensevelissement de cette branche.

### HoF7-7

Ce bois a été prélevé lors de l'implantation de forages sur la zone frontale du glissement en novembre 1995, dans le cadre d'un projet de construction d'hôtel dirigé par M. Karl Schek, architecte, Fribourg (Réf. Géolina-95-124). L'échantillon de bois, un épicéa (Picea sp.) passablement désagrégé lors du carottage, provient d'un forage peu profond situé environ 70 m à l'ouest du forage F3 (Coord. 589168/169888). Le bois était préservé à 7 m de profondeur, dans des silts à graviers contenant également un peu d'argile et de sable. Le bois présente environ 20 cernes situées au coeur de l'arbre, dont la partie externe manque. Une datation au radiocarbone, a livré un âge de 2720 ±40 BP, qui calibré, indique un âge maximum de 2920-2750 cal BP (970-800 BC) pour la mort et l'enfouissement de cet échantillon de bois.

### HoF7-20

Cet échantillon provient du même forage que l'échantillon HoF7-7. Le bois, un épicéa (Picea sp.), était conservé dans des silts argileux comprenant quelques blocs et des fragments de bois, à 20 m de profondeur (Réf. Géolina-95-124). Le bois présente une séquence de 17 cernes probablement situés à la périphérie d'un gros arbre. Un âge ¹⁴C de 2110 ±40 BP a été obtenu pour cet échantillon, indiquant un âge maximum de 2300-1950 cal BP (350-0 BC) pour l'ensevelissement du bois.

### 3.2.4 Évolution dynamique du glissement durant le Tardiglaciaire et l'Holocène

Les nombreuses datations réalisées sur le site du Hohberg permettent d'affirmer que ce versant et son activité dynamique, tels que nous les connaissons aujourd'hui, se sont en fait mis en place par la succession de multiples coulées de boue (Exemples actuels de coulées de boue: planches 4-A et 4-B), glissements de terrain et autres processus gravitaires (chutes de
blocs, laves torrentielles, etc.) dès le retrait glaciaire
il y a plus de 14'000 ans. L'histoire du glissement est
donc caractérisée par une combinaison d'événements
de coulées de boue et de glissements de terrain. Les
coulées boueuses ont contribué à transporter et accu-
muler des volumes variables de blocs, pierres, graviers
et bois enrobés dans une matrice silto-argileuse impor-
tante. Ces dépôts successifs recouvrent les matériaux
de coulées plus anciennes, impliquant normalement
une diminution des âges de dépôt du bas vers le haut
de l'empilement des coulées (Fig. 3.8a). Cependant, il
peut arriver que l'action érosive de telles coulées de
boue engendre le remaniement de terrains plus anciens
et dépose des bois et du matériel plus âgés sur des cou-
ches récentes (Fig. 3.8b). Parallèlement aux coulées
boueuses, les divers dépôts accumulés au fil des siè-
cles et millénaires ont également été affectés par des
processus de glissements de terrain de profondeur, de
vitesse et d'amplitude variables. Ces glissements ont
contribué au transport lent mais continu vers l'aval
des matériaux meubles de surface. Le déplacement
de grands volumes de matériaux le long de plans de
glissement principaux ou secondaires a également pu
perturber la succession verticale normale des dépôts,
en déplaçant du matériel ancien au-dessus de terrains
plus récents.

La combinaison des processus de glissement et
de coulées rapides, associée au remaniement de ter-
rains plus anciens, conduit à une distribution hétéro-
gène des datations obtenues sur le site du Hohberg.
La figure 3.9 représente un profil longitudinal du site
du Hohberg, avec une exagération verticale des pro-
fondeurs permettant de mieux interpréter les relations
spatiales entre les échantillons prélevés et datés. La
plupart des dates démontrent une stratigraphie normale
allant des âges les plus vieux en profondeur vers les
âges les plus récents en surface. Cependant, il apparaît
clairement que certains échantillons de bois datés se
démarquent de cette stratigraphie normale, en expo-

sant des âges anciens positionnés dans le terrain au-
dessus d'échantillons d'âges plus jeunes. C'est le cas
notamment des dates suivantes: 11550 ±400, 2835
±85 et 6060 ±120 cal BP, localisées dans la partie
inférieure du versant du Hohberg. La situation actuelle
de ces dates dans le terrain met en évidence l'action de
remaniements postérieurs à leurs âges respectifs. Ces
dates déterminent donc chacune l'âge d'une instabilité
de versant ayant conduit à l'enfouissement des bois
datés, mais elles indiquent également de manière indi-
recte un processus, coulée de boue ou glissement de
terrain, ayant remobilisé le matériel meuble englobant
ces bois à une date indéterminée mais postérieure à
leur âge propre.

De plus, la date du remaniement de ces bois doit
être égale ou postérieure aux datations plus récentes
 situées plus profondément dans le terrain. Par exem-
ple, le remaniement du bois HoF3-41, daté de 11550
±400 cal BP, ne peut être intervenu que postérieu-
rement à l'événement ayant enfoui le bois HoF3-50,
daté de 10675 ±425 cal BP, voire en même temps,
impliquant alors une coulée boueuse importante d'une
épaisseur de dépôt de plus de 10 m.

La compilation de nombreux rapports géologiques,
dont divers relevés de forages profonds réalisés sur
le front du glissement du Hohberg et sur la plaine
du Rohrmoos, a permis de modéliser la topographie
du substrat rocheux sous le glissement du Hohberg.
Comme le représente la figure 3.10, la surface du subs-
trat semble avoir subi une forte érosion glaciaire ayant
modélé la vallée originelle de la Singine en forme de
U. L'altitude du fond rocheux de cette vallée est esti-
mée à environ 945 m a.s.l., soit 80 m sous la surface
actuelle de la plaine marécageuse du Rohrmoos.

Le remplissage important de cette vallée s'est fait
progressivement, par la combinaison de divers types
de dépôts. Tout d'abord des dépôts fluviatiles, résul-

<figure><img src="image_28.png" /><figcaption>**Fig. 3.8** Stratigraphy of three successive mudflow events, exposing a decreasing age of deposits from the lower to the upper part of the pile structure (a). Reworking of older deposits through a fourth event, bringing older deposits above younger ones (b).</figcaption></figure>
<figure><img src="image_29.png" /><figcaption>**Fig. 3.9** Length profile through the quaternary deposits of the Hohberg site, with location of the dated samples and the present slide plane.</figcaption></figure>

tant de l'érosion du bassin versant de la Singine en amont du site du Hohberg, ceci bien avant la présence du Lac Noir, dont l'origine sera débattue au chapitre 5. Puis des dépôts alluviaux provenant des deux versants bordant la vallée, ainsi que du matériel issu de chutes de blocs et de pierres et même d'éboulement provenant du pied du versant en rive gauche de la Singine. Ce versant expose en effet des falaises rocheuses et des pentes raides ayant livré du matériel éboulé que l'on retrouve dans deux forages effectués au centre et en bordure occidentale de la plaine du Rohrmoos (Réf. Géolina-90-104).

