Pôle Alpin Risques Naturels (PARN) Alpes–Climat–Risques Avec le soutien de la Région Rhône-Alpes (2007-2014)
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Compilation des connaissances 2.2.0
Glaciers alpins





Impacts des changements climatiques sur les glaciers alpins
Mise à jour : Mars 2015


Reconstitutions paléoenvironnementales

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
     
Bassin de la haute Durance (Alpes françaises du Sud):
Le paléo-glacier de la Durance était l'un des principaux glaciers alpins lors du dernier maximum glaciaire. Il s'étendait dans la vallée 200 km en aval et se terminait près de Sisteron. Les auteurs estiment que l'épaisseur minimale de glace du glacier de la haute Durance était comprise entre 600 et 900 m dans les vallées affluentes. Les valeurs maximales estimées se situent dans le bassin de Briançon et dans les parties basses des vallées de Vallouise et de la Guisane, où l'épaisseur du glacier atteignait localement au moins 1000 m. La pente reconstituée de l'ancienne surface du glacier était la plus forte dans la vallée de Vallouise, où elle a atteint localement 15%.
 
→ Contraintes mécaniques exercées sur les versants...
En conséquence, les valeurs de décompression estimées (relâchement des contraintes) sont les plus fortes dans ces vallées situées à l'ouest du bassin. C'est dans les vallées de Vallouise et de la Guisane que les contraintes normales (7000–8000 kPa) et les contraintes longitudinales estimées (200–300 kPa) dues au glacier étaient les plus fortes. Par contraste, dans la partie orientale de la zone d'étude (vallées de la Clarée, de la Cerveyrette et du Guil), l'épaisseur de glace reconstituée est inférieure à 800 m et est associée à des inclinaisons de surface relativement faibles (moins de 10%). Pour ces vallées, la contrainte normale calculée est de 5000–7000 kPa et la contrainte longitudinale de 50–200 kPa. Ainsi, les valeurs de décompression sont significativement plus basses dans ces secteurs que dans les vallées situées plus à l'ouest.

Dans la haute vallée de la Clarée, l'épaisseur approximative de la glace lors du dernier maximum glaciaire est contrainte par la différence entre les âges 10Be obtenues sur les versants de la partie supérieure (2170 m ; 28,8±5.6 10Be ka) et de la partie inférieure (1880m ; 10,5±1.3 10Be ka) de la vallée. Bien que les contours de l'ancien glacier ne puissent pas être déterminées, les âges d'exposition au rayonnement cosmique sur les polis glaciaires des roches moutonnées dans la haute vallée de la Clarée impliquent que les parties les plus hautes du bassin ont été progressivement déglacées au début de l'Holocène, entre 10,5±1.3 10Be ka et 7,8±0.9 10Be ka. Dans la vallée de Vallouise, la dernière avancée du glacier avant celle du Petit Âge Glaciaire est enregistrée par les moraines du glacier d'Ailefroide. Un poli glaciaire bien préservé qui a été déglacé avant cet épisode a fourni un âge de 7,4±1.1 10Be ka, en accord avec les épisodes majeurs de déglaciation identifiés dans les hautes vallées au début de l'Holocène. Collectivement, ces datations indiquent que les hautes vallées ont été occupées par le glacier jusqu'au Tardiglaciaire, et que le front du glacier s'est retiré à des altitudes au-dessus de 2000m au début de l'Holocène.
Cette étude associe une reconstruction à plusieurs échelles spatiales au contexte chronologique de la déglaciation et des instabilités rocheuses dans le bassin de la haute Durance. Les auteurs commencent par documenter les forces de décompression impliquées par l'ancienne extension du glacier et l'application des lois glaciologiques dans le cadre d'un Système d'Information Géographique.

Méthodes utilisées:
- Reconstruction de l'extension du glacier
- Identification des impacts de la décompression post-glaciaire: (1) Etude des instabilités de versant à l'échelle régionale et (2) des effets du relâchement des contraintes à plus petite échelle
- Datations de l'âges d'exposition au rayonnement cosmique (10Be)
Cossart & al. 2008 - A
Vallée de la Romanche, flanc sud du massif de Belledonne Massif (Alpes françaises):
Les auteurs interprètent l'âge obtenu le plus vieux (16.6±0.6 10Be ka) comme l'âge minimal du dernier retrait du glacier de la Romanche à environ 1100m d'altitude dans le secteur du glissement de Séchilienne. Ils proposent de transposer à la vallée de la Romanche des données disponibles pour la vallée de la Tinée, située 130 km au Sud-Est dans un contexte géologique similaire (massif cristallin externe de l'Argentera) et qui offre une géométrie similaire. À 13.3 ka BP, le fond de la vallée de la Romanche à 400m d'altitude était probablement déjà désenglacé. Cette estimation est en accord avec d'autres datations 10Be du retrait glaciaire entre 7 et 12 ka obtenues par Cossart et al., 2008 dans les vallées vosines du massif cristallin externe du Pelvoux à des altitudes supérieures à 2000m. Ces contraintes chronologiques suggèrent que pour la vallée de la Romanche, entre l'âge de 16.6±0.6 10Be de la surface polie à 1100m d'altitude et celui de 13.3±0.1 ka BP situé plus bas à 400m d'altitude, 750m de glace ont fondu en 3300 ans.
Interpretation de datations avec la méthode des isotopes cosmogéniques (âges d'exposition au rayonnement cosmique) sur le replat glaciaire du plateau du Mont Sec Plateau entre 1080 et 1121m d'altitude. Le Roux & al. 2008 - A
Alpes :
Depuis la fin du Petit Age Glaciaire autour de 1850, les reconstructions des bilans de masse fournissent des moyennes de bilans de masse à long terme de - 0.25 à - 0.3 m e.e. a-1, c'est-à-dire trois à quatre fois moins que les valeurs les plus récentes.

Glacier d'Aletsch :
Au cours des deux derniers millénaires, les moyennes des bilans de masse à l'échelle du siècle ou du demi-siècle (moyenne de +/-0.3 et maximum de +/- 0.5 m e.e. a-1) sont comparables aux taux de perte depuis le Petit Age Glaciaire et nettement en-dessous de ceux observées depuis 1981. En fait, les pertes de masse observées depuis le milieu des années 1980 (environ 0.75 m e.e. a-1) excèdent et doublent même le maximum des taux de perte à long terme des deux derniers millénaires.
Une simple considération de continuité a été appliquée aux changements de longueur cumulatifs à long terme du glacier du Grand Aletsch, Suisse (Haeberli et Holzhauser, 2003), qui a été reconstruit en détail à partir de documents historiques, des datations de moraines et d'arbres fossilisés pour les derniers 3500 ans (Holzhauser et al., 2005). Haeberli & al. 2007 - A

Alpes françaises, Glacier de Saint Sorlin :
Un modèle de distribution spatiale neige/glace est utilisé pour simuler le bilan de masse du glacier de Saint Sorlin (Alpes Françaises) sur la période 1981-2004. Le bilan de masse modélisé reproduit globalement les résultats obtenus sur le terrain sauf pour certain lieux où, en raison de la rareté des mesures, les paramètres d’échelle proposés par le modèle sont lissés par l’interpolation des données. Les bilans de masse mesurés et simulés sont ensuite utilisés pour force un modèle 2D d’écoulement de la glace. La comparaison des résultats obtenus montrent des dynamiques d’écoulement similaires. Cependant, à une échelle plus fine, les résultats, décrivant la distribution de la glace, obtenus à partir de la modélisation du bilan de masse dévient parfois de ceux obtenus sur le terrain. Cela offre une meilleure correspondance aux observations réalisées, en réussissant à reproduire un modèle de déglaciation spécifique sur la partie haute du glacier. Ces résultats préliminaires nous amènent à envisager la possibilité de substituer les séries de bilans de masse modélisées à celles mesurées, en particulier pour modéliser le futur des glaciers. Cette dernière approche est ainsi appliquée pour simuler la réponse du glacier dans le cas du scénario IPCC SRESB1. Les résultats mettent en évidence un recul rapide à l’origine de la disparition totale du glacier en 2070.

  Lemeur&al 2007 - A
Monde :
Le réchauffement global pendant la transition entre la dernière période glaciaire (il y a environ 21 000 à 10 000 ans) et le début de l'Holocène (il y a environ 10 000 à 6000 ans) a mené à un retrait généralisé et important des glaciers avec des périodes intermittentes de ré-avancées. Il y a environ 11 000 à 10 000 ans, ce réchauffement prononcé a réduit les glaciers à des tailles comparables à celles de la fin du 20e siècle dans la plupart des secteurs de montagne (Grove, 2004). En Europe du Nord et en Amérique du Nord-Ouest, qui étaient toujours sous influence des vestiges des grands Inlandsis, ce processus a été retardé jusqu'il y a environ 6000 à 4000 ans. Plusieurs ré-avancées au début de l'Holocène, particulièrement dans le Pacifique Nord et l'Atlantique Nord et probablement dans les Alpes, sont regroupées autour d'un événement il y a environ 8000 ans et ont probablement été déclenchées par des changements de la circulation thermo-haline océanique et le rafraîchissement consécutif résultant des vidanges du Lac Agassiz (Solomina et al., 2007).

A une échelle multi centennale il y a eu des périodes d'avancées de glaciers synchrones dans le monde entier – avec un pic vers la fin de l'Holocène dans l'Hémisphère Nord. Les moraines qui se sont formées au cours du Petit Age Glaciaire (du début du 14e au milieu de 19e siècles) marquent l'extension maximale des glaciers de l'Holocène dans beaucoup de régions du monde, bien que les dates de ce maximum varient selon les régions. Les glaciers alpins ont atteint leur extension maximale récente autour de 1850 (Maisch et al., 2000; Gross, 1987; Holzhauser et Zumbühl, 2003).

Il y a eu un retrait généralisé des glaciers dans le monde entier entre leur extension maximale au cours de l'Holocène et la fin du Petit Age Glaciaire, entre le 17e et la deuxième moitié du 19e siècle, avec des périodes intermittentes de ré-avancées dans certaines régions.
Synthèse bibliographique UNEP 2007 - R

Alpes françaises, Massif des Ecrins:
Le réchauffement climatique consécutif à la fin du Petit Age de Glace entraîne une importante fonte des glaciers alpins et une recrudescence de l’activité des torrents proglaciaires. En reconstituant l’évolution morphodynamique de différents sous bassins du vallon de Celse-Nière, il apparaît que les modalités du réajustement paraglaciaire peuvent varier en fonction de la quantité des eaux de fusion libérées et de la présence éventuelle de pièges sédimentaires dans les parties aval des bassins-versants (moraine, langue glaciaire…). En fonction de ces critères nous avons dégagé trois modèles de réajustement, montrant que dans chacun des cas le rythme d’exportation des sédiments différait.

Le rythme des transferts sédimentaires à l’échelle du bassin-versant de Celse-Nière n’est pas uniquement fonction de l’action des eaux de fonte glaciaire. Des effets de seuil (fin de l’obstruction de l’exutoire d’un sous-bassin) provoquent la libération de grandes quantités de matériel sédimentaire plusieurs décades après la fin de la phase glaciaire. Ainsi, le maximum du transit sédimentaire et le maximum de la fonte glaciaire peuvent être temporellement décalés, ce qui incite à nuancer les modèles conceptuels établis précédemment dans des milieux de haute-montagne

Notre approche s’est effectuée en deux étapes. La première fut de déterminer l’évolution de l’englacement depuis la fin du PAG, car les variations glaciaires constituent le moteur des réajustements paraglaciaires. La seconde fut de décrire les dépôts accumulés au pied des versants, au contact avec le fond de vallée, afin de déterminer les modalités de leur sédimentation Afin de définir les modalités du transfert de sédiments à l’échelle du bassin-versant de CelseNière nous avons essentiellement travaillé à l’échelle des sous bassins-versants. Nous voulions ainsi envisager quand et comment chaque sousbassin fournissait du matériel au drain principal (le torrent de Celse-Nière). Pour cela notre étude s’est portée sur les dépôts de pente accumulés au débouché de chaque sous-bassin, au contact avec le fond de vallée. Cossart 2003 - A
Alpes suisses et autrichiennes :
Les maxima holocènes d'avancée des glaciers alpins ont été reconstruits par Rothlisberger (1986) à partir de dataions radiocarbones de nombreux troncs d'arbres fossiles trouvés dans les fronts glaciaires. Les périodes de retrait des glaciers sont supposées avoir été favorables à la colonisation par les arbres dans les secteurs autrefois occupés par les langues glaciaires, tandis que les avancées glaciaires sont responsable du recouvrement des arbres et de leur enfouissement dans les dépôts morainiques. Pris dans son ensemble, l'enregistrement de Rothlisberger montre un modèle de changements climatiques similaire à ceux reconstruits par Patzelt (1977), Zoller (1977) and Burga and Perret (1997) dans les Alpes suisses et autrichiennes. Les observations et expérimentations ont montré que les abaissements de la limite des arbres, qui se sont produits de manière synchrone
avec les avancées glaciaires, ont été causés non pas par des hivers sévères, mais avant tout par une diminution d'environ 1,5°C de la température moyenne, et un raccourcissement consécutif de la saion de croissance (Bortenschlager, 1977).

Le motif général des variations glaciaires reconstruites par Holzhauser (1987) dans le nord des Alpes donne une illustration de la différenciation régionale dans l'évolution bipartite de l'Holocène en Europe centrale (c'est-à-dire une première période caractérisée par des conditions humides en comparaison avec une seconde marquée par une dessication progressive). La distribution des dates radiocarbones documentant les fluctuations glaciaires sur l'ensemble de la période Holocène suggère que les avancées et les retraits des glaciers se sont produites à des altitudes plus hautes pendant la période 10 000–6000 BP qu'après 6000 BP. La position plus basse des langues glaciaires dans le nord des Alpes pendant la seconde partie de l'Holocène marque des conditions plus froides et plus humides que pendant sa première partie. Cela pourrait aussi expliquer l'absence de données indiquant des avancées majeures au début de l'Holocène dans la courbe de Rothlisberger.
Synthèse Bibliographique Magny & al. 2002 - A
Europe/Alpes :
En ce qui concerne la fin du Petit Age de Glace (PAG), souvent proposée vers 1860, il est préférable de choisir l’extension maximale de la majorité des grands appareils glaciaires vers 1820, qui semble avoir été aussi le maxi maximorum, comme le signale Lliboutry (1965). Il y eut bien une crue en 1860, mais elle s’apparenta plutôt à une de ces réavancées mineures qui ont émaillé l’histoire moderne des fluctuations des glaciers alpins comme en 1890, 1920, et finalement en 1980, autour d’une décroissance régulière depuis 1820.

