Dans les territoires de montagne, le risque généré par les aléas rocheux, notamment les chutes de blocs, est d’une importance centrale pour les populations ainsi que pour les enjeux socio-économiques de ces territoires. Dans ce contexte, en prenant en compte les conditions topographiques ainsi que les volumes et vitesses des projectiles rocheux, la forêt peut être une solution de protection efficace contre cet aléa. À ce titre, la pérennisation et l’amélioration de la fonction de protection de cette solution fondée sur la nature (SFN) sont des enjeux importants de la gestion forestière de ces territoires. Pour ce faire, il est nécessaire d’évaluer la capacité des arbres à perturber la trajectoire des projectiles rocheux, ainsi que leur vulnérabilité lors d’impacts avec ceux-ci.Dans le cadre de cette thèse, un modèle numérique (Méthode des Éléments Discrets — MED) d’évaluation de l’énergie perdue par le projectile rocheux lors de l’impact avec un arbre a été élaboré et testé avec succès. Ce modèle permet en outre d’évaluer l’endommagement de l’arbre occasionné par l’impact du projectile. L’originalité de ce modèle réside dans l’utilisation d’un test vibratoire in situ non destructif (essai de type Pull – Release : PR) pour sa calibration. Les grandeurs permettant de décrire le comportement de l’arbre lors d’un test in situ et lors de la simulation d’un impact sont : les raideurs du tronc et de l’enracinement, la fréquence de résonance de l’arbre, ses dimensions, ainsi que la répartition de ses masses.Ce modèle a été utilisé pour réaliser une campagne de simulation numérique d’impact (380 000 impacts au total) sur des arbres de dimensions et de comportement mécaniques variés et réalistes. Les résultats obtenus ont été utilisés pour proposer une classification (utilisation d’algorithmes d’apprentissage de type Séparateur à Vaste Marge — SVM) permettant de prédire la vulnérabilité de l’arbre en fonction de son endommagement à l’issue de l’impact.L’évaluation de la performance de la modélisation par MED a été réalisée à partir des données de tests destructifs issues de la bibliographie ainsi que de tests vibratoires (PR) réalisés lors de cette thèse sur 6 épicéas (Picea abies (L.) Karst). La modélisation proposée prédit des valeurs d’énergie perdue par le projectile lors de l’impact avec un arbre, en conformité avec les données bibliographiques. Deux cas typiques d’impacts sont identifiés : des impacts à faible énergie avec rebond du projectile et qui induisent un faible endommagement de l’arbre, des impacts à forte énergie induisant la destruction de l’arbre.La classification de la vulnérabilité proposée permet de détecter 92 % des arbres faiblement endommagés lorsque l’ensemble des variables décrivant l’arbre et l’impact sont connues, et 72 % de ceux-ci lorsque seuls le volume du bloc et les données issues des tests de PR sont connus. L’endommagement d’un arbre dépend en particulier de son diamètre (DbH) et de la raideur de son enracinement, de la vitesse et du volume du projectile, ainsi que de l’excentrement du point d’impact par rapport à l’axe du tronc.Les travaux issus de cette thèse permettent de confirmer que les caractéristiques dimensionnelles et mécaniques de l’arbre, qui peuvent être mesurés à l’aide de mesures non destructives réalisables in situ (en particulier par un essai de PR), sont suffisantes pour permettre la calibration d’une modélisation de l’arbre dont le comportement mécanique lors de l’impact est réaliste. De plus, il est montré que ces caractéristiques, associées aux données caractérisant l’impact et le projectile rocheux, sont nécessaires à la prédiction de l’endommagement de l’arbre à l’issue de l’impact avec ce projectile.