Les relevés de forages (Fig. 3.7) réalisés sur le glissement mettent en évidence une fréquence élevée de dépôts grossiers dans les niveaux inférieurs de la masse quaternaire. Ces dépôts sont constitués de blocs rocheux pouvant atteindre plus d'un mètre de diamètre, accompagnés de pierres et graviers, le tout enrobé d'une matrice silteuse-argileuse. Les dépôts mis en place suite au retrait glaciaire témoignent d'une activité érosive importante sur les versants rocheux encore non protégés par une couverture sédimentaire et végétale suffisante. Cette érosion soutenue a conduit à un

comblement rapide de la proto-vallée de la Singine, avant de permettre aux dépôts de s'accumuler sur le versant lui-même. Le bois HoF3-63, daté de 13600 ±450 cal BP, témoigne de la présence d'arbres et donc de signes de végétation pionnière au cours de l'Allerød. Mais il démontre également l'existence d'instabilités de versant, probablement caractérisées par des coulées de boue fréquentes, ayant conduit à l'abattage et l'ensevelissement de cet arbre.

Le forage F3 a livré deux autres bois datés du début de l'Holocène: HoF3-41, situé à 41 m de profondeur et daté de 11550 ±400 cal BP et HoF3-50, situé à 50 m de profondeur et daté de 10675 ±425 cal BP (Fig. 3.9). Cet ordre inversé des âges en fonction de la profondeur semble indiquer un remaniement du bois HoF3-41. Il a certainement été fauché et enseveli à la fin du Dryas Récent par une coulée boueuse qui s'est probablement déposée plus haut dans le versant que son emplacement actuel. Le bois HoF3-50 est ensuite abattu et enfoui par une nouvelle coulée qui se dépose au bas du versant, avant qu'un autre événement, coulée ou glissement, ne remanie les dépôts du bois HoF3-41. Ce remaniement est probablement postérieur à l'événe-
<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>**Fig. 3.10** Length profile of the Hohberg landslide with location of boreholes, Quaternary surface layer and geological structures of the bedrock (after OSWALD & DAPPLES 2001, cf. Fig. 3.2)</figcaption></figure>

ment de 10675 ±425 cal BP. Il est possible que ce remaniement ait eu lieu encore avant 10000 cal BP, ceci déduit de la haute activité des instabilités de terrain dans le canton de Fribourg et en Suisse à la fin du Dryas Récent et durant le Préboréal, tel que nous le présentons au chapitre 4. C'est pourquoi nous envisageons, avec réserve, une paléosurface topographique aux environs de 10000 cal BP au-dessus de l'échantillon daté de 11550 ±400 cal BP (Fig. 3.9).

En tenant compte de la proximité des niveaux datés de 2125 ±175 et 6990 ±190 cal BP, nous considérons un remaniement ayant déplacé le bois HoF5-23 daté de 6990 ±190 cal BP. Il a certainement été enfoui par une coulée de boue et déposé dans la partie médiane ou inférieure du versant du Hohberg, puis a été remobilisé, probablement bien plus tard, par une nouvelle coulée ou un glissement de terrain déplaçant les niveaux supérieurs de la masse de dépôts meubles alors existante. Seules deux datations témoignent de l'existence d'instabilités de terrain entre 10000 et 5000 cal BP. Il s'agit des échantillons HoF4-7 et HoF5-23, datés respectivement de 6060 ±120 et 6990 ±120 cal BP (Fig. 3.9). L'échantillon HoF4-7 semble avoir été remanié ultérieurement à son enfouissement originel, étant donné sa situation anormale dans l'empilement actuel des couches quaternaires du Hohberg. Il se situe en effet à un niveau supérieur par rapport à des dates plus récentes (2125 ±175 et 4075 ±165 cal BP), localisées plus profondément dans le versant.

La faible activité de glissements de terrain et de coulées boueuses durant le Boréal et l'Atlantique Ancien (10000 à 7000 cal BP) est également reflétée par les autres glissements fribourgeois décrits ci-après.

Vraisemblablement liée à des conditions climatiques plus clémentes que les phases froides et humides du Dryas Récent et du Préboréal, cette diminution des instabilités de terrain se traduit aussi par une réduction des dépôts de coulées et de glissements sur le versant et dans la plaine alluviale de la Singine. Il semble que les coulées et les glissements reprennent toutefois vers 7000 cal BP, impliquant de nouvelles accumulations de matériaux sur le bas du versant du Hohberg. Nous plaçons, toujours avec réserve, une paléosurface topographique à 5000 cal BP, passant au-dessus de l'échantillon daté de 6990 ±190 cal BP. La proximité verticale des deux courbes hypothétiques de paléosurfaces témoigne de l'activité réduite des processus gravitaires et d'érosion durant 5000 ans au début de l'Holocène.

Les derniers 5000 ans sont caractérisés par deux phases distinctes, soit une première période avec une fréquence d'instabilités de terrain fortement réduite, entre 5000 et 4000 cal BP, correspondant à l'optimum climatique du milieu de l'Holocène. Puis, dès 4000 cal BP, la fréquence des glissements et coulées de boue augmente fortement. La combinaison des coulées boueuses et des glissements continus affectant les couches superficielles de la couverture meuble va déterminer l'arrangement et l'empilement actuels des couches quaternaires du Hohberg.

Diverses dates témoignent de l'étendue de certains événements dynamiques sur l'entièreté du versant ou sur des surfaces plus réduites et isolées de ce même versant. Les bois HoF7-7 et Ho32-0.5, datés respectivement de 2835 ±85 et 2830 cal BP mettent clairement en évidence la présence d'un événement unique
<figure><img src="image_31.png" /><figcaption>Fig. 3.11 Combination of four close radio-carbon dates arising from the Hohberg landslide, using the OxCal software (BRONK RAMSEY 1995). The lower curve represents the best fit combination of the four curves above, expressing a 2-sigma age interval ranging between 1550 and 1410 cal BP (1480 ±70 cal BP).</figcaption></figure>

ou d'une série d'événements dynamiques ayant affecté aussi bien le haut que le bas du versant. L'analyse dendrochronologique du bois Ho32-0.5 démontre l'absence de déstabilisation durant la vie de l'arbre. Il est donc probable qu'une coulée boueuse ait été la cause de l'abattage et de l'enfouissement de l'arbre, et donc peut-être aussi de l'ensevelissement du bois HoF7-7 plus bas dans le versant. De même, les bois HoF3-2, HoF1-2, HoF2-5 et Ho3-1 (Fig. 3.5) ont sans doute été abattus et ensevelis par un événement unique ou une série d'événements proches dans le temps aux environs de 1500 cal BP. La figure 3.11 illustre la combinaison possible des datations de ces 4 bois, indiquant un intervalle de probabilité compris entre 1550 et 1410 cal BP pour l'âge d'un éventuel événement unique ayant abattu les quatre bois simultanément. On retrouve d'autres enregistrements synchrones d'événements, par exemple les bois Ho1-0.5 et H038-1.2, datés d'environ 640 cal BP, ou encore les bois Ho33-3.6, Ho40-1.5 et Ho36-2, qui témoignent de l'activité de coulées boueuses successives autour de 400 cal BP.