Ainsi, au vu des différentes séries de variations de longueur et aux relations historiques disponibles sur les Alpes, il apparaît qu’on peut proposer un PAG s’étendant entre 1600 et 1820. Dans le détail, ces deux siècles ont été caractérisés par des phases d’avancée et de recul, avec un étiage marqué vers 1760. Finalement, le PAG s’est terminé récemment et la diminution actuelle des glaciers est probablement due en partie à un retour à des conditions climatiques plus moyennes sur l’Holocène, comme celles qui régnaient vraisemblablement avant les années 1600.
Analyse bibliographique Reynaud & Vincent 2002 - A
Alpes françaises :
Le 20e siècle peut être divisé en 4 périodes : 2 périodes d'état stationnaire (1907-1941 et 1954-1981) au cours desquelles la masse des glaciers est restée à peu près constante, et 2 périodes déficitaires (1942-1953 et 1982-1999) marquées par une importante réduction de la masse des glaciers.

Les bilans de masse cumulée des glaciers 2, 3 et 4 n'ont que légèrement décliné au cours du 20 e siècle (d'environ 13 m équivalent eau e.e.) et sont proches de 0 depuis 1950. Cette tendance générale contraste avec les importants changements locaux observés au niveau des langues de ces glaciers. En revanche, le bilan de masse cumulée du glacier 1 a sévèrement décliné (d'environ 30 m e.e.). Les quatre glaciers ont perdu l'essentiel de leur masse au cours de deux périodes : 1942-1953 et 1982-1999.

L'accumulation et l'ablation moyennes reconstruites pour le glacier 1 à 2800 m d'altitude montrent un déclin du bilan de masse très marqué entre 1942 et 1953 (à la fois ablation croissante et faibles précipitations). Durant cette période, l'ablation a été très élevée (encore plus que lors de la dernière période de régression). L'avancée observée des glaciers entre 1954 et 1981 est clairement reliée à de faibles valeurs d'ablation. Pour la période 1982-1999, l'ablation a augmenté de manière significative alors que l'accumulation n'augmentait que très légèrement. Il y a une forte corrélation entre ces résultats et ceux d'une précédente étude sur le glacier de Sarennes (situé à 3 km du glacier 1).

Le taux d'ablation moyen a augmenté de 44% (passant de 1,9 à 2,8 m e.e. par an) entre 1954-1981 et 1982-1999, ce qui correspond à une différence d'énergie de 22 W m-2. L'augmentation de 0,8°C de la température de l'air entre ces deux périodes est responsable d'une grande partie de l'augmentation de l'ablation. Une augmentation limitée des radiations solaires incidentes, probablement due à la diminution de la couverture nuageuse, pourrait être également responsable d'une partie de cette ablation.
1. St Sorlin
2. Gébroulaz
3. Argentière
4. Mer de glace


Les bilans de masse cumulée totaux ont été calculés à partir de vieilles cartes topographiques et de mesures géodésiques récentes (mesures topographiques et photos aériennes). Les changements de surface au cours du 20 e siècle ont été pris en compte en utilisant des cartes et les paramètres ont été ajustés pour confronter les bilans de masse reconstitués aux mesures de terrain.

La magnitude des nombreux forçages climatiques capables d'expliquer ces variations importantes en terme d'ablation observées a ensuite été calculée. L'ablation estivale totale a été convertie en énergie (en partant du principe que l'ablation est seulement due à la fonte et que la conduction de la chaleur dans la glace ou la neige est négligeable, de même que la sublimation).
Vincent 2002 - A
Alpes suisses :
Les glaciers examinés étaient plus petits qu'aujourd'hui durant les périodes mises en évidence par les datations au radiocarbone, les échantillons de sous-fossiles ayant été rejetés des glaciers après transport sous-glaciaire et à l'intérieur du glacier. Les datations au radiocarbone n'indiquent pas une distribution aléatoire au cours de l'Holocène, mais forment huit groupes indiquant des phases de retrait glaciaire et d'amélioration climatique, avec un développement de la végétation à des altitudes plus élevées et des glaciers plus petits qu'actuellement. Ces périodes de récession sont : 9910-9550, 9010-7980, 7250-6500, 6170-5950, 5290-3870, 3640-3360, 2740-2620 et 1530-1170 cal. yr BP.

En considérant que la croissance des arbres débute environ 100 ans après le retrait d'un glacier, un climat tempéré a pu exister avant les dates obtenues et les périodes mises en avant précédemment devraient donc être prolongées d'environ 100 à 200 ans.

La comparaison avec d'autres paléo-archives montre que plusieurs datations d'oscillations de glaciers dans les Alpes sont en accord avec le présent jeu de données. Il y a aussi une certaine similitude entre les périodes de retrait glaciaire obtenues ici et le comportement de glaciers au-delà des Alpes, en particulier en Scandinavie.
 Les échantillons de bois sous-fossile et de tourbe de six glaciers des Alpes suisses ont été rassemblés et 65 échantillons ont été datés au radiocarbone (11 échantillons ont été multi-datés). Les glaciers considérés ici sont : Unteraar (Alpes centrales), Mont Miné (Valais), Tschierva et Forno (Massif de Bernina), Ried (groupe de Mischabel) et Trient (Massif du Mont Blanc).

Les auteurs concluent que les clastes de bois fossile sont principalement la preuve d'un transport sous-glaciaire et intra-glaciaire et que les arbres n'ont pas été transportés par des avalanches ou des gens aux sites d'échantillonnage. Afin de contraindre le temps d'avance, seuls les 5-10 cernes d'arbre extérieurs sans écorce ont été datés.

Toutes les mesures conventionnelles au radiocarbone obtenues ici ont été réalisées selon Fairhall et al. (1961).
Hormes & al. 2001 - A
Alpes françaises – Glacier du Casset (massif des Ecrins) :
C'est en 1840 que les premières manifestations de décrue glaciaire sont signalées dans le massif des Écrins-Pelvoux (Mougin, 1925 ; Édouard, 1978). Depuis, la tendance générale à la récession ne cesse de s'affirmer. Loin d'être linéaire, elle connaît des fluctuations de faible intensité, auxquelles le glacier du Casset réagit particulièrement vite.
Etude de la sensibilité du glacier aux fluctuations climatiques récentes, appréhendées à partir des documents historiques. Garitte & Lahousse 2000 - A
Alpes :
L’extension de la glace alpine est certainement plus réduite aujourd’hui qu’elle ne l’a jamais été au cours des 5000 dernières années. Depuis 1850, les glaciers européens ont perdu entre 30 et 40 % de la surface de glace et environ 50 % de leur volume.
  Haerberli & Beniston 1998 - A


Observations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références

Glacier Alpins:
Les bilans de masse globaux sont généralement utilisés dans le cadre de l’étude de modèles de forçage climatique sur la fonte des glaciers. Cependant, le bilan de masse global d’un glacier est également influencé par la réponse dynamique du glacier. A l’aide d’un modèle statistique, nous avons montré que 52% de la déviation interannuelle du bilan de masse par point (point mass balance) des 6 glaciers répartis sur la totalité de la chaîne alpine peut être attribuée à une variabilité commune. Les changements dans les bilans de masse par point (point mass balance) mettent en évidence une constance remarquable allant jusqu’à 80% pour les glaciers situés dans un périmètre inférieur à 10km. En comparaison aux conditions stables de la période 1962-1982, les changements du bilan de masse de surface sont de 0.85m équivalent eau par an pour 1983-2002 et de 1.63 m.e.a.a-1 pour 2003-2013. Ces informations mettent en avant une accélération régionale marquée de la perte de masse, sur les dernières années, sur la totalité du massif alpin.

 

Vincent & al 2017 - A

Glacier d'Argentière (Massif du Mont-Blanc) :
L’observatoire sous-glaciaire situé sous le glacier d’Argentière offre une opportunité rare d’étudier les interactions entre les vitesses de glissement et les écoulements sous-glaciaires. Les vitesses de glissement ont été mesurées de manière presque continue depuis 1997. Les résultats mettent en évidence une diminution des vitesses de glissement sur les 20 dernières années.

Nous avons pu observer de nombreuses relations entre les vitesses d’écoulement en surface, les vitesses de glissement sous-glaciaire, et l’épaisseur de la glace. Ces relations permettent de conclure qu’à l’échelle annuelle, l’évolution des vitesses d’écoulement du glacier ne dépendent de l’évolution des écoulements sous-glaciaires.

L’étude de l’évolution des vitesses de glissement à l’échelle saisonnière met également en évidence une diminution sur les 20 dernières années.

A l’échelle saisonnière, l’augmentation des vitesses de glissement, avant ou de manière simultanée avec l’augmentation des écoulements sous-glaciaires en Mai, met en évidence un système de drainage multiple. A l’inverse, à la fin de la saison de fonte, les vitesses d’écoulement continuent de diminuer après que les écoulements ont retrouvé leur débit hivernal.

L’augmentation simultanée des écoulements et des vitesses de glissement est observée, la plupart du temps, avant la transition printanière. Plus tard dans l’année, les vitesses de glissement ne sont plus corrélées aux écoulements sous-glaciaires, dans la mesure où la variation de quantité d’eau en provenance de la surface n’influe plus sur la variation de vitesse ; mis à part pour quelques accélérations importantes, qui font suite à des périodes de fortes pluies, de fonte importante (ou même des deux).

Depuis 1975, le LGGE (Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement, Grenoble) a mis en place des campagnes de mesures régulières, sur 4 transects du glacier d’Argentière (45°10 N; 6°10 E), pour mesurer les évolutions du bilan de masse, de la vitesse d’écoulement du glacier et de l’épaisseur de la glace.

Un observatoire sous-glaciaire a été mis en place à 2173m d’altitude pour étudier l’évolution du glissement du glacier. Les mesures sont enregistrées depuis 1997.

Aux alentours de la cavité sous-glaciaire utilisée pour les observations, l’évolution de l’épaisseur de la glace au niveau du transect 4, à 2400m d’altitude, est, quant à elle, mesurée chaque année.

En complément, les écoulements sous-glaciaires sont étudiés, pendant la saison d’été, depuis une galerie (à 2060m d’altitude). La périodicité des mesures est de 15 minutes. Lorsque la valeur atteint 13m3 par seconde, l’écoulement est divisé entre plusieurs conduits et son débit réel n’est plus mesuré.

Vincent & Moreau 2016 - A

Himalaya (corrélation possible avec les glaciers des alpes françaises):
La majorité des glaciers d’Himalaya centrale sont recouverts d’une couverture détritique d’épaisseur variable qui impacte de manière importante les taux d’ablation. Dans cette étude, nous avons essayé de mettre en relation l’épaisseur de la couverture détritique avec les taux de fonte du glacier. Ainsi, de 2009 à 2010 et de 2012 à 2013, 30 forages ont été réalisés, à la fois dans des zones de glace « propre » (sans couverture détritique) et sur des zones présentant une couverture détritique plus ou moins importante, afin de calculer les taux d’ablation.

Nous avons pu mettre en évidence une corrélation importante (R²=0.92) entre la fonte moyenne de la glace « propre » et les variations d’altitude. En revanche, la corrélation entre la fonte moyenne de la glace protégée par une couverture détritique et les variations d’altitude reste faible (R²=0.14). La fonte de la glace protégée par une couverture détritique varie en mm temps que les variations de l’épaisseur de la couche de débris (entre 1 et 40 cm). On observe une ablation maximum sous une couche de débris allant de 1 à 6 cm d’épaisseur et minimum lorsque la couche de débris atteint 40 cm. Sur toute la zone d’étude, les taux d’ablation observés pour la glace protégée par une couverture détritique apparaissent 37% moins importants que les taux d’ablation de la glace « propre ». Notre étude suggère que l’amincissement d’un glacier entraîne, de manière rapide, l’augmentation de sa couverture détritique, et, par conséquent, réduit les vitesses d’ablation.

 Afin de déterminer les effets de la couverture détritique, d’épaisseur diverse, sur la vitesse de fonte du glacier, les taux d’ablation ont été mesurés pendant 4 ans, entre 2009 et 2010 puis entre 2012 et 2013. Chaque année durant cette période, à la fin du mois d’octobre, 30 sondes ont été utilisées pour mesurer les taux d’ablation, à la fois dans les zones de glace « propre » et dans les zones recouvertes par du matériel sédimentaire. Sur chaque zone de forage l’ablation était surveillée tous les 15 jours pendant la période de fonte. La fonte hivernale, quant à elle, était mesurée à partir de la fonte cumulée entre le 1er Novembre et le 30 avril. Cette double mesure permettait de mettre en évidence les taux de fontes mensuels pour les périodes hivernales et estivales. Pratap & al. 2015 - A

Alpes françaises, glacier de Taconnaz:
De très importants volumes de glace se détachent régulièrement du glacier suspendu de Taconnaz, dans les Alpes françaises. Pendant l’hiver, lorsque le manteau neigeux est instable, ces effondrements peuvent être à l’origine d’avalanches très importantes, représentant une menace importante pour les zones habitées de la vallée.

Les effondrements importants ont lieu lorsque le glacier atteint une géométrie critique. Après un un effondrement important, le glacier se retrouve dans une position minimale et se recharge ensuite pendant 6 mois, pour atteindre de nouveau son niveau maximum. Pourtant, ce seuil géométrique critique, bien que nécessaire, n’est pas suffisant dans la mise d’effondrements importants. Etant donné que la glace est régulièrement arrachée du glacier, sous l’effet de la désintégration en petits blocs, les effondrements importants n’ont pas toujours lieu lorsque le glacier se trouve en position maximum. Dans le cas de deux effondrements importants, le volume de glace arrachée du glacier a été estimé à 275 000m3. Des mesures photogrammétriques ont été utilisées pour évaluer, en utilisant une méthode de calcul basée sur la modélisation des écoulements glaciaires, un écoulement de 820 000m3 par an dans la zone étudiée. Cette estimation a été utilisée pour évaluer le volume moyen de glace arraché sur l’ensemble des périodes d’étude.

