Analysing ground temperatures and geomechanical mapping of the 2008 Signaldalen rock slide. A case study from Northern Norway

ABSTRACT: In June 2008 a rock slide with an estimated volume of 500,000 m3 detached from the NE-slope of Polvartinden, a mountain in the Signal valley, Northern Norway. Ground surface temperature measurements were initiated in 2009. Several locations along the NNW-ridge of Polvartinden and in the valley ground were instrumented with miniature temperature data loggers. In the autumns of 2010, 2011 and 2013, the slide detachment zone was imaged with a terrestrial LiDAR. The temperature measurements and the 3D subsurface temperature modelling indicate warm/marginal permafrost, and yield an estimated mean lower limit of permafrost at around 600-650 m a.s.l. This altitude coincides with the upper limit of the detachment zone. The depth to the actual failure surface was found to range from 40 m at the back to 0 m at the toe. Considering that temperature penetration to, e.g., 15-20 m depth in frozen rock typically takes one year it is likely that changing rock-/ice-temperatures due to the general warming and in response to an extreme warm year previous to the event played an important role in the detaching of the slide.

RÉSUMÉ: En juin 2008, un glissement de terrain de l'ordre de 500 000 m3 s'est produit le long du versant NE du mont Polvartinden, situé dans la vallée de Signal, dans le Nord de la Norvège. Le relevé des températures de surface a débuté en 2009. Des enregistreurs de données miniatures ont été installés à plusieurs endroits le long de la crête NNW du Polvartinden et dans la vallée. Au cours de l'automne 2010, 2011 et 2013, le glissement de terrain a été imagé au moyen d'un LiDAR terrestre. Les mesures de température ainsi que la modélisation 3D des températures du sous-sol indiquent la présence d'un permafrost marginal, avec une limite inférieure située à environ 600-650 m d'altitude. Cette altitude coïncide avec celle de la limite supérieure du glissement de terrain. La surface de rupture a été estimée à une profondeur variant entre 40 et 0 m (respectivement à l'arrière et au pied du glissement de terrain). Etant donné que l'avancée d'un front thermique dans la roche gelée jusqu'à des profondeurs de l'ordre de 15-20 m prend généralement un an, il est probable que l'évolution des températures en réponse au réchauffement climatique et à la suite des températures particulièrement élevées de l'année précédente ont joué un rôle primordial dans le déclenchement du glissement du terrain.