En observant le profil de la figure 3.9, on remarque une nette augmentation de l'accumulation des dépôts sur le bas du versant du Hohberg depuis 5000 cal BP, induite de la fréquence plus élevée de glissements et de coulées boueuses au cours des derniers 4000 ans. A nouveau, la position de certaines dates indique la présence de remaniements importants au sein des dépôts de versant. Les mouvements actuels du glissement du Hohberg, associés à un plan de glissement localisé à environ 17 m de profondeur dans la partie médiane et inférieure, participent d'ailleurs à ce remaniement, en déplaçant inlassablement les niveaux supérieurs de la couverture quaternaire vers l'aval. Il est donc clair que les sites d'échantillonnage de bois, en surface ou en forage, ne déterminent jamais la position originelle des dépôts contenant les bois. Tous les bois prélevés dans les 10-20 premiers mètres du glissement ont subi un transport vers l'aval par l'action du glisse-

ment depuis des dizaines, centaines voire des milliers d'années.

## 3.3 GLISSEMENT DE FALLI HÖLLI

### 3.3.1 Contexte géographique et géologique

Le glissement de Falli Hölli se situe environ quatre kilomètres au nord-ouest du Lac Noir, dans les Préalpes fribourgeoises (Fig. 3.1). Le site s'étend du Höllbach, rivière qui parcourt le pied du versant entre 1050 et 1000 m d'altitude, à l'extrémité Nord de la crête du Schwyberg, qui atteint 1640 m d'altitude (Fig. 3.12). D'un point de vue géologique, le glissement de Falli Hölli s'est développé sur un substrat de flysch appartenant à la nappe du Gurnigel (Fig. 3.1). Cependant, tout comme le glissement du Hohberg, les mouvements de terrain intervenant à Falli Hölli concernent uniquement les dépôts quaternaires recouvrant le substrat rocheux. Celui-ci joue néanmoins un rôle important dans l'histoire et l'activité du glissement, en raison de sa morphologie de surface particulière, héritée des alternances de séries de flysch. Les niveaux compétents de flysch du Gurnigel définissent souvent des morphologies marquées dans le paysage, crêtes ou falaises, mais peuvent également perturber la topographie régulière d'un versant. En effet, le flysch du Thanétien, exposant des pendages inverses à la pente topographique, provoque une rupture de pente importante dans la partie supérieure du versant de Falli Hölli, créant en quelque sorte un seuil morphologique résistant au sein de la pente. Ce seuil, situé à environ 1400 m d'altitude, joue un rôle majeur dans la dynamique du glissement, en partageant le versant en deux zones indépendantes possédant des caractéristiques d'instabilité propres. Le profil longitudinal exposé dans la figure 3.13 illustre la position de ce seuil morphologique créé par le soubassement rocheux. Il est important
<figure><img src="image_32.png" /><figcaption>Fig. 3.12 Location of 17 dated wood samples on the Falli Hölli landslide, with sample codes.</figcaption></figure>

de relever l'épaisse couche de dépôts quaternaires pouvant atteindre 70 mètres, qui repose sur le substrat de flysch de part et d'autre du seuil.

L'accumulation des formations superficielles depuis le retrait glaciaire s'est faite par la combinaison de divers processus. Une moraine compacte repose directement sur le substrat, héritée de l'activité des glaciers locaux lors de la dernière glaciation. Puis sur ce niveau de base viennent s'accumuler différents types de dépôts gravitaires, tels que des matériaux éboulés issus de chutes de blocs et d'éboulements, des dépôts de coulées boueuses, laves torrentielles et glissements de terrain (RAETZO-BRÜLHART 1997). Des travaux d'écultation du glissement ont été réalisés suite à la réactivation subite du glissement en 1994, présentée au chapitre 3.3.2. Ces travaux ont permis de préciser la nature et l'agencement des dépôts quaternaires. Les résultats obtenus sont abondamment décrits par RAETZO-BRÜLHART (1997), et ne sont ainsi pas développés plus en détail dans ce travail.

### 3.3.2 Description du glissement

D'une longueur totale de 2 kilomètres, le glissement de Falli Hölli s'initie dans le versant nord-ouest

du "Gross Schwyberg", entre 1560 et 1600 m d'altitude (Fig. 3.12). La partie supérieure du glissement, limitée en aval par la rupture de pente créée par le seuil résistant du flysch du Thanétien (Planche 1-C), est caractérisée par des mouvements rotationnels. Les zones centrale et inférieure se distinguent, elles, par des glissements translationnels affectant les dépôts quaternaires supérieurs. D'une largeur maximale de 700 m, le glissement concerne un volume important de matériel meuble, estimé à environ 40 millions de m³ (LATELTIN et al. 1997a, RAETZO & LATELTIN 1996). Trois plans de glissement distincts ont pu être définis par des mesures inclinométriques associées à trois forages profonds. Ces plans de glissements se situent à environ 10, 25 et 37 m de profondeur, impliquant des mouvements différentiels au sein de la masse instable (RAETZO et al. 1995). Le glissement termine sa course au fond de la vallée du Höllbach, rivière qui participe à l'érosion continue du front du glissement.

En 1994, le glissement de Falli Hölli a connu une réactivation catastrophique, avec des vitesses de déplacement atteignant jusqu'à 6 m par jour, déplaçant en quelques mois tout un lotissement de vacances sur plus de 200 m (Planche 1-C; CARON et al. 1996, LATELTIN et al. 1997b). Cette crise exceptionnelle, riche-
<figure><img src="image_33.png" /><figcaption>**Fig. 3.13** Length profile of the Falli Hölli landslide with location of boreholes, Quaternary surface layer and geological structures of the bedrock (after RAETZO-BRÜLHART 1997)</figcaption></figure>

ment documentée par RAETZO-BRÜLHART (1997), a engendré la destruction totale de 41 bâtiments, ainsi que des dégâts considérables aux surfaces de pâturages et forêts recouvrant le versant déstabilisé. Le lit du Höllbach a été perturbé sur plus de 500 m par l'avancée massive des terrains en glissement ou des laves torrentielles ayant affecté le front du glissement. L'avancée rapide du front du glissement a rapidement engendré la formation d'un lac de barrage, obstruant le cours du Höllbach. Par chance, ce lac de retenue a pu se vidanger rapidement et sans dégâts sur le lit du Höllbach en aval.