  Vincent & al. 2015 - A
Alpes françaises :
En réponse au changement climatique, la plupart des glaciers subissent une perte de masse et, par conséquent, contribuent à l’augmentation du niveau marin. Afin d’estimer leur bilan de masse et de mettre en place des mesures de terrain, une cartographie précise, avec une périodicité courte est nécessaire. Dans cette étude, nous cherchons à évaluer le potentiel de l’imagerie stereo issue de la campagne Pléiade, afin d’obtenir les variations d’altitude des glaciers et les modèles numériques de terrain qui leur sont associés.
  Berthier & al 2014 - A
Alpes françaises :
Les glaciers des Alpes françaises sont distribués principalement dans les massifs du Mont-Blanc, de la Vanoise et des Ecrins et couvraient 369 km² en 1967/71, 340 km² en 1985/86, 300 km² en 2003, et 275 km² en 2006/09. Cela représente une diminution de la surface spécifique de l'ordre de 25% sur l’ensemble de la période d'étude. Une accélération du recul des glaciers a été observée au cours de la période d'étude, principalement dans les années 2000 : le taux de changement a augmenté de 0,52% par an pour la période 1967/71 à 1985/86, à 0,65% par an pour la période 1985-1986 -2003, et à 1,70% par an pour la période 2003-2006/09. Le recul des glaciers a été accompagné par des changements dans un certain nombre de variables topographiques (par exemple, la surface, la longueur, l'altitude, la pente moyenne). Entre 1967/71 et 2006/09, les glaciers qui ont reculé le plus ont été les plus petits glaciers, les glaciers orientés E, SE et S, les glaciers les plus raides dans la classe de pente moyenne inférieure à 40°, et les glaciers avec une altitude minimum élevée.

Évolution de la superficie englacée et du nombre de glaciers: (1) En 2006/09 la zone englacée des Alpes françaises était de 8% moindre qu’en 2003, de 19% moindre qu’en 1985/86, et de 25% moindre qu'en 1967/71. (2) Le taux de retrait des glaciers était environ trois fois plus élevé : (i) dans les années 2000 qu’au cours des trois décennies précédentes ; et (ii) dans les Ecrins par rapport au massif du Mont-Blanc (côté français) au cours des 40 dernières années. Sauf pour les glaciers <0,1 km² la surface du glacier a diminué au sein de chaque classe de taille. En dépit d'une dispersion marquée, la variation relative de la surface des glaciers a diminué inversement à leur taille d'origine. (3) Le nombre de glaciers s'est élevé à 528 en 1967/71, 522 en 1985/86, 553 en 2003, et 548 en 2006/09. Cette variabilité résulte en partie de la fragmentation de plusieurs glaciers au cours de chacune des trois périodes ; en considérant chaque ensemble de fragments comme un seul glacier, le nombre de glaciers était de 502, 499 et 421 en 1985/86, 2003 et 2006/09 respectivement.

Changements dans l’hypsographie des glaciers : (1) Le mode de la distribution hypsométrique a augmenté de 50-100m entre 1967/71 et 2006/09. (2) Les changements de surface par gamme d'élévation sont plus élevés à plus basse altitude (<1700 m) qu’autour de l’altitude moyenne des glaciers (~ 3000 m) ; avec une disparition complète de la glace en dessous de 1400 m, et presque pas de changement au-dessus de 3500 m. Ce dernier point est en accord avec les résultats de Vincent et al. (2007) montrant que les zones glaciaires de haute altitude n'ont pas été significativement réduites au cours des 100 dernières années. (3) Les gammes d'altitude comprises entre 1700 et 2200 m montrent des changements relatifs de surface plus faibles que les gammes d'altitude entre 2200 et 3300 m. Cela doit être lié aux faits que les glaciers atteignant ces altitudes sont : (i) la plupart du temps couvert de débris, avec un retrait inférieur ; et/ou (ii) les plus grands glaciers où la perte de surface sur les rives du glacier pour une gamme d'altitude peut être considérée en partie contrebalancée par l’abaissement de l’altitude de la surface introduisant un décalage apparent des lignes de contour.

Les auteurs ont également montré que l'accélération du recul des glaciers pourrait être liée à la tendance à la hausse de l’altitude de leur ligne d’équilibre (ELA) et aux bilans de masse négatifs de façon presque permanente documentés pour les deux dernières décennies, les deux étant principalement une conséquence de l'augmentation de la température annuelle moyenne de l'air observée au cours du 20e siècle, qui a été particulièrement marquée depuis les années 1970. Enfin, les données sur le nombre et la taille des glaciers, ainsi que les changements dans la zone englacée au fil du temps, sont en accord avec les données obtenues dans d'autres régions des Alpes révélant un comportement similaire des glaciers à travers les Alpes européennes, et une accélération du recul des glaciers au cours des 40 dernières années.
 L'inventaire le plus récent et complet des glaciers français était auparavant la base de données Vivian, datant de la fin des années 1960 mais intégrée dans la base de données du ‘World Glacier Inventory’ à la fin des années 1990. En raison des changements importants dans l'étendue des glaciers au cours des dernières décennies, une mise à jour de l'inventaire des glaciers des Alpes françaises a été faite dans un format numérique vectoriel (avec la base de données associée) pour plusieurs dates couvrant les 40 dernières années. Un tel inventaire multitemporel des glaciers correspond à une demande clé du Réseau mondial GLIMS (Global Terrestrial Network for Glaciers and the Global Land Ice Measurements from Space). Des cartes topographiques, des photographies aériennes et des images satellites ont été utilisés pour cartographier l'étendue des glaciers à l'aide de deux méthodes manuelle et automatique ; et la base de données a été générée compte tenu de la structure de la base de données GLIMS. Gardent & al. 2014 - A

Alpes françaises :
L’analyse du régime thermal des glaciers est crucial pour l’évaluation des risques liés aux glaciers et ce, particulièrement dans un contexte de changement climatique. Il est, en particulier, important de modéliser le régime thermal transitoire des zones froides d’accumulation. Une approche par modélisation a ainsi été mise en place pour déterminer ce régime thermal, en utilisant seulement les données, obtenues par observations météorologiques, des conditions des surfaces proches. Dans un premier temps, nous avons utilisé un modèle SEB pour la percolation de l’eau et la pénétration des radiations solaires dans les névés, afin d’identifier les processus qui contrôles les températures des zones sous la surface des nevés froids. Les températures obtenues concordent bien avec celles mesurées au Col du Dôme (4250m), France. Dans un second temps, un modèle simplifié n’utilisant que la température moyenne quotidienne, la température de l’air et les radiations solaires potentielles, a été développé. Ce modèle simule la variabilité spatiale de la surface de fonte, des températures des zones situées sous la surface des névés, et a été utilisé pour reconstruire, de manière précise, les profils de températures des forages profonds effectués au Col du Dôme. Les résultats montrent que la percolation et de le refroidissement sont des processus qui participent de manière importante au transfert d’énergie, depuis la surface, jusqu’aux couches profondes. Cependant, ils ne sont pas responsable de l’augmentation de l’absorption d’énergie en surface, qui est essentiellement le résultat de l’augmentation des flux en provenance de l’atmosphère, en raison des variations du SEB lorsque la température de surface atteint 0°C. L’absorption d’énergie facilitée entraine donc une augmentation de la vulnérabilité des zones d’accumulation froides, à la hausse des températures de l’air.

 

Gilbert & al 2014 - A
Alpes Françaises :
Analyse de la sensibilité du bilan de masse de surface et de la ligne d’équilibre glaciaire (ELA) par rapport au changement climatique est cruciale dans le cadre de la simulation de l’évolution future des glaciers. Cette analyse a été mise en œuvre grâce à l’utilisation d’une base de données très importante, réalisée à partir de mesures faites sur 4 glaciers français au cours des 16 dernières années, qui comprend de nombreuses informations vis-à-vis de l’accumulation neigeuse et des taux d’ablation de la neige et de la glace. L’étude du bilan de masse hivernal met en avant un schéma compliqué entre son évolution et le gradient altitudinal, sans qu’une relation linéaire puisse être mise en évidence. Bien que les ratios entre les différents bilans de masse hivernaux et les précipitations sur les vallées alpines diffèrent de manière importante entre les sites d’étude, ils restent constants au cours du temps. Les relations entre l’ablation de la glace et de la neige et la température sont stables, et ne présentent aucun lien avec l’altitude. La moyenne des facteurs PDD (positive degree-day) pour la neige et la glace sont respectivement de 0.003 et 0.0061 m.e.e °C-1 j-1. Cette analyse montre que, pour un site d’étude donné, l’ablation dépend surtout de la quantité de précipitation neigeuse et du nombre de PDD cumulé. La sensibilité de l’ablation annuelle au changement de température augmente de manière linéaire de 0.25 m.e.e °C-1 à 3500m à 1.55m.e.e °C-1 à 1650m. La sensibilité de la LEA aux changements de température connaît une amplitude de 50 à 85m°C-1.
Mesures sur une période de 16 ans, 131 sites et 4 glaciers différents

Six & Vincent 2014 - A

Alpes françaises (Mer de Glace):
Utiliser des simulations d’évolution des glaciers permet d’évaluer les futurs changements dans les régimes hydrologiques des bassins versants de montagnes. Un modèle paramétré simplifié est utilisé ici pour simuler les variations futures d’épaisseur et de recul du glacier de la Mer de Glace, dans les Alpes françaises. Une fonction normalisée des variations d’épaisseur a été mise en place pour décrire la distribution spatiale des variations de surface d’altitude comme fonction de l’altitude. Le modèle révèle que, sous les conditions climatiques actuelles, la Mer de Glace va continuer de diminuer fortement dans les prochaines décennies, reculer de 1200m d’ici 2040. Cette méthode connaît pourtant des limites à cause des incertitudes de la fonction normalisée basée sur les variations d’épaisseur. Une erreur de 10% dans la fonction normalisée est à l’origine d’incertitude de respectivement 46%, 30% et 18% pour le front de la Mer de Glace, la zone de surface et le bilan de masse du glacier, d’ici 2040. Etant donné que les différences dans la fonction normalisées sont bien supérieures à 10% d’un glacier à l’autre et ce , même si les glaciers ont une altitude et une taille identiques, il serait très risqué d’extrapoler la fonction à d’autres glaciers avec des paramètres différents.

 

Vincent & al. 2014 - A

Alpes françaises :
Afin de compléter le travail des glaciologistes, les géographes doivent expliquer la distribution des glaciers aux différentes échelles. En effet, de nombreux effets locaux peuvent interférer avec les paramètres climatiques régionaux, et créer des variations de sensibilité des glaciers. Notre étude confirme que les paramètres régionaux et locaux se combinent pour expliquer la distribution actuelle des glaciers dans les alpes françaises. Bien certaines différences importantes soient observées entre les régions, les variations principales des lignes d’équilibre glaciaire sont conséquences des évolutions des paramètres locaux, propres à chaque région (environ 85% du total des variations).

Dans un premier temps, nous avons appliqué une méthode issue d’une analyse statistique multivariée et multi scalaire afin d’améliorer la compréhension des variations de LEA à l’échelle locale et régionale, et de fournir une topologie les schémas glaciaires. Nous avons ensuite appliqué les résultats de l’analyse multi scalaire à une carte des variations spatiales des LEA, à l’échelle des Alpes Françaises. Enfin, nos résultats nous ont permis d’obtenir une analyse de la distribution des glaciers, sur la période actuelle, dans les Alpes Françaises, mais ont également introduit une discussion méthodologique sur la modélisation glaciaire.

Cossart 2013 - A

Alpes françaises :
Etant donné la rareté des observations, la question de l’incertitude des variations de temperature à haute altitude, sur le dernier siècle, demeure. Les mesures de températures effectuées dans les forages fournissent un très bon indicateur des températures atmosphériques à haute altitude, bien qu’elles ne soient pas directement reliées aux températures de l’air. En utilisant un modèle de flux de chaleur associé à une approche de modélisation Bayesienne, nous avons analysé les profils de température de sept forages sur 3 sites différents, entre 4240 et 4300m d’altitude, dans le massif du Mont-Blanc. Les variations de températures du dernier siècle ont été estimées en inversant, de manière simultanée, ces profils de température. Un taux de réchauffement moyen de 0.14°C par décennie, entre 1900 et 2004 a été mis en évidence. Ces résultats sont similaires à la tendance observée dans les régions de basse altitude des alpes nord-ouest, suggérant ainsi que les tendances de variations des températures de l’air ne sont pas soumises aux variations d’altitude.

 

Gilbert & Vincent 2013 - A

Alpes françaises :
Dans cette étude, nous nous intéressons à des séries temporelles de Lignes d’Equilibre Glaciaire (LEA), mesurées à partir de la ligne de neige présente en fin d’été mise en évidence en utilisant des images satellites, pour 43 glaciers des alpes de l’ouest entre 1984 et 2010. Plus de 120 images satellites, d’origine Landsat, SPOT et ASTER furent utilisées dans ce contexte. En parallèle, les changements des variables climatiques, l’évolution du nombre de jour d’été à température positive (CPDD) et des précipitations hivernales furent analysées sur la même période en utilisant les données de 22 stations météos, situées dans et atours de nos zones d’étude. En supposant que les tendances évoluent de manière linéaires sur la période d’étude, on obtient les résultats suivants : (1) l’altitude moyenne de la LEA des 43 glaciers augmente d’environ 170m ; (2) le CPDD d’été augmente de 150 jours à 3000m ; (3) les précipitations hivernales restent constantes. Les CPDD d’été montrent une homogénéité à la fois temporelle et spatiale, les précipitations hivernales ne montrent qu’une homogénéité temporelle, certaines stations affichant une des modèles spatiaux légèrement différents. L’analyse des différentes LEAs montre que la variabilité temporelle entre les 43 glaciers de l’étude est également homogène mais que, spatialement, les glaciers situés dans le sud de notre zone d’étude ne sont pas soumis aux même évolutions que ceux situés dans la partie nord. Cette différence s’explique principalement par la différence dans la distribution des précipitations.