Cette crise majeure du glissement de Falli Hölli est particulièrement intéressante en terme d'analyse d'événements. En effet, plusieurs processus gravitaires se sont développés de manière simultanée durant la réactivation. Les mouvements de la masse principale, glissant sur plus de 37 m d'épaisseur, ont conduit à un déplacement conséquent de l'ensemble des matériaux meubles de surface. Cependant, des phénomènes superficiels supplémentaires, tels que coulées de boue et laves torrentielles, sont venus s'ajouter et se superposer à ces déplacements profonds. Des coulées de boue fréquentes ont été initiées au niveau du seuil morphologique localisé à 1400 m d'altitude. Liées à la circulation d'eau dans les grès perméables du Thanétien, les coulées se sont déclenchées suite au dégagement d'eau en pression des bancs gréseux, engendrant la saturation et la mobilisation des matériaux non consolidés reposant en surface. Des laves torrentielles se sont également produites dans la zone inférieure du glissement, transportant des matériaux meubles jusque

dans le lit du Höllbach, en empruntant le tracé du Baretabach (RAETZO-BRÜLHART 1997).

La crise catastrophique du glissement de Falli Hölli permet de mieux cerner les possibles associations de phénomènes gravitaires mises en place lors de réactivations majeures de glissements de terrain. Les relevés de forage effectués sur le site ont d'ailleurs mis en évidence la présence de nombreuses coulées de boue et laves torrentielles s'étant succédé les unes aux autres et accumulé au cours des millénaires pour former la structure actuelle du glissement (CARON et al. 1996). Il s'avère donc important d'analyser minutieusement les détails d'une réactivation telle que celle de 1994, afin de pouvoir interpréter judicieusement les nombreuses données historiques récoltées sur ce site.

### 3.3.3 Description des échantillons et présentation des datations

La collection de datations provenant du site de Falli Hölli a pu être établie lors de la réactivation catastrophique du glissement en 1994, décrite au chapitre 3.3.2. Environ 100 échantillons de bois ont en effet pu être prélevés dans le terrain pendant ou après la crise de 1994, dans des niches secondaires et fissures fraîchement ouvertes sur le versant, ainsi que dans deux forages profonds réalisés sur la masse instable. La prospection de bois et les datations dendrochronologiques et ¹⁴C réalisées sur ces échantillons ont été effectuées dans le cadre de la thèse de RAETZO-BRÜLHART (1997). Les échantillons de bois et leurs sites de prélèvement sont richement décrits dans ce
<table><thead><tr><td></td><td>Code</td><td>Longitude (m)</td><td>Latitude (m)</td><td>Altitude surf. (m)</td><td>Depth (cm)</td><td>Species</td><td>Lab code</td><td>Radiocarbon years BP</td><td>Corrected range cal years BP</td><td>Corrected mean cal years BP</td></tr></thead></table>

<table><caption>Fig. 3.14 Wood datings arising from the Falli Hölli landslide. Radiocarbon dates are calibrated with a 2 sigma error. Corrected dates include an age correction induced by the location of the dated samples on the inner part of the tree (cf. Fig. 2.7).</caption><tr><td>1</td><td>FAHO2-3</td><td>585780</td><td>172490</td><td>1210</td><td>100</td><td>Picea abies</td><td>dendro</td><td>-</td><td>348-338</td><td>343 ±5</td></tr><tr><td>2</td><td>FAHO25-1</td><td>586590</td><td>172360</td><td>1465</td><td>100</td><td>Picea abies</td><td>dendro</td><td>-</td><td>673</td><td>673</td></tr><tr><td>3</td><td>FAHO21-1</td><td>586860</td><td>172310</td><td>1525</td><td>100</td><td>Picea abies</td><td>ARC 1461</td><td>1410 ±40</td><td>1270-1140</td><td>1205 ±65</td></tr><tr><td>4</td><td>FAHO10-4</td><td>585700</td><td>172910</td><td>1245</td><td>100</td><td>Picea abies</td><td>dendro</td><td>-</td><td>1821</td><td>1821</td></tr><tr><td>5</td><td>FAHO11-5</td><td>585650</td><td>172840</td><td>1220</td><td>100</td><td>Abies alba</td><td>dendro</td><td>-</td><td>2181-2121</td><td>2151 ±30</td></tr><tr><td>6</td><td>FAHO3-2</td><td>585910</td><td>172530</td><td>1235</td><td>100</td><td>Picea abies</td><td>ARC 1459</td><td>2460 ±40</td><td>2540-2170</td><td>2355 ±185</td></tr><tr><td>7</td><td>FAHO-F2-210</td><td>585570</td><td>172400</td><td>1171</td><td>210</td><td>?</td><td>B-6217</td><td>2400 ±30</td><td>2710-2340</td><td>2525 ±185</td></tr><tr><td>8</td><td>FAHO-F1-750</td><td>585760</td><td>172470</td><td>1210</td><td>750</td><td>?</td><td>B-6215</td><td>2770 ±30</td><td>2950-2780</td><td>2865 ±85</td></tr><tr><td>9</td><td>FAHO-F2-1440</td><td>585570</td><td>172400</td><td>1171</td><td>1440</td><td>?</td><td>B-6216</td><td>2800 ±40</td><td>3000-2780</td><td>2890 ±110</td></tr><tr><td>10</td><td>FAHO1-1</td><td>585720</td><td>172530</td><td>1200</td><td>100</td><td>Picea abies</td><td>B-6121</td><td>2960 ±30</td><td>3265-2975</td><td>3120 ±145</td></tr><tr><td>11</td><td>FAHO-F2-1150</td><td>585570</td><td>172400</td><td>1171</td><td>1150</td><td>?</td><td>B-6213</td><td>3020 ±70</td><td>3380-2990</td><td>3185 ±195</td></tr><tr><td>12</td><td>FAHO6-5</td><td>586180</td><td>172750</td><td>1295</td><td>100</td><td>Picea abies</td><td>ARC 1460</td><td>3470 ±40</td><td>3545-3335</td><td>3440 ±105</td></tr><tr><td>13</td><td>FAHO9-6</td><td>585820</td><td>172730</td><td>1220</td><td>100</td><td>Picea sp.</td><td>ARC 1473</td><td>3320 ±40</td><td>3580-3340</td><td>3460 ±120</td></tr><tr><td>14</td><td>FAHO-F2-3605</td><td>585570</td><td>172400</td><td>1171</td><td>3605</td><td>?</td><td>ETH-12790</td><td>4020 ±70</td><td>4850-4250</td><td>4550 ±300</td></tr><tr><td>15</td><td>FAHO33-1</td><td>585160</td><td>172320</td><td>1085</td><td>100</td><td>Abies sp.</td><td>dendro</td><td>-</td><td>5473-5433</td><td>5453 ±20</td></tr><tr><td>16</td><td>FAHO-F2-1570</td><td>585570</td><td>172400</td><td>1171</td><td>1570</td><td>?</td><td>B-6212</td><td>4880 ±40</td><td>5720-5480</td><td>5600 ±120</td></tr><tr><td>17</td><td>FAHO32-1</td><td>585210</td><td>172360</td><td>1090</td><td>100</td><td>Abies alba</td><td>ARC 1461</td><td>5100 ±40</td><td>5755-5565</td><td>5660 ±95</td></tr></table>