Dans cette étude, 43 glaciers, situés dans les Alpes Françaises ou à la frontière avec la Suisse et l’Italie, furent sélectionnés. La sélection fut basée sur les critères suivant : (1) les glaciers devaient avoir une altitude maximum assez élevée afin de permettre l’observation de la ligne de neige chaque année durant la période d’étude ; (2) chaque type de glaciers devait être représenté ; (3) des glaciers de chaque zone glaciaire dans les alpes françaises, du sud (44°500N) jusqu’au nord (46°000N) devaient être inclus à l’étude. Un total de 122 images des 43 glaciers fut utilisé pour couvrir les 27 ans de la période d’étude. Malheureusement, quelques images de glaciers sont manquantes pour certaines années. Ce manque de données s’explique de 2 façons : (1) La couverture nuageuse empêche de voir le terrain d’étude. (2) Les chutes de neige qui peuvent survenir en fin d’été peuvent recouvrir complètement les glaciers, empêchant par la même l’identification de la ligne de neige. Les images utilisées furent enregistrées par les satellites suivants : Landsat 4TM, 5TM, 7ETM+ , SPOT1 à 5 et ASTER, avec des résolutions spatiales comprises entre 2.5 et 30m.

Rabatel & al. 2013 - A

Alpes françaises - Glacier de Sarennes :
Les données temporelles détaillées de l’évolution des bilans de masse hivernaux et estivaux du glacier de Sarennes (Alpes françaises) sont ici comparées aux données météos locales et aux anomalies à petite échelle de l’Oscillation Nord Atlantique (ONA) sur 3 aspects : variabilité interannuelle, tendances des signaux à basse fréquence et rupture des séries temporelles.

Le bilan de masse hivernal a augmenté de 23% depuis 1976 en raison d’une augmentation des précipitations en début et fin d’hiver. La balance estivale, quant à elle, a fortement diminué depuis 1982 en raison d’une augmentation de 43% des taux de fonte de la glace et de la neige. L’augmentation de 24 jours de la période d’ablation –dans la cause principale est l’augmentation de la durée de la période d’ablation de la glace- est le principal facteur d’évolution de l’ablation globale. De plus, les 25 dernières années ont vu l’augmentation des taux d’ablation de la neige et de la glace de 14 et 10%.

La Ligne d’Equilibre Glaciaire (LEA) de ce glacier exposé Sud était, en moyenne, située à 3100m entre 1949 et 2007. Autours de cette position moyenne, la sensibilité de l’altitude de la LEA au changement de température est d’environ 93m par degré. La sensibilité à la température de la balance estivale est de -0.62me.e par an par degré pour une période d’ablation de 125 jours.

Enfin, l’évolution des bilans de masse estivaux et hivernaux, en rapport avec les anomalies de l’ONA, est étudiée. Etonnamment, on retrouve les principales corrélations entre les anomalies hivernales de l’ONA et la balance estivale. La balance et les précipitations hivernales ne sont, quant à elle, que très peu corrélées aux anomalies hivernales de l’ONA.

Depuis 1949, des mesures du bilan de masse, en été et en hiver, ont été réalisé. Sur 4 ou 5 sites, deux méthodes de mesures différentes ont été utilisées pour mesurer l’accumulation et l’ablation : (1) Des carottages ont tout d’abord été effectués pour mesurer le bilan de masse hivernal à partir des couches de neiges (stratigraphie) et des mesures de densité. (2) Le bilan de masse annuel est mesuré à partir de sondes plantés dans la glace. Les mesures sont répétées 6 ou 7 fois pendant la période d’ablation, non pas à des dates fixes mais en fonction des résultats obtenus grâce à une méthode de stratigraphie destinée à déterminer la balance maximum à la fin de l’hiver et celle minimum, à la fin de la période d’ablation. Le nombre d’observations sur le glacier rende possible la mise en évidence des évolutions du taux et de la durée de l’ablation dans les variations de balance estivale. (…)

Pour chaque année, les résultats obtenus à partir de l’analyse des variations de la balance hivernale ont été comparés avec les précipitations enregistrées à la station météo de Besse sur la même période. En partant du postulat que la pluie ruisselle sur le glacier et ne contribue pas au bilan de masse lorsque la température est supérieure à 1°C, seuls les jours avec des précipitations solides sont traités. Les températures sur le glacier sont calculées à partir de la station météo de lyon, en prenant 4.9°C par Km comme gradient altitudinal pendant la saison hivernale.

Thibert & al. 2013 - A
Alpes françaises, glacier de la Mer de Glace:
En soustrayant les surfaces topographiques de 1979, 1994, 2000 et 2008, nous avons mesuré une augmentation des taux d’amincissement de la glace de 1m par an (79-94) à plus de 4m par an (2000-08) sur la langue de la Mer de Glace, dans les Alpes françaises. Le rôle joué, par les variations de bilan de masse et d’écoulements glaciaires, sur cette tendance ont été estimés au travers de mesures de terrain par télédétection spatiale optique. Entre 79-94 et 2000-08, le bilan de masse diminue de 1.2me/e par an, majoritaire en raison du réchauffement climatique. Les variations du bilan de masse sont à l’origine d’une augmentation de la couverture détritique du glacier ainsi que de son évolution hypsométrique. Cependant, ces deux paramètres se compensent l’un l’autre. On observe également un ralentissement de la Mer de Glace et de l’écoulement glaciaire qui, entre les deux zones d’étude à 2200 et 2050m diminue de 60%. Entre 1979-94 et 2000-08, deux tiers de l’augmentation des taux d’amincissement de la glace ont été causé par la diminution de l’écoulement glaciaire et un tiers par l’augmentation de la surface d’ablation. Cependant, étant donné notre incapacité à connaître l’évolution de la masse au-dessus et au-dessous de la zone d’étude, ces chiffres doivent être maniés avec circonspection. Une conséquence importante serait l’apparition d’erreurs importantes si jamais un des termes de l’équation de continuité (par exemple la surface du bilan de masse) était déduit des deux autres variables (par exemple l’altitude et les variations d’écoulements glaciaires).
  berthier & vincent 2012- A

Alpes :
L’objectif de cette étude est la création d’un indice cartographique du permafrost alpin qui couvrirait la totalité des alpes européennes. Un modèle statistique unifié, fondé sur les observations de permafrost alpin, est utilisé pour la couverture détritique et les surfaces en rocher à travers les alpes. Les variables explicatives du modèle sont la température annuelle moyenne de l’air, les radiations solaires potentielles et les précipitations. Des modifications d’équilibrage ont été appliquées au modèle, afin de pouvoir prédire les conditions topographiques et géomorphologiques qui diffèrent des paramètres de terrain utilisés pour la mise en place du modèle. Ces paramètres d’équilibrage se fondent sur l’état de l’art du sujet, et comportent un certain degré de subjectivité dans la mise en place du nouveau modèle. L’analyse de l’APIM peut s’avérer compliquée dans la mesure où il n’existe que très peu de tests indépendants à notre étude, auxquels comparer nos résultats. L’APIM fournit un indice qui permet de décrire la distribution spatiale du permafrost, qui fournit les clefs pour analyser l’incertitude des cartes, et qui fait la liaison entre le contenu de ces cartes et la réalité observée sur le terrain. Les cartes obtenues peuvent être utilisées pour estimer les conditions du permafrost dans n’importe quelle zone des alpes et ce, dans des contextes variés tels que la recherche ou l’analyse spatiale. Les résultats montrent que les pays avec les plus grandes zones de permafrost dans les alpes sont la Suisse, suivie par l’Italie, l’Autriche, La France et l’Allemagne. La Slovénie et le Lichtenstein présentent également des zones de permafrost, bien que ces dernières restent marginales. Cependant, dans tous les pays, l’étendue des surfaces occupées par le permafrost est inférieure à l’étendue des surfaces occupées par les glaciers.

 

boeckli & al. 2012 - A

Alpes françaises, glacier de tête rousse :
Les processus de formation des lacs sous-glaciaires sont encore méconnus en raison de la difficulté à trouver et à d’étudier de telles formations. De nombreuses études ont été menées entre 2007 et 2010 afin d’étudier les risques liés à la vidange de la poche d’eau de Tête (où une précédente vidange avait causé 172 morts en 1982). Nos étude combine mesures par GPR et SNMR. Nous avons pu mettre en évidence la présence d’un réservoir glaciaire contenant 55 000m3 d’eau. La cavité sous-glaciaire a été drainée de manière artificielle. L’exemple de cas met en évidence la manière dont les campagnes de recherches géophysiques peuvent être utilisées pour détecter ces types d’aléas lorsqu’ils sont suspectés et ce, particulièrement lorsqu’il n’existe aucun torrent émissaire au glacier. De nombreuses mesures de températures ont montré que la langue du glacier pouvait être catégorisée comme glacier froid, ce qui pourrait expliquer l’accumulation d’eau dans le glacier.
Plusieurs mesures géophysiques ont été menées sur le glacier de Tête Rousse. En 2007 les mesures GRP, utilisées pour obtenir la topographie du bedrock nous ont amené à entrevoir la présence d’une poche d’eau sous le glacier. En 2009, nous avons utilisé le SNMR pour déterminer le volume d’eau contenu dans le glacier. Enfin, les forages effectués en 2010 nous ont permis de confirmer la présence d’eau dans la cavité. Vincent & al. 2012 - A
Alpes suisses :
Trente nouveaux enregistrements sur 100 ans de bilan de masse glaciaire de surface, d'accumulation et de fonte dans les Alpes suisses sont présentés. Les séries temporelles sont basées sur un ensemble complet de données de terrain et sur une modélisation distribuée et fournissent des indications sur le lien entre glaciers et climat. Une perte de masse importante au cours du 20ème siècle est évidente pour tous les glaciers, mais les taux diffèrent fortement. La perte de masse des glaciers montre des variations multidécennales et a été particulièrement rapide dans les années 1940 et depuis les années 1980. Les données montrent que le bilan de masse des glaciers dans les Alpes suisses varie en phase avec l'Oscillation Atlantique Multidecadale (AMO). Les bilans de masse sont fortement anticorrélés à l’indice de l’AMO supposé être lié à la circulation océanique thermohaline. Ainsi, la variabilité dans l'Atlantique Nord a eu un impact identifiable sur l'évolution des glaciers dans les Alpes suisses depuis au moins 250 ans. Jusqu'à la moitié de la perte de masse récemment accélérée pourrait être due à des variations climatiques naturelles multidécennales.
Cette étude combine des données altimétriques de surface et un ensemble complet de mesures in-situ avec une modélisation du bilan de masse pour calculer des séries temporelles sur 100 ans de fonte quotidienne, d'accumulation de neige et de bilan de masse de surface pour trente glaciers suisses sur une grille de 25 × 25 m pour la période 1908-2008. Ces séries chronologiques séculaires, sans précédent en longueur et en couverture, fournissent une base de données à haute résolution dans le domaine spatial et temporel pour analyser la réponse des glaciers de montagne au changement climatique du 20e siècle et pour extrapoler les mesures effectuées sur quelques glaciers sur des chaînes de montagnes entières. Huss & al. 2010a - A
Alpes suisses (partie sud-est) :
Les changements de volume de 20 glaciers au cours du 20ème siècle dans lesud-est des Alpes suisses (Engadine, Val Poschiavo, Val Bregaglia) ont été analysés. Le taux de perte de masse entre 1900 et 2008 diffère fortement entre glaciers voisins. Alors que de grands glaciers de vallée (par exemple Vadrec del Forno) ont montré des bilans de masse moyens allant jusqu'à –0.60 mètres équivalent eau par an (m e.e. a-1), des glaciers plus petits et plus raide (par exemple Vadret da Palü) présentent une perte de masse plus lente de l'ordre de -0.20 m e.e. a-1. Au cours du siècle dernier, le volume de glace régional a diminué de 47%, avec de fortes disparités entre les différents glaciers (30-75%).
Un échantillon comprenant 20 glaciers de différentes géométries, tailles et expositions a permis d'étudier la réaction des glaciers aux changements climatiques. En utilisant un modèle distribué d’accumulation et de fusion basé sur un indice de température, des séries chronologiques de bilan de masse ont été dérivées à une résolution saisonnière à partir de 1900. Le modèle a été calibré en utilisant les changements de volume de la glace obtenus à partir des différences calculées entre des modèles numériques de terrain basés sur (i) des levés topographiques terrestres, (ii) des données SRTM, et (iii) la photogrammétrie aérienne. Des mesures ponctuelles in situ de bilan de masse annuel et d'accumulation hivernale étaient disponibles pour certains glaciers et des longues séries de débits ont été utilisées pour la validation du modèle. Huss & al. 2010b - A
Alpes suisses (62 glaciers) :
Le volume total de glace présent dans les Alpes suisses en 1999 est estimé 74±9 km3. Cela correspond à une épaisseur moyenne de glace de 70±8 m. Environ 88% du volume (65±5 km3) est stocké dans les 59 plus grands glaciers (glaciers avec une surface A ≥ 3 km²). L'échantillon de glaciers analysé avec une relation d'échelle empirique volume–surface (glaciers avec A<3 km²) contribue pour 33% à la surface totale et contient 12% du volume total.

La série temporelle de bilans de masse permet de situer le volume total de glace calculé pour les Alpes suisses dans le contexte du changement climatique. Les auteurs estiment que sur la période 1999–2008 le volume total de glace a diminué d'environ 12%. En raison d'une surface de glaciers supposée constante dans cet intervalle de temps, on doit considérer cette valeur comme une limite supérieure. La perte de volume qui s'est produite au cours de l'année particulièrement chaude 2003 (−2.40 m équivalent eau) est estimée à environ 3,5% du volume total de glace des Alpes suisses, correspondant à 2,6 km3 de glace.
Dans cette étude, une méthode basée sur la conservation de la masse et sur les principes de la dynamique d'écoulement de la glace est appliquée à 62 glaciers des Alpes Suisses pour estimer la distribution de leur épaisseur à partir de leur topographie de surface. Toutes les mesures directes disponibles d'épaisseur de glace sont intégrées. Les auteurs ont appliqué cette méthode (ITEM pour "Ice Thickness Estimation Method") et présentent une estimation mise à jour (2008) du volume total de glace des glaciers des Alpes Suisses par rapport à l'année de référence 1999. Farinotti & al. 2009 - A
Alpes suisses (glaciers de Claridenfirn, Aletsch et Silvretta):
La fonte de la neige et de la glace était plus forte dans les années 1940 que pendant les années récentes, malgré les températures significativement plus hautes des décennies actuelles. Un enregistrement intra-alpin du rayonnement montre que dans les années 1940, le rayonnement global dans les courtes longueurs d'onde au cours des mois d'été était 8% au-dessus de la moyenne à long terme et significativement plus élevé qu'aujourd'hui, favorisant une perte de masse rapide des glaciers. L'assombrissement du rayonnement solaire entre les années 1950 et les années 1980 est conforme à la réduction des taux de fonte et à l'avancée des glaciers.
 