travail de thèse et nous encourageons la lecture de ce travail pour de plus amples détails sur le glissement de Falli Hölli et les données historiques associées. Nous allons donc décrire de manière succincte les échantillons et datations relatives au glissement de Falli Hölli, en mentionnant les informations nécessaires à une interprétation fiable des échantillons en terme d'événements. 17 échantillons de bois ont pu faire l'objet de datations distinctes les unes des autres, dont 5 datations absolues par analyse dendrochronologique et 12 datations au radiocarbone (Fig. 3.14). Les codes attribués aux échantillons commencent par la mention du site de Falli Hölli (FAHO), suivi du numéro correspondant au site de prélèvement et du numéro de l'échantillon prélevé sur le site, selon RAETZO-BRÜLHART (1997) (Fig. 3.12). Les codes des échantillons provenant de forages font également mention de la profondeur d'enfouissement des bois, en centimètres. Les échantillons sont présentés ci-après en fonction de l'ordre des sites de prélèvement, à savoir d'abord les sites de surface, puis les échantillons provenant des forages. La localisation des échantillons sur le glissement, avec indication de leur âge, est illustrée dans la figure 3.15. Les coordonnées des échantillons situés dans la partie médiane et inférieure du versant (échantillons 1 à 11 et 32-33) font référence à la localisation des sites de prélèvement déterminée après le déplacement important subi par ce large secteur du glissement en 1994 (Fig. 3.12, 3.14).

### FAHO1-1

Prélevé en automne 1994 sur le site 1 (coordonnées actuelles: 585720/172530, le site s'est déplacé

d'environ 210 m durant la crise de 1994) dans des matériaux meubles grossiers de surface englobant de gros blocs (1-3 m³, RAETZO-BRÜLHART 1997), ce tronc de 65 cm de diamètre moyen expose une séquence de 272 cernes, allant du coeur à l'écorce (Réf. LRD97/R3995-3). Il s'agit d'un tronc d'épicéa (Picea abies). L'analyse dendrochronologique met en évidence un début de croissance relativement lent, caractéristique d'un arbre dominé et soumis à forte concurrence dans un milieu forestier dense. Dès le cerne 96, les conditions de croissance s'améliorent, probablement liées à l'abattage des arbres environnants. Les trente derniers cernes indiquent la présence de bois de réaction, liée à l'apparition de mouvements de terrain affectant la stabilité de l'arbre. Une datation au radiocarbone a été réalisée sur les 30 derniers cernes de l'arbre, et a donné un âge de 2960 ±30 BP. Une correction de 15 ans est apportée à la date calibrée (3250-2990 cal BP) et permet d'obtenir un âge de 3235-2975 cal BP pour la mort de l'arbre. Nous prenons en compte cependant encore les trente dernières années de déstabilisation de l'arbre, qui fournissent ainsi une phase d'instabilité globale s'étalant de 3265 à 2975 cal BP (1315-1025 BC).

### FAHO2-3

Quatre échantillons de bois ont été récoltés sur le site 2 (coordonnées actuelles: 585790/172490, le site s'est déplacé d'environ 200 m durant la crise de 1994). Les séquences dendrochronologiques des quatre bois ont pu être synchronisées et forment une séquence moyenne de 396 ans comprise entre 734 et 339 cal BP (1216-1611 AD; Réf. LRD97/R3995-3). Le bois
<figure><img src="image_34.png" /><figcaption>Fig. 3.15 Location of 17 dated wood samples on the Falli Hölli landslide, with calibrated ages.</figcaption></figure>

FAHO2-1, un sapin blanc (Abies alba) de 34 cm de diamètre moyen, présente une séquence de 182 cernes, allant du coeur à l'écorce et datée dans l'absolu entre les années 529 et 348 cal BP (1421-1602 AD). L'analyse des cernes révèle l'absence de déstabilisation durant la vie de l'arbre. La présence de nombreuses galeries creusées par des insectes indique que l'arbre est resté quelque temps à l'air libre avant d'être recouvert et préservé. L'arbre a probablement été couché par des mouvements importants de type glissement de terrain, en 348 cal BP (1602 AD), et recouvert quelques années plus tard par une coulée boueuse. Également prélevé sur le site 2, l'échantillon FAHO2-3, un tronc d'épicéa (Picea abies) de 32 cm de diamètre moyen, présente une séquence de 322 cernes, datées dans l'absolu entre 659 et 338 cal BP (1291-1612 AD). Ce bois montre une croissance régulière sans signe particulier de déstabilisation (Réf. LRD97/R3995-3), hormis durant les 10 dernières années de sa vie. Les 10 derniers cernes présentent en effet du bois de compression indiquant le début d'une phase de déstabilisation qui coïncide avec la mort du bois FAHO2-1. Nous pouvons donc finalement interpréter les résultats fournis par ces deux bois de la manière suivante: une période d'instabilité de type glissement de terrain a fortement déstabilisé les

arbres du site 2 entre 348 et 338 cal BP (1602-1612 AD). Une coulée boueuse s'est probablement déclenchée en 338 cal BP (1612 AD) et a conduit à l'abattage du bois FAHO2-3 et l'enfouissement de celui-ci et du bois FAHO2-1. A noter que deux troncs supplémentaires ont été récoltés sur ce site 2, qui ont pu être synchronisés avec les deux bois décrits ci-dessus, mais présentent des incertitudes quant à une détermination précise de l'âge de leur mort, du fait de la non-préservation des cernes extérieurs de ces deux arbres. Il est cependant fort probable que ces deux troncs aient également été abattus et enfouis en 338 cal BP (1612 AD) par une coulée de boue importante, avec les bois FAHO2-1 et FAHO2-3.

### FAHO3-2

Quatre bois ont pu être prélevés sur le site 3 (coordonnées actuelles: 585910/172530, le site s'est déplacé d'environ 145 m durant la crise de 1994). Deux d'entre eux, FAHO3-2 et FAHO3-4, ont pu être synchronisés par analyse dendrochronologique et ne présentent aucun signe de déstabilisation durant leur existence. Les deux autres bois, FAHO3-1 et FAHO3-3, restent d'âge indéterminé, du fait du nombre relativement restreint de cernes de croissance (Réf. LRD97/R3995-3). Le bois FAHO3-2 est un tronc d'épicéa (Picea abies)
présentant une séquence de 190 cernes, ne compor-
tant pas le dernier cerne sous l'écorce. Une datation
au radiocarbone a été réalisée sur les cernes 1 à 20 du
bois FAHO3-2, et a livré un âge de 2460 ±40 BP. Nous
apportons une correction de 180 ans à la date calibrée
(2720-2350 cal BP), qui nous permet d'obtenir un âge
maximum de 2540-2170 cal BP (590-220 BC) pour
la mort et l'enfouissement de cet arbre, probablement
liés au déclenchement d'une coulée de boue impor-
tante ayant conduit à l'ensevelissement des quatre bois
analysés sur ce site. La présence de gros blocs dans les
sédiments meubles enrobant les bois peut expliquer
l'absence d'écorce sur les troncs. Celle-ci a en effet
probablement été arrachée par les blocs lors du trans-
port des bois par la coulée de boue.