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Les conditions de fonte ont subi de fortes variations temporelles au cours du siècle dernier. Trois périodes décadaires d'égale durée sont mises en évidence, accentuant les anomalies de fonte de neige et de glace les plus significatives : Pendant les périodes 1942–1952 et 1998–2008, la fonte était respectivement de 17% et 13% au-dessus de la moyenne, tandis qu'elle était au-dessous pendant la période 1971–1981 (–19%). D'après les longues séries de données à l'échelle du siècle, le maximum de fonte sur les sites d'étude s'est produit en 1947. Les taux de fonte étaient largement plus élevés que pendant l'été 2003, connu pour sa vague de chaleur extrême en Europe. La fonte des neiges et des glaces sur les quatre sites de haute altitude était plus forte de 4% dans les années 1940 comparée aux dernières décennies. C'est intriguant parce que les températures de l'air au cours du 20e siècle n'ont jamais été aussi hautes qu'aujourd'hui. D'après le test non paramétrique de Mann-Kendall, la tendance de la température de l'air sur la période 1914–2008 est positive et statistiquement significative au niveau 99%, mais cependant, il n'y a pas de tendance significative dans les taux de fonte annuels. Les changements multidécennaux dans la fonte des neiges et des glaces ne peut s'expliquer par les seules variations de la températures. Les anomalies positives estivales de rayonnement solaire entre 1940 et 1960 fournissent la preuve que les taux extrêmes de fonte dans les années 1940 ont été favorisés par le rayonnement et seulement dans une moindre mesure par des températures de l'air plus élevées.

Les résultats indiquent une prolongation de la saison de fonte (nombre de jours avec une fonte >1 kg/m²) aux hautes altitudes de près d'un mois depuis les années 1970. Simultanément, la part calculée des chutes de neige par rapport aux précipitations annuelles totales a diminué de 12% en moyenne sur les sites d'étude.

Entre 1960 et 1980, une forte nébulosité, un faible rayonnement global et des températures de l'air basses dans les Alpes européennes sont conformes à la forte réduction des taux de fonte glaciaires, produisant une courte période de bilan de masse équilibré des glaciers de montagne dans le monde entier. L'augmentation de l'effet de serre du rayonnement terrestre et le renforcement de la brillance du rayonnement solaire depuis le début des années 1980 ont induit des températures de l'air plus élevées et une fonte accrue de la neige et de la glace pendant les dernières décennies, approchant le maximum des années 1940. [Voir références dans l'étude]

Le diagnostic annuel du facteur de degré-jour pour la neige [degree-day factor for snow (DDFsnow)] qui utilise les mesures saisonnières de bilan de masse a permis aux auteurs de quantifier les changements à long terme dans la relation entre les températures positives de l'air et la fonte. Ils ont trouvé des DDFs relativement stables jusqu'au milieu des années 1970, suivis par une tendance négative de –7% par décennie. Les facteurs de contrôle de ces variations à long terme ne peuvent pas être détectés à partir des données disponibles car elles ne résolvent pas toutes les composantes du bilan énergétique.

Les jeux de données fournissent la preuve que les taux de fonte extraordinaires des années 1940 peuvent être attribués à l'augmentation du rayonnement solaire estival. Les modèles de changements passés et futurs devraient prendre en compte l'effet des variations décennales du rayonement parce que celles-ci altèrent significativement la relation entre la fonte des glaciers et la température de l'air.
Les auteurs interprètent des séries temporelles de fonte annuelle de neige et de glace longues de 94 ans pour quatre sites de haute altitude dans les Alpes européennes dérivées des plus longues observations directes de bilans de masse glaciaire de surface existantes de par le monde [Huss and Bauder, 2009]. Ils examinent les facteurs possibles des changements multidécennaux des bilans de masse glaciaire en contextualisant l'impact des variations du rayonnement solaire fournies par un enregistrement long de 73 ans (les données de Davos et 3 autres stations ont été analysées). À partir des données présentées, ils discutent des limites de l'approche empirique basée sur des indices de température pour les projection de fonte des glaciers. Huss & al. 2009 - A

Alpes suisses
Depuis 2003, on a pu observer un assombrissement de la langue terminale du glacier en raison de l’accumulation de minéraux et de résidus d’origines organiques (biogenic dust). L’albédo de surface, typique en été a diminué de 0.32 à 0.15. Nous avons analysé les implications de la diminution de l’albédo sur la balance énergétique et sur l’ablation annuelle. Pour la période de 4 ans (2003-2006), la diminution de l’albédo a entraîné une perte additionnelle d’environ 3.5m de glace. Les calculs en utilisant un modèle balance-énergie montrent qu’une augmentation identique dans l’ablation peut être obtenue en conservant un albédo à 0.32 et en augmentant la température de l’air de 1.7K. Nos analysent confirment que, pour les glaciers qui reculent, les moraines latérales déglacées sont des sources importantes de matériaux, qui peuvent être amenés à contribuer à la formation de la couverture détritique. La couverture minérale stimule la croissance d’algues, diminue l’albédo de surface, augmente les taux de fonte et, par conséquent, facilite le recul du front glaciaire.

 

Oelemans&al - A

Alpes françaises - glacier d'Argentière :
Après une période caractérisée par un bilan de masse positif entre 1960 et 1981, la zone d’ablation a connu une forte augmentation de son épaisseur et de sa vitesse d’écoulement. A l’inverse, la période post 1982, caractérisée par un bilan de masse fortement négatif, a mené à un amincissement important, à une perte de vitesse et à un recul de la langue glaciaire. L’évolution de ces différentes dynamiques, en réaction aux variations du bilan de masse du glacier, est analysée à partir des variations du flux glaciaire, mesurées sur 3 secteurs transversaux.

Nos résultats mettent en avant une relation de dépendance entre les variations du flux glaciaire et les variations des vitesses d’écoulement, identiques sur toute la zone d’étude.

Sur la partie la plus large du glacier, aucune modification des paramètres de compression n’a été observée au cours des 30 dernières années. Les variations d’épaisseur ne sont modifiées que par les variations du bilan de masse. Au contraire, sur la langue glaciaire, les variations d’épaisseur ne dépendent pas des variations du bilan de masse mais sont dictées par l’évolution des paramètres de compression latérale.

Les données collectées sur le glacier d’Argentière offre une solide opportunité d’étudier les relations entre le bilan de masse de surface et les différentes dynamiques de réponse aux multiples changements. Dans cette optique, les variations de vitesse d’écoulement, d’épaisseur et de flux glaciaires sont comparées et analysées, comme conséquences aux variations du bilan de masse, en 3 lieux d’étude sur le glacier d’Argentière.

Le LGGE a mis en place, depuis 1975, des mesures régulières sur les 3 secteurs d’étude. Le secteur 7 se situe à 2730m, à côté de la Ligne d’Equilibre Glaciaire. Le secteur 4 se situe aux alentours du milieu de la zone d’ablation, à 2400m. Le secteur 2, quant à lui, se situe dans la partie basse de la langue glaciaire, à 1800m.

La topographie du lit rocheux a été déterminée, sur les 3 secteurs d’étude, grâce aux réponses sismiques. De plus, respectivement 8 et 24 forages ont été creusés sur les secteurs 2 et 4 pour analyser les résultats sismiques. (Reynaud, 1959; Hantz, 1981).

Les vitesses d’écoulement de surface sont mesurée à la fin de la période d’ablation (septembre), grâce à la mise en place de plusieurs sondes et en utilisant les méthodes topographiques. Les résultats sont connus avec une incertitude de +/- 0.15m par an. Les mesures de variation d’épaisseur sont mises en place chaque année sur chaque secteur et donnent des résultats avec une incertitude de +/- 0.20m par an

Vincent & al. 2009 - A
Alpes françaises - massif des Ecrins :
Les processus de déglaciation dans les zones de haute montagne sont à l’origine d’une série d’ajustements qui jouent un rôle sur les différentes formes géomorphologiques qui composent les anciens bassins versants englacés. Des processus actifs, qui font partie du système paraglaciaire, sont à l’origine de la libération et du transport des stocks sédimentaires, depuis les sources déglacées, vers l’exutoire du bassin versant. Ce système de transfert en cascade sédimentaire peut être perturbé par des pièges sédimentaires temporaires. Afin d’évaluer les conséquences de ces pièges sur le transfert sédimentaire, plusieurs analyses ont été menées, où la géométrie des anciennes zones englacées et le recul de ces même zones ont été reconstruits à partir de données récoltées sur le terrain. Une attention particulière a été portée au lien entre les marges glaciaires et le système fluvio-glaciaire. Au cours du retrait glaciaire, la présence d’édifices morainiques peut, de manière temporaire, interrompre la cascade sédimentaire et ainsi entraîner un alluvionnement local, à l’origine d’une modification du système fluvio-glaciaire. Le volume de sédiments piégés est contrôlé par le volume et la position des édifices morainiques.
  Cossart&Fort 2008b - A
Alpes italiennes occidentales :
La saison hydrologique 2005-2006 a été à nouveau plus chaude et moins neigeuse que la normale, et donc très défavorables pour les glaciers alpins, comme toutes les saisons l'ont été depuis 2002-2003.
À cause des faibles accumulations hivernales de neige et de la fonte estivale intense, les glaciers ont subi d’énormes pertes de masse partout dans l’arc alpin durant les quatre dernières années. Par exemple, au cours de l’hiver 2005-2006, la balance de masse nette était de -2.1m équivalent eau au glacier de Ciardoney, -1.85m e.a au glacier de Grand Etret (tous deux dans le massif du Grand Paradis, Italie) et -2.2m e.a au glacier de Basodino (canton du Tessin, Suisse).

La comparaison des bilans de masse des glaciers des Alpes du Sud-Ouest montre que le glacier de Ciardoney est celui qui enregistre les pertes les plus importantes, comme conséquence de sa position géographique. Son bilan de masse cumulée a atteint -19.7 m e.e. sur la période 1991-92 / 2005-06, alors que celui du glacier de Basodino a atteint -6.7 m e.e. au cours de la même période (l'accumulation de neige dans les montagnes du Tessin est en général bien plus importante que dans le massif du grand Paradis). Qui plus est, son altitude moins élevée et son exposition plus ensoleillée expliquent les pertes de masse plus importantes que celles mesurées aux glaciers voisins du Grand Etret et de Timorion.
  Cat-Berro & Mercalli 2007 - P
Alpes :
Pour les 9 glaciers alpins considérés, les conditions proches de l'équilibre jusqu'à 1981 ont été suivies par des pertes de masse très fortes et continues, si ce n'est en accélération ( 0.7 m e.e. a-1; tendance à l'augmentation des pertes de masse de 0.03- 0.04 m e.e. a-2). Pendant les 5 premières années du 21e siècle, les pertes de masse annuelles moyennes ont été d'environ 1 m e.e. a- 1. L 'été chaud et sec de 2003 à lui seul a causé une perte moyenne record de 2.45 m e.e., environ 50 % supérieure à la précédente perte record de 1998. Les bilans non-équilibrés continus indiquent un forçage climatique en cours (les supposées rétroactions de l'albédo, les changements d'altitude, la couverture de débris ou le vêlage sec/humide n'affectent pas le bilan de masse pour les glaciers considérés) et les bilans de moins en moins équilibrés reflètent un changement s'accélérant.

Les pertes de masse observées et reconstituées dépendent également de la taille du glacier (Hoelzle et al., 2003), les grands glaciers réduisant leur épaisseur plus rapidement que les petits. Les phénomènes morphologiques de perte de masse (profils de surface longitudinaux plats et profils transversaux concaves, couverture de débris abondante, effondrement au-dessus de chenaux sous-glaciaires, formation de lac) sont maintenant visibles sur de nombreuses langues glaciaires. Avec des pertes d'épaisseur continues de 1 m e.e. a-1 ou même plus, les glaciers avec de longues séries de bilans de masse pourraient disparaître d'ici quelques décennies.
Synthèse bibliographique

Des mesures in situ ininterrompues de bilans de masse depuis 1967 pour neuf glaciers Alpins (Saint-Sorlin et Sarennes, France ; Gries et Silvretta, Suisse; Careser, Italie; Hintereis, Kesselwand, Vernagt et Sonnblick, Autriche) ont été utilisées.
Haeberli & al. 2007 - A
Monde :
Les glaciers de montagne et la couverture neigeuse ont décliné en moyenne dans les deux hémisphères.
  IPCC 2007 - R: SPM
Valais suisse:
Sous l'effet des températures clémentes qui ont régné durant l'hiver début 2007, y compris à haute altitude (jusqu'à 10 degrés parfois à 2800 mètres), l'eau a ruisselé depuis le glacier de Proz, un écoulement accentué encore par les précipitations...
  Le Nouvelliste 2007 - W
Alpes :
L'évolution moyenne du bilan de masse de neuf glaciers alpins entre 1965 et 2005 montre que jusqu'en 1980, les variations annuelles s'équilibraient plus ou moins. Mais depuis le milieu des années 1980, on perçoit nettement une tendance allant dans le sens de pertes continuelles, qui s'accélèrent même. En moyenne, pour toute la surface des glaciers, la perte atteint entre 0,5 et 1 mètre d'équivalent eau par an, et même 2,5 mètres en 2003 en raison de la canicule. Si l'on additionne les pertes des différentes années pour la période allant de 1980 à 2005, on obtient une perte cumulée de près de 20 mètres d'équivalent eau. Le rétrécissement des glaciers observé dans les Alpes coïncide clairement avec la tendance à la hausse des températures moyennes (Zemp et al. 2007).
Glaciers concidérés : Saint Sorlin, Sarennes, Silvretta, Gries, Sonnblickkees, Vernagtferner, Kesselwandferner, Hintereisferner et Careser. North & al. 2007 - R: OFEV
Alpes :
Le nouvel inventaire des glaciers suisses obtenu par imagerie satellitaire a révélé que la perte moyenne de superficie des glaciers par décennie de 1985 à 1998/99 a accéléré d'un facteur sept par rapport à la période 1850-1973. En outre, les données satellitaires montrent de nombreuses preuves que le downwasting (c.-à-d. amincissement stationnaire) est devenu une source majeure de la perte de masse des glaciers, une observation qui est confirmée par des mesures in situ de bilan de masse. Bon nombre des changements observés (de plus en plus d'affleurements rocheux, séparation de la langue, formation de lacs pro-glaciaires, diminution de l'albédo, structures d'effondrement) sont liés à des rétroactions positives qui, une fois initiés, accélèrent la désintégration des glaciers.
 