FAHO6-5

Le site 6 (Coord. 586180/172750) est le plus fourni
en troncs fossiles. Sur plus d'une trentaine de troncs
visibles, sept ont été prélevés et analysés. Les nom-
breux bois sont disposés de manière très dense dans
le terrain, se touchant les uns les autres. Ces sept bois
présentent des séquences dendrochronologiques syn-
chronisées sur une séquence moyenne de 309 ans (Réf.
LRD97/R3995-3). L'analyse dendrochronologique n'a
cependant pas permis de préciser un âge absolu pour
ces troncs, mais a permis de déterminer une mort
brutale et synchrone pour les sept bois. Les derniers
cernes des troncs ne présentent, en effet, pas de traces
de déstabilisation. De plus, les bois ont sans doute été
ensevelis par le même événement ayant conduit à leur
abattage, du fait de l'absence de traces d'insectes sur
l'écorce des bois. Une datation ¹⁴C a été effectuée sur
les cernes 1 à 27 du bois FAHO6-5 et a donné un
âge de 3470 ±40 BP. Le bois, un épicéa (Picea abies),
comporte 309 cernes allant de la moelle à l'écorce,
pour un diamètre moyen de 27 cm. Il faut donc rajeu-
nir la date calibrée (3840-3630 cal BP) de 295 ans, afin
d'obtenir l'âge de la mort commune de ce tronc et des
6 autres troncs prélevés sur ce site. Cet âge est com-
pris entre 3545 et 3335 cal BP (1595-1385 BC). Les
multiples bois du site 6 ont sans doute été couchés et
recouverts par une coulée de boue importante.

FAHO9-6

Trois échantillons de bois ont été récoltés sur le
site 9 (Coord. 585820/172730), et soumis à une ana-
lyse dendrochronologique qui a pu démontrer qu'ils
étaient contemporains (Réf. LRD97/R3995-3). Seul un
des trois bois (FAHO9-4) montre des signes de désta-
bilisation ayant eu lieu durant les 10 dernières années
de sa vie. Les deux autres bois présentent des croissan-
ces régulières sans déstabilisation. Le bois FAHO9-6

est un tronc d'épicéa (Picea abies), comportant 167
cernes allant de la moelle à l'écorce, avec un diamètre
moyen de 40 cm. Une datation ¹⁴C a été réalisée sur les
cernes 27 à 66 de ce bois, et a donné un âge de 3320
±40 BP. Une correction de 120 ans est apportée à la
date calibrée (3690-3460 cal BP), et permet d'obtenir
un âge de 3570-3340 cal BP pour la mort de ces trois
arbres. Nous pouvons adapter cet âge en lui rajoutant
les 10 années de déstabilisation enregistrées par le bois
FAHO9-4. Nous obtenons finalement une période de
déstabilisation globale allant de 3580 à 3340 cal BP
(1630-1390 BC).

FAHO10-4

Deux bois ont été prélevés sur le site 10 (Coord. 585700/172870), qui ont pu être considérés comme contemporains grâce à une analyse dendrochronologique (Réf. LRD97/R3995-3). Les deux bois montrent une croissance régulière sans aucune trace de déstabilisation, indiquant un environnement stable et favorable lors de la croissance des arbres. La séquence la plus longue provient du bois FAHO10-4, un épicéa (Picea abies), et s'étend sur 204 cernes datés dans l'absolu entre 2025 et 1821 cal BP. Les bois possèdent tous deux leur écorce intacte, sans traces d'insectes, ce qui indique qu'ils ont été abattus de manière brutale et rapidement ensevelis, probablement par une coulée boueuse. Cet événement ayant rasé les deux troncs est donc daté de l'année 1821 cal BP (129 AD). Les bois proviennent d'une levée qui indique soit que la coulée a déposé du matériel sur ses flancs latéraux, lors de son parcours dans le couloir de Bareta (Fig. 3.15), soit que les niveaux contenant les bois ont été remobilisés par un glissement ultérieur qui a engendré cette levée latérale.

FAHO11-5

Deux troncs de sapin blanc (Abies alba) ont été
récoltés sur le site 11 (Coord. 585650/172840). Les
deux troncs, FAHO11-5 et FAHO11-6, présentent res-
pectivement des diamètres moyens de 64 et 40 cm et
des séquences de 382 et 139 cernes. A noter qu'avec
382 cernes, FAHO11-5 est l'arbre le plus âgé du site de
Falli Hölli. L'analyse dendrochronologique a permis
de dater ces bois dans l'absolu et de démontrer leur
contemporanéité avec les bois du site 10 (Réf. LRD97/
R3995-3). Les deux bois du site 11 ne possèdent plus
le dernier cerne sous l'écorce, mais il est fort probable
que ces deux arbres aient été abattus à la même date
que les bois du site 10, à savoir en 1821 cal BP (129
AD). Ce résultat tend à démontrer l'importance de
l'événement ayant engendré le déracinement et l'en-
fouissement des quatre troncs, localisés actuellement
sur deux sites différents éloignés d'environ 85 m. Mais l'analyse dendrochronologique révèle des informations supplémentaires quant aux conditions de stabilité des bois du site 11. En effet, une phase de déstabilisation a pu être précisée entre 2181 et 2121 cal BP (231-171 BC), caractérisée par l'activité de glissements de terrain durant cette période dans le couloir de Bareta.

### FAHO21-1

Trois bois ont été récoltés sur le site 21 (Coord. 586860/172310), dont deux ont fait l'objet d'une analyse dendrochronologique, les bois FAHO21-1 et FAHO21-3. Le site 21 se situe sur un replat au pied de la niche d'arrachement principale du glissement de Falli Hölli. Les matériaux enrobant les bois sont très argileux, engendrant en surface la formation de zones marécageuses. Les deux échantillons analysés sont des troncs d'épicéa comportant respectivement 302 et 149 cernes, et des diamètres moyens de 56 et 26 cm (Réf. LRD97/R3995-3). Le bois FAHO21-1 montre une croissance régulière tout au long de sa vie, tandis que le bois FAHO21-3 a constamment subi des phases de déstabilisation au cours de son existence, probablement liées à l'emplacement de l'arbre dans la pente raide et instable de la niche d'arrachement. Une datation ¹⁴C a été réalisée sur les cernes 161 à 198 de l'échantillon FAHO21-1, et a donné un âge de 1410 ±40 BP. Un rajeunissement de 120 ans est apporté à la date calibrée (1390-1260 cal BP) et permet d'obtenir un âge de 1270-1140 cal BP (680-810 AD) pour la mort de ce bois. Il est à noter que des bois provenant du site numéro 23 présentent une probable date commune d'abattage avec le bois FAHO21-1. Le site 23 est localisé à environ 275 m au nord-ouest du site 21. Cette contemporanéité probable de la mort des arbres sur les deux sites tendrait à mettre en évidence un événement important ayant rasé et enseveli tous ces bois. Il s'agit probablement de coulées de boue importantes ayant concerné en tous cas la partie haute du versant de Falli Hölli (Fig. 3.12).