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Observations de terrain
Des résultats spécifiques d'évolution de glaciers en Suisse pour les périodes 1973-1985-2000 ainsi qu'une extrapolation aux Alpes en général ont été réalisés par Paul (2004) et Paul et al. (2004). En Suisse, les glaciers ont perdu environ 18 % de leur superficie de 1985 à 1998/99 (de 1973 à 1985 le changement n'est que de - 1 %). Cela correspond à une perte relative moyenne de surface de 14 % par décennie, ce qui est environ sept fois plus que le taux de perte décennale entre 1850 et 1973 (- 2.2 %). Il y a une perte relative de surface encore plus forte pour les plus petits glaciers, mais les glaciers de moins d'1 km2 pris individuellement ont un comportement très spécifique. Ces petits glaciers représentent la majeure partie (44 %) de la perte totale de surface depuis 1973, bien qu'ils ne correspondaient qu'à 18 % de la superficie totale en 1973.

D'après les bilans de masse de dix glaciers alpins (IUGG 2005), la perte de masse spécifique cumulée moyenne a été d'environ 17 m équivalent eau (e.e.) entre 1981 et 2003, correspondant à environ - 0.8 m e.e. par an. C'est environ trois fois la valeur moyenne (- 0.27 m e.e.) pour le 20e siècle (Haeberli et Hoelzle 1995 ; Hoelzle et al. 2003). Mises à part 3 années (1984, 1995 et 2001) avec de petits gains de masse, toutes les années depuis 1981 présentent des pertes de masse. La tendance linéaire suggère une vitesse croissante de perte de masse des glaciers.

Observations par images satellites
L'analyse récente de données satellites a révélé une forte accélération du retrait des glaciers dans les Alpes depuis 1985, avec un taux décennal moyen de réduction de surface sept fois plus important que pour la période 1850-1973 (Paul et al., 2004). L'analyse des images donne une preuve indirecte que le down-wasting (c'est-à-dire l'amincissement stationnaire) est devenue une source majeure de perte de masse des glaciers alpins au cours des 20 dernières années.


Les indicateurs majeurs de down-wasting qui ont été observés sur les images Landsat sont : l'augmentation des affleurements rocheux, la séparation des affluents, la formation de lacs pro-glaciaires, les changements de géométrie non uniformes, comme par exemple la désintégration et le retrait généralisé. De tels changements peuvent être observés partout dans les Alpes. Cependant, il faut noter que des glaciers présentant peu ou pas de changement peuvent souvent être observés dans la même région qu'un (ou même juste à côté d'un) glacier se désagrégeant. Cette forte variabilité sur de courtes distances n'est pas encore expliquée à l'heure actuelle.

Les trois glaciers (Taelli, Cavagnoli et Caresèr) sont situés à peu près à la même latitude (46.5°N) et montrent clairement la rapidité de la désintégration au cours des 20 dernières années. Alors que le glacier de Taelli s'est déjà désagrégé en plusieurs petits vestiges, celui de Cavagnoli suivra probablement le même schéma à l'avenir. Quant au glacier de Caresèr, un peu plus grand, les secteurs présentant des affleurements rocheux s'étendent rapidement.


Des régions un peu plus grandes, situées dans le massif du Grand Paradis (FR/I), le groupe de Bernina (CH/I) et les Alpes Ötztaler (A/I), ont également été étudiées. Dans les trois régions, plusieurs processus résultant du down-wasting ou du retrait des glaciers sont visibles : formation ou croissance de lacs proglaciaires, nouveaux affleurements rocheux, séparation de langues, fort retrait et désintégration. De nouveau, il est évident que les changements observés ont eu lieu à l'échelle alpine, bien que l'on puisse souvent trouver des glaciers presque inchangés dans la même région.

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En tant que tel, il est peu probable que la tendance récente au retrait glaciaire s'arrête (ou s'inverse) dans un proche avenir. Compte tenu des changements rapides et non-uniformes de géométrie, de nouveaux défis ont émergé des stratégies récemment établies de surveillance des glaciers.
Observations de terrain
Synthèse bibliographique

Observations par images satellites
Les observations faites par Landsat Thematic Mapper (TM) et les données satellite d'ASTER à travers les Alpes ont été utilisées. Les exemples discutés couvrent diverses régions climatiques et incluent des glaciers de différentes expositions et tailles. Cependant, pour une meilleure visibilité des changements, certains des exemples les plus parlants ont été sélectionnés.
 
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En principe, les changements peuvent être observés dans chaque région des Alpes, mais tous ne se produisent pas nécessairement dans une même région.

Dans un contexte topographique de haute montagne, l'orthorectification exacte des données satellites est nécessaire si les contours des glaciers sont combinés avec d'autres sources d'informations géoréférencées (par exemple d'autres satellites ou les contours numérisés d'anciennes surfaces de glaciers). Cela exige un modèle d'élévation numérique à haute résolution (DEM) de précision appropriée ainsi que des cartes topographiques précises pour la collecte de GCP (Paul, 2004).
Paul & al. 2007 - A
Monde/Alpes :
Au cours des cent dernières années, une tendance spectaculaire au retrait des glaciers est visible sur l'ensemble du globe, particulièrement aux basses altitudes et latitudes. Au sein de cette tendance générale, un fort retrait a été observé dans les années 1930 et 1940, suivi par des conditions stables autour des années 1970 et par des taux croissants de perte après le milieu des années 1980. A court terme, certaines régions dévient de cette tendance générale et des ré-avancées intermittentes se sont produites plusieurs fois dans diverses chaînes de montagnes.
Trente glaciers de référence avec des mesures de bilan de masse quasi-continues depuis 1975 montrent une perte de masse annuelle moyenne de 0.58 m équivalent eau au cours de la période 1996-2005, ce qui est plus de deux fois le taux de perte de la période 1986-1995 (0.25 m) et plus de quatre fois le taux de la période 1976-1985 ( 0.14 m ). Ces résultats correspondent bien aux estimations basées sur un échantillon de plus de 300 glaciers, comprenant des séries courtes et discontinues (Kaser et al., 2006)
Dans les Alpes européennes, la perte de surface totale entre 1850 et les années 1970 (les glaciers couvraient alors une surface de 2 909 km2) est évaluée à environ 35 % et presque 50 % entre 1850 et 2000. Les volumes totaux de glace en 1850, dans les années 1970 et en 2000 sont estimés à environ 200 km3, 100 km3 et 75 km3, respectivement (Zemp et al., 2006). Les observations mettent en avant des ré-avancées intermittentes des glaciers dans les années 1890, 1920 et 1970-1980 (Pelfini et Smiraglia, 1988 ; Zemp et al., 2007 ; Patzelt, 1985). Après 1985 une accélération du retrait glaciaire a été observée, culminant avec une perte annuelle de glace de 5-10 % du volume restant au cours de l'année exceptionnellement chaude de 2003 (Zemp et al., 2005). Le réchauffement marqué a fait de la désintégration et de l'amincissement les processus de plus en plus prédominants dans le déclin des glaciers au cours des dernières années (Paul et al., 2004).
Synthèse bibliographique UNEP 2007 - R
Champs de glace du Mont Blanc et du Dôme du Goûter (Alpes françaises) :
Bilans de masse à long terme déduits des flux de glace calculés au Dôme du Goûter
Selon la première méthode, les calculs montrent que le bilan de masse de surface (SMB) nécessaire pour compenser le flux de débit de la section Ouest est de 2.1 m e.e./an en moyenne pour le secteur du bassin de drainage Ouest, ce qui est presque deux fois la valeur calculée pour le secteur du bassin de drainage Est ( 1.1 m e.e./an).

Selon la deuxième méthode, la submersion totale est de 125 900 m3 e.e./an pour WD et 57 000 m3 e.e./an pour ED, aboutissant aux taux moyens respectifs de 2.7 et 1.2 m e.e./an. Ces résultats sont en accord avec les résultats obtenus à partir des coupes de flux de glace.

Bilans de masse de surface à court terme au Dôme du Goûter
Bien que l'accumulation totale varie d'année en année, la distribution spatiale varie peu. L'accumulation moyenne au cours des 4 ans est en accord avec les taux de submersion. Au final, l'accumulation moyenne au cours des 4 années est de 2.21 m e.e./an, très proche de la vitesse de submersion moyenne ( 2.16 m e.e./an) sur le secteur.

La cohérence entre la vitesse de submersion moyenne et l'accumulation observée moyennée sur 4 ans ne prouve pas que le Dôme du Goûter soit à un stade stationnaire, l'accumulation moyenne ne prenant en compte que 4 ans d'observations. Cependant, cette analyse montre que le régime d'accumulation neigeuse se maintient d'année en année et qu'il est semblable au régime de bilan de masse à long terme.

Corrélation entre le bilan de masse de surface et les précipitations de vallée
Une relation directe entre l'accumulation et les précipitations de vallée révèle un coefficient de corrélation de 0.73 pour une régression linéaire et de 0.76 pour une loi de régression énergétique . Comme première approximation, on peut supposer que l'accumulation totale sur l'ensemble du Dôme du Goûter est grossièrement reliée aux précipitations totales à Chamonix et que la variabilité de l'accumulation est semblable à la variabilité des précipitations annuelles.

Étant donné que (1) le taux d'accumulation à long terme, calculé à partir des flux de glace ou des vitesses de submersion, est très proche du taux d'accumulation moyen observé, (2) qu'il y a une bonne cohérence entre l'évolution de l'accumulation et celle des précipitations de vallée et (3) que les taux moyens de précipitation de la vallée pour 1993-1995 et 1997-1999 sont proches du taux moyen de précipitation du 20e siècle, on peut conclure que le SMB au Dôme du Goûter n'a pas changé de manière significative au cours du 20e siècle.

Variations d'épaisseur
Les faibles changements d'épaisseur observés au cours du 20e siècle sont frappants. Pour les deux secteurs, les variations d'épaisseur n'excèdent pas ± 15 m . Les changements moyens sont de + 2.6 m au Dôme du Goûter et de - 0.3 m au Mont Blanc. Etant donné l'intervalle d'incertitude de ± 5 m , on peut en déduire que les changements d'épaisseur ne sont pas significatifs.

Cette étude révèle que les champs de glace de très haute altitude dans le secteur du Mont Blanc n'ont pas été affectés par le réchauffement climatique (+ 1°C dans les Alpes au cours du 20e siècle). Ce changement n'a pas affecté de manière significative le taux de déformation de la glace, sa température étant restée bien en dessous du point de fusion et le glacier étant resté gelé à son socle.
Les flux de glace ont été calculés à partir de deux sections en utilisant des mesures de l'épaisseur et de la vitesse de la glace de surface. A partir de l'accumulation, la vitesse et des données sur le socle du glacier, deux bassins de drainage ont été délimités. Les flux de glace provenant d'un bassin de drainage occidental (WD) et oriental (ED) ont été calculés. Le glacier est froid et la vitesse de glissement est considérée comme nulle [Paterson, 1994]. Par conséquent, la vitesse horizontale moyenne de la glace est obtenue à partir de la formulation analytique proposée par Lliboutry [1981].

Le bilan de masse de surface moyen (SMB) peut également être déterminé en utilisant les données de vitesse verticale. Les vitesses de submersion ont été obtenues à partir d'observations de jalons répétées entre 1993 et 2004. Ces valeurs ont été intégrées pour les secteurs de bassin de drainage en utilisant l'interpolation krigging pour obtenir le flux de glace submergeant total.

Les mesures d'accumulation de neige ne sont pas disponibles pour chaque site et pour chaque année. Toutefois, elles sont disponibles pour la partie occidentale du Col du Dôme pour les années 1993-1994,1994-1995, 1997-1998 et 1998- 1999. A partir de bilans de masse observés, les accumulations moyennes dans ce secteur ont été calculées.

La station météorologique la plus proche est Chamonix, à 8 km du Dôme du Goûter, à 1000 m d'altitude. Pour comparer l'accumulation à haute altitude et les précipitations en vallée, un site présentant de nombreuses observations d'accumulation a été choisi ( 130 m au Nord du Col du Dôme). 22 observations sont disponibles pour des périodes de temps de 33 à 221 jours entre 1994 et 2004. Ces observations ont été divisées par le nombre de jours afin d'obtenir l'accumulation quotidienne moyenne.
L'étape suivante consiste à examiner la variabilité des précipitations enregistrées par les stations météorologiques de vallée. Pour cela, les plus longues séries de précipitations des Alpes françaises ont été utilisées (Besse en Oisans et Bourg Saint Maurice, à 30 et 95 km de Chamonix respectivement).

Les variations d'épaisseur ont été déduites en comparant deux modèles numériques d'élévation obtenus à partir de mesures géodésiques récentes et d'une vieille carte du début du 20e siècle. Les mesures au GPS différentiel ont été effectuées en 2005 et ont une précision de quelques centimètres. La vieille carte [Vallot et al., 1948] a été établie en 1905.
Vincent & al. 2007a - A
Col du Dôme (Alpes françaises):
La température à la base du glacier est de -11°C pour les deux forages et les 50 derniers mètres ne présentent pas de changement de température significatif. En revanche, on constate un important réchauffement de la glace dans les 90 premiers mètres entre 1994 et 2005. De plus, le profil des températures en 1994 était déjà loin d'un profil stable, qui aurait présenté un rafraîchissement de la base au sommet, à l'exception des 15 premiers mètres, influencés par les variations saisonnières.
Deux profils de températures de la glace ont été obtenus grâce à des forages profonds réalisés en 1994 et en 2004-2005 au Col du Dôme ( 4250 m , secteur du Mont Blanc). Ces deux forages ont été creusés au même emplacement (à 9 mètres près). Vincent & al. 2007b - A
Massif du Mont Blanc / Alpes Suisses :
En 2006, le front de la Mer de Glace se situe ainsi à près de 2,3 km en amont de son extension maximale au PAG. Et alors que de nombreux petits glaciers ont déjà disparu ou sont en train de disparaître, une canicule comme celle de l'été 2003 a engendré la fusion de plus de 5 % du volume total des glaciers de la Suisse...

Alpes franco-italiennes :
Formation de lacs supraglaciaires et juxtaglaciaires, comme le lac de Rochemelon (Haute-Maurienne) ou le Lago Effimero sur le glacier du Belvedere (Piémont), d'un volume de 3 Mm3 en 2002 et dont la vidange brutale aurait menacé le village de Macugnaga.
  Deline 2006 - P
Alpes italiennes :
La face Est du Mont Rose est l'un des flancs les plus élevés des Alpes (2200-4500 m d'altitude). De très vastes parties de cette face sont couvertes par des glaciers suspendus et des névés. Depuis 1850, le front des glaciers suspendus et les névés ont reculé légèrement. Au cours des dernières décennies, la couche de glace de la face Est du Monte Rosa a subie une perte de l’épaisseur et de l’extension accélérée et importante. La reconstruction de la retraite du front montre une retraite continue des glaciers suspendus depuis la fin de Petit Age de Glace. A l’inverse des retraites importantes de nombreux glaciers de vallée depuis 1850, le changement pour les glaciers suspendus n’ont pas connu de grandes différences entre 1980 et aujourd’hui. La reconstruction du retrait glaciaire basé sur la première approche montre une retraite continue des glaciers suspendus et des névés depuis la fin du LIA.

Au contraire du retrait très marqué des glaciers de vallée depuis 1850, le changement dans les glaciers suspendus de la face Est du Mont Rose n'ont pas été très distinctifs avant les années 1980s. Cependant, au cour des dernières décennies, une perte accélérée de l'étendue de la couverture glaciaire est devenu évidente.

Certains glaciers (ou parties de glaciers) disparaissent en seulement quelques années et ils semblent se désintégrer à cause des pertes de masse. Les résultats de la deuxième approche montre une déglaciation limitée mais progressive de la face Est du Mont Rose depuis 1956 et dans quelques parties de la face, une perte drastique de la surface de la couverture glaciaire pendant les 10-15 dernières années.

L'analyse orthophotographique révèle également une augmentation occasionnelle de l'étendue de certaines névés et de quelques glaciers suspendus.

La combinaison des deux méthodes donne un aperçu du retrait glaciaire et révèle des zones avec les changements les plus prononcés de glaciation.

L’extension glaciaire pour des périodes différentes a été reconstruite avec deux approches qui utilisent des séries de données différentes. Ces deux approches ont été conduites en digitalisant les contours des glaciers pour différentes années depuis le début du 20ième siècle.

Pour la première approche, les extensions des glaciers ont été reconstruites en se basant sur des observations de terrain de l’été 2003 et des photos obliques variées depuis 1885 ainsi qu’une carte topographique historique. La procédure est principalement basée sur la comparaison visuelle entre les différentes photos. La délimitation de l’extension glaciaire entre 1982 et 1999 a été conduite exclusivement à partir de photos obliques. L’extension glaciaire de 2003 a été cartographiée à partir des visites de terrain et des photos obliques.

Pour la seconde approche, des photos aériennes de 1956, 1977, 1988, 1999 et 2001 ont été orthorectifiées et les points de contrôle au sol dérivés des cartes.

Fischer & al. 2006 - A
Alpes :
Dans les 100 dernières années, les glaciers des Alpes ont perdu environ 50% de leur masse glacée à cause du changement de température et des variations dans la distribution des précipitations, avec les conséquences que l'on peut imaginer sur l'écoulement des eaux en été.
  Seiler 2006 - P
Alpes/ Alpes suisses :
L'extrapolation de données pour les Alpes suisses pour la zone alpine à partir de prélèvements remontants jusqu'à 1975 révèlent une perte généralisée de l'extension glaciaire d'environ 35% entre 1850 et 1975 (-2,8% par décennie) et environ 50% entre 1850 et 2000 (-3,3% par décennie). L'extension spatiale s'est réduite d'environ 22% entre 1975 et 2000 (-8,8% par décennie), principalement après 1985 (-14,5% par décennie) comme l'ont clairement montré les mesures de fluctuations et les relevés satellites. Le déclin des glaciers a surtout été le fait de la désintégration et de la fonte.

Les changements dans les volumes des glaciers sont calculés en multipliant les valeurs représentatives des bilans de masse par la surface moyenne à un temps donné. La moyenne de la balance de masse de 9 glaciers alpins entre 1975 et 2000 était proche de - 0,5m en équivalent.eau (e.e) par an (environ deux fois plus important que le taux reconstitué à partir du cumul des changements de longueur depuis 1850). La balance cumulée de -12 m e.e pour un glacier avec une surface moyenne de 2590 km2 pendant la période 1975-2000 indique une limite inférieure correspondant à une perte de volume de 30 km3. Comme la pente moyenne et la ELA ont augmenté et que la taille des glaciers a diminuée (tout comme l'extension en altitude et les flux de masse), le pourcentage de la perte de volume doit être plus important que les 22% calculés. Basé sur cette hypothèse, le volume de perte estimé (30 km3) correspond à environ 25-30% du volume total de la glace alpine dans les années 1970. Cette estimation montre que les glaciers des Alpes ont perdu en moyenne 1% de leur volume par an depuis 1975. Sur les mêmes bases, le volume total de la glace alpine peut être estimé à environ 105 km3 (± 15) en 1975 et 75 km3 (± 10) au tournant du siècle. Le volume total de glace vers 1850 avec une surface extrapolée de 4475 km2 est d'environ 200 km3 ou plus et est maintenant proche d'un tiers de cette valeur.

La balance de masse moyenne de -2,5 m e.e pendant l'été extrême de 2003, a éliminé environ 8% de la glace restante en seulement une année. L'année suivante, avec une balance de masse de -1m e.e, 3% de perte sont venu s'ajouter pour porter les pertes à environ 10% en seulement deux ans. Des étés extrêmement chauds et secs comme 2003 n'induisent pas seulement des rétroactions positives importantes mais éliminent également des volumes croissant de glace.
Les informations sur les fluctuations des glaciers alpins sont obtenues à partir des inventaires des glaciers et des compilations de données sur les fluctuations historiques. Le fait que le pas de temps des données des inventaires ne soit pas uniforme joue un rôle mineur : l'année 1975 est définie comme le point central de cet intervalle de temps.

Des reconstitutions détaillées de la surface des glaciers aux alentours de 1850 (la dernière phase d'avancée majeure pour la plupart des glaciers alpins) sont disponibles pour les Alpes suisses et autrichiennes. Les données du dernier inventaire des glaciers, basées sur des images satellite, sont disponibles pour la plupart des Alpes suisses pour la période 1998/99 (qui sera considérée comme l'année 2000 pour des raisons de simplification). La surface totale des glaciers alpins en 1850 et 2000 a été extrapolée à partir des changements de superficie pour chaque classe des glaciers suisses (discrétisés en fonction de leur taille) et appliqué à l'ensemble de l'échantillon des glaciers de la chaîne alpine.
Zemp & al 2006 - A
Massif du Mont Blanc :
Alors qu'on pourrait s'attendre à un décalage de la saison d'accumulation en automne dans un contexte de réchauffement, il y a au contraire une avancée de cette saison d'environ une demi journée par an au glacier de Saint Sorlin. Pourtant les moyennes annuelles ont montrées que les températures ont eu tendance à augmenter et les précipitations à baisser. La période d'ablation a par ailleurs commencée de plus en plus tôt -augmentation de la période d'ablation de 0,7 jours/an sur la période 1981-2004.


Pour le glacier d'Argentières, la date d'ablation a avancé de 0.4 jours/an, la date de la saison d'accumulation a avancé de 0,5 jours/an ; les données n'ont pas pu être traitées de la même manière que pour le glacier de Saint Sorlin et les résultats sont donc à pondérer.
Mesures directes et observations de terrain. Détermination du bilan de masse annuel au moyen de la méthode glaciologique. Détermination du bilan de masse moyen sur plusieurs années au moyen de la méthode volumétrique. Gerbaux 2005 - T
Alpes :
La vague de chaleur de l’été 2003 a battu des records de fonte des glaciers avec une perte de masse correspondant à une perte de -2.5m d’équivalent eau, ce qui est huit fois supérieur à la moyenne annuelle pour la période 1960-2000 (Hoelzle & al. 2003).

Sous des conditions climatiques extrêmes, les glaciers peuvent perdre plus de masse dans leur zone d’accumulation que dans leur zone d’ablation (souvent à l’ombre), inversant ainsi le profil de masse habituellement rencontré. Cette caractéristique doit être prise en compte si les interprétations des mesures d’ablation, ou des modèles simples degré/jour sont utilisés pour calculer la fonte d’un glacier.

Plusieurs études de terrain (Greuell & al. 1997, Strasser & al. 2004, Oerlemans 2000) ont confirmé que les radiations directes sont la source d'énergie la plus importante intervenant dans la fonte des glaciers, dans le contexte topographique accidenté des Alpes.
  Paul & al. 2005 - P
Alpes suisses :
La limite au-dessous de laquelle la fonte des glaces domine est montée à des altitudes jamais observées jusqu'alors, plus de 3500 m. Il s'ensuivit un grossissement du débit des ruisseaux glaciaires, et les bassins d'accumulation en aval des sites englacés se sont rapidement remplis.


La perte totale de volume des glaciers des Alpes a été estimée en 2003 à atteindre 5 à 10 % du volume des glaciers en 2002. La diminution d'épaisseur des glaciers a été si forte que la longueur de ces derniers ne peut plus s'adapter à un apport horizontal de glace. L'affaissement et l'effondrement des langues de glaciers, au lieu d'un lent recul, est un processus toujours plus fréquent.
  ProClim 2005 - R
Glacier du Belvédère (Mont Rose, Alpes italiennes) :
Entre le milieu des années 1980 et 2001, aucune situation inhabituelle n'a été observée au Glacier du Belvédère. Au cours de l'été 2001 cependant, d'importantes crevasses à la surface du glacier, une augmentation marquée de son épaisseur, des étendues d'eau sale entre le glacier et ses moraines latérales et une activité accrue des chutes de pierres et de glace aux marges du glacier ont été observées. Ces processus ont été interprétés comme les indicateurs d'une crue du glacier et les autorités locales ont été informées (Haeberli et al., 2002).

Au milieu des années 1980 et au cours de la période 1995-1999, les vitesses moyennes de surface de la partie inférieure du glacier étaient de l'ordre de 40-45 m a-1 tout au plus, et 35 m a-1, respectivement (VAW, 1985; Kääb et al., 2003a; Mazza, 2003). En 1999-2001, des vitesses moyennes jusqu'à 110 m a-1 et jusqu'à 200 m a-1 à l'automne 2001 ont été observées par photogrammétrie. Les mesures terrestres et photogrammétriques de l'été 2002 ont enregistré des vitesses jusqu'à 80 m a-1.
  Kääb & al 2004 - P
Alpes suisses :
L'analyse des changements affectant les glaciers des Alpes suisses révèle les éléments suivants :
• La perte relative de surface des glaciers entre 1973 et 1998/99 est de 18 % +/-3 % (environ 1/5), avec une perte de volume correspondante évaluée à 1/4 (pour tous les glaciers).
• Le changement relatif de surface entre 1985 et 1992 est semblable à la période 1992-1998/99, par rapport à la taille des glaciers en 1973 (environ - 10 % pour chaque période). Les changements de taille des glaciers ont été faibles jusqu'à 1985 (- 1 %).
• La moyenne décennale de perte relative de surface de 1985 à 1998/99 est environ sept fois plus importante que de 1850 à 1973 (les échantillons ne sont pas exactement identiques).
• Les Glaciers inférieurs à 1 km2 contribuent à environ 40 % de la perte totale bien qu'ils ne représentent que 15 % de la superficie.
• Les changements relatifs de taille des glaciers sont fortement dépendants de leur taille (dispersion croissante vers les glaciers plus petits) mais aucune autre corrélation n'a été trouvée pour les autres paramètres examinés. Seul un grand nombre de glaciers de toutes les classes de taille donnerait une évaluation représentative des changements en cours.
• Les principales causes de changement de surface des glaciers de vallée et de montagne sont : la séparation d'affluents autrefois connectés, l'apparition d'affleurements rocheux et la fonte le long du périmètre.
• Le rétrécissement des petits glaciers (« glacieretes ») est augmenté par leur désintégration, la fonte étant encore plus rapide pour les plus petites entités.
• En moyenne, la fourchette d'altitudes des glaciers s'est abaissée de 97 m entre 1973 et 1998.

Ces observations peuvent être interprétées comme suit :
• La réduction de 20 % de la taille des glaciers depuis 1985 est déjà dans la fourchette des - 30 % attendus d'ici 2025 d'après de précédentes études (Haeberli et al., 2002).
• Le changement est beaucoup plus rapide que celui tiré des enregistrements historiques. Les petits glaciers qui ne sont pas sous surveillance contribuent particulièrement à la perte de surface.
• Les caractéristiques de retrait des glaciers étant fortement variables (souvent associées à des changements arbitraires de leur géométrie), elles rendent les modélisations numériques du comportement futur des glaciers discutables, au moins pour la majorité des glaciers.
• Bien que les changements d'altitude de surface des glaciers ne puissent être mesurés avec TM, les changements observés de leur géométrie indiquent une forte perte de masse depuis 1985 plutôt qu'une réponse dynamique à un climat modifié.
• On peut s'attendre à un retrait glaciaire supplémentaire à l'avenir, la probable réaction dynamique des glaciers à la décennie chaude de 1990 étant toujours à venir.
Le nouvel inventaire des glaciers suisses 2000 (SGI 2000) met en évidence les possibilités et les limites d'un inventaire de glaciers à partir de données satellites utilisant la technologie SIG (Système d'Information Géographique) en combinaison avec un modèle d'élévation numérique (DEM).