### FAHO25-1

Un seul tronc provient du site 25 (Coord. 586590/172360). Il s'agit d'un épicéa (Picea abies) exposant une séquence complète de 235 cernes, allant du coeur à l'écorce, avec un diamètre moyen de 42 cm. Une analyse dendrochronologique a permis de dater dans l'absolu cet échantillon (Réf. LRD97/R3995-3). La séquence analysée est comprise entre 907 et 673 cal BP (1043-1277 AD). Les cernes de croissance témoignent d'une croissance régulière de l'arbre, sans traces de déstabilisation. La mort de l'arbre, intervenue en

673 cal BP (1277 AD) a donc dû survenir de manière brutale, et a été suivie d'un enfouissement rapide du tronc. L'abattage du tronc a probablement résulté du déclenchement d'une coulée boueuse ayant affecté le haut du versant.

### FAHO32-1

Un seul bois a été prélevé sur le site 32 (Coord. 585210/172360), dans des niches secondaires surplombant le cours du Höllbach. Il s'agit d'un tronc de sapin blanc (Abies alba) d'un diamètre moyen de 45 cm, exposant une séquence de 316 cernes allant de la moelle à l'écorce. L'analyse dendrochronologique indique une croissance régulière et lente, sans trace évidente de déstabilisation. L'arbre est abattu de manière brutale et rapide (Réf. LRD97/R3995-3). Une datation ¹⁴C a été réalisée sur les cernes 114 à 169 de l'arbre, et a révélé un âge de 5100 ±40 BP. Nous rajeunissons la date calibrée (5930-5740 cal BP) de 175 ans afin d'obtenir la date de la mort de l'arbre, à savoir 5755-5565 cal BP (3805-3615 BC).

### FAHO33-1, FAHO33-2 et FAHO33-3

Trois bois ont été récoltés sur le site 33 (Coord. 585160/172320), localisé sur la partie frontale du glissement exposant des niches d'arrachement fraîchement ouvertes. Les trois bois sont distants d'environ 8 m, se succédant verticalement les uns aux autres sur l'af-fleurement. Ils étaient conservés dans une matrice argileuse-silteuse enrobant quelques gros blocs d'un diamètre supérieur à 1 m. Il s'agit de trois sapins blancs (Abies alba) exposant respectivement des séquences de 94, 85 et 97 cernes et des diamètres moyens de 35, 36 et 58 cm. L'analyse dendrochronologique des trois troncs a montré que les arbres étaient contemporains et qu'ils ont tous les trois été abattus la même année, en 5433 cal BP (3483 BC; Réf. LRD97/R3995-3). Cette datation absolue à été réalisée par hétéroconnexion sur un référentiel de chêne et doit donc être prise en compte avec réserves. Le rythme de croissance des trois arbres est rapide, ce qui diffère passablement des autres bois analysés sur le site de Falli Hölli. Leur début de croissance est quasiment simultané et peut indiquer un début de colonisation d'une surface libérée peu auparavant, éventuellement suite à une phase de glissement de terrain. Les bois ont produit du bois de compensation tout au long de leur vie, avec tou-tefois une augmentation de cette production durant les 40 dernières années de leur existence. Nous rajoutons ainsi 40 ans à la date d'abattage, et obtenons une période de déstabilisation comprise entre 5473 et 5433 cal BP (3523-3483 BC).
### FAHO-F1-750

Ce fragment de tronc à été prélevé dans le forage F1 (Réf. ABAGeol-FH-94), qui a atteint une profondeur totale de 15 m 40 (Coordonnées avant l'accélération de 1994: 585760/172470). Le forage était localisé sur la partie médiane du glissement, dans les hauts du lotissement de Falli Hölli, avant que celui-ci ne soit détruit par les mouvements paroxysmaux de 1994. Le bois était enfoui à une profondeur de 7 m 50, dans des niveaux à dominante silteuse, comportant des passages plus argileux ou sableux, ainsi que quelques pierres, interprétés comme dépôts de coulée boueuse (RAETZO-BRÜLHART 1997). L'échantillon présente des cernes d'épaisseur supérieure au centimètre, indiquant une forte croissance. Le bois a pu être daté au radiocarbone, révélant un âge de 2770 ±30 BP. Après calibration nous obtenons un âge maximum de 2950-2780 cal BP (1000-830 BC) pour la mort de ce bois.

### FAHO-F2-210

Le forage F2 (Coordonnées avant l'accélération de 1994: 585570/172400; Réf. ABAGeol-FH-94) a permis la récolte de nombreux fragments de bois, répartis sur les 50 m de profondeur du forage, et dont les âges exposent des stratigraphies verticales anormales. L'échantillon FAHO-F2-210 était préservé à 2 m 10 de profondeur, dans des silts argileux brun foncé comportant un peu de graviers. Il a fait l'objet d'une datation $^{14}$C qui a livré un âge de 2400 ±30 BP. La calibration de cette date donne un âge maximum de 2710-2340 cal BP (760-390 BC) pour la mort de ce bois.

### FAHO-F2-1150

Ce bois provient de niveaux silteux-argileux gris foncé emballant des graviers et blocs, situés à 11 m 50 de profondeur dans le forage F2. Ces matériaux sont interprétés comme des dépôts de coulées de boue (RAETZO-BRÜLHART 1997). La datation $^{14}$C effectuée sur cet échantillon a donné un âge de 3020 ±70 BP. Après calibration, il apparaît que la mort de ce bois est survenue au plus tôt en 3380-2990 cal BP (1430-1040 BC).

### FAHO-F2-1440

Prélevé à 14 m 40 de profondeur dans le forage F2, ce fragment de bois était conservé dans des graviers enrobés d'une matrice silteuse-argileuse gris foncé indiquant un dépôt de coulée de boue. La datation $^{14}$C effectuée sur l'échantillon a livré un âge de 2800 ±40 BP. La calibration apportée à cette date révèle un âge maximum de 3000-2780 cal BP (1050-830 BC) pour la mort de ce bois.

### FAHO-F2-1570

Ce fragment de tronc provient de niveaux silteux-argileux gris foncé comportant des graviers, situés à 15 m 70 de profondeur dans le forage F2. L'analyse du radiocarbone de cet échantillon a révélé un âge de 4880 ±40 BP, qui calibré, donne finalement un âge maximum de 5720-5480 cal BP (3707-3530 BC) pour ce bois.

### FAHO-F2-3605

Dernier fragment de bois prélevé dans le forage F2, à 36 m 05 de profondeur, dans une matrice silteuse-argileuse comportant des graviers et des blocs. Il s'agit de l'échantillon le plus profond provenant du glissement de Falli Hölli. La datation $^{14}$C réalisée sur ce bois a donné un âge de 4002 ±70 BP, qui calibré, indique un âge maximum de 4850-4250 cal BP (2900-2300 BC) pour la mort de ce bois. Les sédiments argileux enrobant l'échantillon, ainsi que quelques blocs, désignent un probable dépôt de coulée boueuse.

### 3.3.4 Évolution dynamique du glissement durant l'Holocène moyen et supérieur

Les 17 datations absolues et relatives (Fig. 3.14) réalisées sur des bois provenant du glissement de Falli Hölli permettent de reconstituer l'évolution dynamique du versant durant l'Holocène moyen et supérieur. Les datations obtenues sont en effet réparties sur les derniers 6000 ans, comme l'illustre la figure 3.16. Les échantillons de bois ayant livré cette série de dates proviennent de sites disséminés sur l'ensemble du glissement de Falli Hölli, aussi bien sur la partie supérieure que les parties médiane et inférieure.

Les premiers signes de déstabilisation sont révélés par des échantillons prélevés sur la partie inférieure du versant. Les bois FAHO-F2-1570, FAHO33-1 et FAHO32-1 témoignent de processus d'instabilités ayant affecté le versant aux dates respectives de 5000 ±120, 5453 ±20 et 5660 ±95 cal BP. La localisation des échantillons FAHO33-1 et FAHO32-1 sur les figu-

<figure><img src="image_35.png" /><figcaption>Fig. 3.16 Temporal distribution of 17 wood datings originating from the Falli Hölli landslide. Bars: radiocarbon datings; crosses: absolute dendrochronological sequences.</figcaption></figure>
res 3.13 et 3.15 font référence à leur position après les mouvements catastrophiques du glissement en 1994, qui avaient généré un déplacement moyen de 200 m des parties médiane et inférieure du glissement. Les positions actuelles des bois sur le versant ne correspondent donc pas au site originel de leur existence mais déterminent des altitudes beaucoup plus basses dans le versant. Ceci en raison tout d'abord des coulées de boue qui ont abattu et enseveli ces bois avec à la clé un transport de plusieurs dizaines à centaines de mètres. Des phases récurrentes de glissements ont par ailleurs remobilisé les matériaux de coulées tout au long des millénaires suivants. La crise de 1994 décrit un événement d'amplitude extrême avec des déplacements importants de volumes considérables de matériaux quaternaires.

Le bois FAHO32-1, daté de 5660 ±95 cal BP, a été abattu de manière brutale sans avoir subi des processus de déstabilisation durant son existence. C'est probablement le premier signal enregistré sur le site de Falli Hölli qui témoigne de l'activité de coulées de boue. Une telle coulée a dû déraciner ou raser le bois FAHO32-1 et l'ensevelir rapidement. Le bois FAHO-F2-1570, daté de 5600 ±120 cal BP, pourrait avoir été enseveli en même temps que le bois FAHO32-1. Les deux bois peuvent en effet indiquer une coulée de boue unique, du fait de la corrélation possible de leurs âges respectifs. Mais il est également possible que deux événements distincts aient conduit à leur enfouissement, séparés de quelques années ou dizaines d'années. Les trois datations concentrées autour de 5500 cal BP (Fig. 3.16) mettent en évidence une activité importante d'instabilités de terrain au Néolithique moyen sur le versant de Falli Hölli. Ces instabilités sont caractérisées par des coulées de boue importantes pouvant abattre et recouvrir de nombreux arbres implantés sur le versant, ainsi que par des glissements de terrain remobilisant des dépôts anciens et affectant la stabilité des arbres en surface.

Entre 5500 et 3500 cal BP seul un échantillon de bois, FAHO-F2-3605, daté de 4550 ±300 cal BP, témoigne de l'activité de coulées de boue durant ces 2000 ans. Il est donc probable que le versant de Falli Hölli ait connu une activité restreinte d'instabilités de terrain au cours de cette période, ce qui confirme les données récoltées sur les autres glissements du canton de Fribourg, présentées au chapitre 4.1. L'échantillon FAHO-F2-3605 présente un intervalle de probabilité très grand pour la détermination de son âge. Ceci est dû au volume limité de matériel disponible dans la carotte du forage F2 à la profondeur de 36 m 05. La

précision de la datation au radiocarbone s'en trouve dès lors réduite.

Une reprise des instabilités de terrain s'établit vers 3500 cal BP, révélée par deux datations synchrones provenant des bois FAHO9-6 et FAHO6-5, datés respectivement de 3460 ±120 et 3440 ±105 cal BP. Seul un bois prélevé sur le site 9 présente des signes de désstabilisation durant les 10 dernières années de son existence. Tous les autres bois analysés sur les sites 6 et 9 exposent des croissances régulières pouvant être associées à des conditions de vie favorables et stables. Les deux sites étant localisés en bordure droite du couloir principal du glissement de Falli Hölli, on peut affirmer que les bois des 2 sites ont été abattus de manière synchrone, par un processus de glissement de terrain ayant affecté cette zone précise du versant. Étant donné le nombre impressionnant de bois exposés sur le site 6, nous pouvons également affirmer que l'événement était de forte amplitude et qu'il a affecté une surface de versant passablement boisée.

Deux autres bois, FAHO-F2-1150 et FAHO1-1, mettent en évidence l'existence de mouvements de terrain conséquents peu avant 3000 cal BP. Respectivement datés de 3185 ±195 et 3120 ±145 cal BP, les bois proviennent de sites localisés à la transition des zones médiane et inférieure du glissement. En tenant compte des déplacements importants survenus lors de la réactivation catastrophique du glissement en 1994, il faut remonter ces bois de plusieurs centaines de mètres pour déterminer la localisation originelle de leur lieu de vie. Ils ont ainsi dû croître dans la partie médiane supérieure du versant, vers 1300-1400 m d'altitude et ont probablement été déstabilisés par des glissements continus durant une trentaine d'année, comme l'indique le bois FAHO1-1, avant d'être abattus et recouverts par une coulée de boue. Cette coulée s'est sans doute déclenchée au niveau du seuil morphologique créé par les niveaux compétents de flysch du Thanétien vers 1400 m d'altitude (Fig. 3.13). Cette zone de seuil a sûrement joué un rôle majeur dans l'initiation de coulées de boue ayant participé au transfert de matériel du haut vers le bas du versant durant l'Holocène.

Peu après 3000 cal BP, deux nouveaux indices d'instabilités sont mis en évidence par les bois FAHO-F2-1440 et FAHO-F1-750, datés respectivement de 2890 ±110 et 2865 ±85 cal BP. Ils proviennent tous deux de forages, fournissant ainsi des informations réduites quant aux conditions de vie et de stabilité des arbres. Néanmoins, il est possible qu'un événement