Les données de Landsat 5 TM de 1998 et 1999 ont été utilisées pour le SGI 2000. Le grand secteur couvert par une seule scène TM ( 185 km de côté) combiné à la haute résolution spatiale ( 30 m sur 30 m par pixel) est adapté à la surveillance des glaciers.

Pour faciliter le traitement SIG, les inventaires de glaciers de 1973 et 1850 ont été numérisés. Les contours de 1973 ont également été utilisés pour définir les bassins glaciaires et les confronter avec les surfaces des glaciers dérivées de TM. Les paramètres 3D des glaciers ont été obtenus par fusion des contours des glaciers avec un DEM.

Le DEM est essentiel pour toutes les opérations de prétraitement (par exemple l'orthorectification d'images satellites, la modélisation numérique de terrain) de même que pour le post-traitement (obtention des paramètres 3D, visualisation des changements des glaciers).

Le SIG est utilisé comme l'outil central pour le traitement des données et l'intégration de divers formats de données (vecteur, raster, image), à savoir : (1) la numérisation des contours des glaciers, des lignes de flux centrales et des bassins glaciaires, (2) la conversion raster-vecteur des cartes de glaciers dérivés TM, (3) le calcul des paramètres 3D à partir du DEM et le stockage dans les tables d'attribut correspondantes, (4) les représentations visuelles en 2D et 3D des changements des glaciers.
Paul 2004 - T
Alpes suisses, françaises et autrichiennes:
Taux moyen de retrait entre 1953 et 1999 :
• 2: -0.32 m équivalent.eau. an-1
• 3: -0.45 m équivalent.eau. an-1
• 4: -0.33 m équivalent.eau. an-1
• 5: -0.62 m équivalent.eau. an-1

Les séries cumulées de balances de masse montrent une réaction commune des glaciers 1, 3, 4 et 5. Les fluctuations de balance de masse du glacier d'Aletsch montrent quelques différences, surtout entre 1957 et 1980. Ceci est peut être du au différences dans les méthodes utilisées pour obtenir les données;

La balance de masse estivale représente 76 % de la balance de masse annuelle pour le glacier 5 (contre 30 % pour la balance de masse hivernale).
La balance de masse estivale du glacier 1 représente 68 % de la balance de masse annuelle (contre 42 % pour la balance de masse hivernale).

La balance de masse estivale représente donc la plus grande contribution à la balance de masse annuelle. La comparaison des déviations standard de chaque balance de masse donne la même conclusion et montre également que la contribution de la balance de masse hivernale est plus importante pour le glacier 1 que pour le glacier 5. Ceci est consistent avec le fait que les observations du glacier 1 sont prises dans la zone d'accumulation seulement et la diminution de la variabilité de la balance de masse avec l'altitude.

Le cumul des balances de masse hivernales pour la période 1954-1981 offrent de très larges différences entre le glacier 1 et le glacier 5. La balance de masse hivernale du glacier 1 n'affiche aucune tendance alors que celle du glacier 5 offre une tendance positive marquée pour les 20 dernières années (augmentation moyenne de 30 cm équivalent.eau/an), en opposition totale avec la tendance de la balance de masse.

Le taux d'ablation moyen du glacier 5 augmenté significativement entre 1954-1981 et 1982-2002, en prenant en compte à la fois les périodes d'ablation de neige et de glace (0.5 cm équivalent.eau/jour pour la neige et 0.3 cm équivalent.eau/jour pour la glace). La période d'ablation de la neige a diminué de 4 jours et la période d'ablation de la glace a augmenté de 27 à 43 jours. L'augmentation de l'ablation nivale est très similaire pour le glacier 1.

Pour le glacier 5, entre 1954-1981 et 1982-2002, les variations d'énergie calculées sont de 20 W/m-2 pour la neige et de 11 W/m-2 pour la glace. La température de l'air, qui a augmenté pendant le même intervalle de temps explique la plus grande part de cette augmentation de l'ablation.

1 : Glacier de Claridenfirn
2 : Aletsch
3 : Hintereisferner
4 : St Sorlin
5 : Sarennes


Les variations du bilan de masse ont été obtenues grâce à des jalons insérés dans la glace dans la zone d'ablation et à des forages dans la zone d'accumulation. Les bilans de masse cumulée annuels totaux des glaciers de Sarennes et St Sorlin ont été extrapolés, en utilisant de vieilles cartes topographiques et des mesures géodésiques récentes, afin de couvrir la totalité du 20 e siècle. Pour le glacier d'Aletsch, les données remontent à 1923 et ont été obtenues grâce à une méthode indirecte utilisant des données hydrologiques (mesures des flux d'eau et données de précipitations).

Le taux moyen de diminution de la période 1953- 1999 a été ajusté, c'est-à-dire que le bilan de masse de chaque glacier a été réduit en soustrayant aux valeurs annuelles (bilan de masse cumulée centré) le bilan de masse moyen de chaque glacier pour la période 1953-1999.

Pour les observations séparées des bilans de masse hivernaux et estivaux, les mesures d'un jalon seulement ont été sélectionnées (à 2900 m d'altitude) : le jalon le plus haut du glacier 1 (zone d'accumulation) et un jalon situé au milieu du glacier 5, représentatif du bilan de masse de l'ensemble du glacier. Enfin, en utilisant la chaleur latente de fusion, les taux d'ablation de la glace et de la neige ont été convertis en énergie, en considérant que l'ablation n'est due qu'à la fonte.
Vincent & al. 2004 - A
Monde :
La perte de masse séculaire des glaciers est un phénomène planétaire depuis 1850. Les résultats de nombreuses études confirment tous l’amplitude (quelques décimètres par an) qui caractérise la perte annuelle d’épaisseur des glaciers au cours des dernières décennies. Les grands glaciers ont subis le plus grand changement de longueur absolue depuis 1894. Les glaciers longs (>10 km) ont vu leur front reculer continuellement ou rester stationnaires sauf en Islande de l’Ouest. Les glaciers dont la longueur est comprise entre 2 et 10 km ont montré des réactions décennales évidentes. Les périodes d’avancée dans les années 1970-1980s ont été observés dans les Alpes et dans d’autres massifs. Les glaciers des côtes norvégiennes et islandaises ont continué à avancer dans les années 1990s (tout comme les glaciers néo-zélandais). Ces avancés glaciaires sont en opposition avec les reculs glaciaires des Alpes européennes, des Rocheuses ou encore la Cordillère Centrale. Le signal mondial de réponse des glaciers aux changements climatiques semble être plus ou moins homogène seulement à des échelles multi décennales ou séculaires.

En moyenne, avec les échantillons mondiaux, les glaciers les plus gros ont perdu environ -0.25 m/an, une valeur qui est identique à la valeur calculée pour les Alpes suisses. Le taux reconstruit des masses séculaires diffèrent fortement entre les glaciers de type maritime/humide comme ceux de Scandinavie occidentale et les types continental/sec comme ceux de l'Altaï.

La sensibilité des glaciers de type maritime en terme de tendances séculaires est plus importante que pour ceux de type continental.
 
Suisse : ...
Les glaciers suisses montrent les résultats suivants:
• classe 1: un retrait constant depuis le début des mesures;
• classe 2: fluctuations importantes avec des amplitudes importantes et jusqu'à 3 avances et retraites depuis 1880;
• classe 3: fluctuations et magnitudes modérées mais avec des variabilités importantes et des réactions propres à chaque site;
• classe 4: fluctuations faibles avec des amplitudes limitées mais un recul généralisé clair;
• classe 5: très forte variabilité et amplitude modérée à importante.

Mesures directes du bilan de masse moyen (mis en perspective avec les changements de longueur des glaciers pour des intervalles de temps = temps de réponse des glaciers) :
- Glacier du Rhône (1881-1987) : - 0.25 m/an (-0.28 m/an)
- Glacier de Gries (1962-1996) : - 0.27
m/an (-0.22 m/an).
- Glacier de Silvretta (1960-1996) : - 0.05 m/an (0.02 m/an)
- Glacier de Grosser Aletsch (1920-1996) : -0.22 /an (-0.22 m/an)

La perte de masse moyenne des glaciers longs et plats ont dépassé celle des petits glaciers : les valeurs typiques sont centrées autour de
- 0.25 m/an pour les grands glaciers
- 0.11 m/an pour les plus petits.
La comparaison de l'évolution des glaciers est basée sur 68 glaciers des Alpes suisses et 90 glaciers sélectionnés dans le monde. Les glaciers suisses, avec leur longueur et leur pente moyenne, ont été divisés en 5 classes :
• Classe 1 (les glaciers de vallée longs et plats, échantillon : 4 glaces) : des glaciers plus long que 10 km avec une pente moyenne inférieure à 15° ;
• Classe 2 (glaciers de vallées intermédiaire et de montagne, échantillon : 11 glaciers) : des glaciers avec une longueur entre 5 et 10 km et une pente moyenne entre 10 et 25° ;
• Classe 3 (glaciers de montagne escarpés, échantillon : 19 glaciers) : des glaciers avec une longueur entre 1 et 5 km avec une pente moyenne entre 15 et 25° ;
• Classe 4 (glaciers de montagne plats, échantillon : 14 glaciers) : des glaciers avec une longueur entre 1 et 10 km avec une pente inférieur à 15° ;
• Classe 5 (glaciers très petits et escarpés, échantillon : 20 glaciers) : des glaciers avec une longueur inférieure à 1 km avec une pente moyenne supérieure à 25°.
Hoelzle & al. 2003 - A
Alpes françaises :
Pour les 4 glaciers (St Sorlin, Gébroulaz, Argentières et Mer de Glace), l'ablation augmente de manière linéaire avec le CPDD (Cumulated Positive Degree-Day), concernant les mesures de balance de masse estivale depuis au moins 1993. Ceci signifie que globalement, la tendance est : plus le CPDD est important et plus l'ablation est importante. La relation entre le CPDD et l'ablation est de nature empirique. Ce n'est pas une relation de causalité, car les résultats des balances énergie-surface sont distincts.


L’ablation estivale est mieux corrélée avec la température dans les zones les plus basses des glaciers, qui sont libres de débris rocheux (où l’influence de l’albédo est moins importante). Pour les quatre glaciers, la sensibilité de l’ablation aux variations de température décroît globalement avec l’élévation. Il semblerait que la dispersion est plus importante dans les zones proches de la ligne d’équilibre, ou les caractéristiques de l’albédo sont très différentes d’une année à l’autre.


La tendance générale est que le bilan de masse hivernal s’accroît fortement avec les précipitations hivernales de la vallée. Une différence importante apparaît entre les précipitations de la vallée et l’accumulation hivernale, surtout dans les zones de haute altitude. Les ratios entre les bilans de masse hivernaux et les précipitations hivernales de vallée sont relativement constants dans le temps à chaque altitude (au dessus de 2400 m) mais montre des contrastes importants d’un site à l’autre en fonction de la topographie du bassin d’englacement.
Depuis 1993, des mesures systématiques des bilans de masse hivernaux et estivaux (respectivement septembre et mai) ont été réalisées sur les glaciers. Dans la zone d'ablation, les bilans de masse hivernaux sont mesurés en forant et en mesurant l'épaisseur de neige au dessus de la glace. Les bilans de masse annuels sont déterminés grâce à des jalons insérés dans la glace. Le bilan de masse estival est la différence entre les deux bilans précédents.

Les bilans de masse estivaux mesurés ont été comparés aux CPDD calculés à partir des données météorologiques de vallée. Le CPDD est la température cumulée supérieure à 0°C obtenue grâce aux mesures de vallée en appliquant un taux fixe (gradient altitudinal de température) de 6°C par km.

Les données de bilans de masse hivernaux ont été confrontées aux précipitations hivernales observées en vallée sur les mêmes intervalles de temps. Seules les précipitations tombées lors de températures inférieures à 0°C (à l'altitude du site d'observation) ont été prises en compte. Le ratio entre le bilan de masse hivernal et les précipitations hivernales de vallée, exprimé en fonction de l'altitude, a été calculé pour chaque glacier.
Vincent 2002 - A
Europe :
La plupart des fronts des glaciers de vallées et des petites calottes glaciaires (mais pas toutes) sont entré en retrait généralisé depuis la fin du Petit Age Glaciaire.
  IPCC 2001 - R
Alpes suisses :
Environ 100 glaciers sont susceptibles d’avoir disparu des Alpes suisses depuis qu’ils ont atteint leur extension maximale en 1850. Le pourcentage de retrait est inversement proportionnelle à la surface initiale du glacier. Les glaciers qui avaient des dimensions (surface, longueur et volume) limitées ont perdu proportionnellement plus de glace dans le retrait de leur front que les glaciers de grande dimension. Ainsi, les glaciers de petite taille sont plus sensibles au réchauffement climatique.

En rapport avec le réchauffement de 0,5-0,7°C survenu depuis le milieu du 19e siècle, la surface totale englacée des Alpes suisses est passée d'environ 1800 km2 à 1300 km2. 27% de la superficie des glaciers suisses ont donc disparu depuis 1850.

Les glaciers suisses ont perdu en moyenne 490 m de leur extension originale depuis 1850. Les glaciers ont également rétréci de 40 m en moyenne. Le volume total de glace a diminué d’environ un tiers. Entre 1850 et 1973, la ligne d’équilibre des glaciers est remontée d’environ 70 m en altitude (de 2740 à 2810 m).

Les zones les plus impactées se trouvent dans le centre et le Nord de la région du Graubünden, les zones le moins impactées sont situées dans l’Oberland Bernois.
Trois périodes importantes dans l'histoire des glaciers ont permis de poser les bases de cette étude : l'extension maximum des glaciers en 1850, la situation actuelle (qui correspond à 1973, année de référence pour l'inventaire des glaciers en Suisse) et une multitude de scénarios de retrait des glaciers pour le 21 e siècle. 2244 unités de glaciers suisses ont été enregistrées dans la base de données CH-INVGLAZ en utilisant une cinquantaine de paramètres qualitatifs et quantitatifs typiques de chaque glacier analysé. Bader & Kunz 2000d - R: PNR31
Alpes :
Depuis 1850, les glaciers alpins européens ont perdu environ 30 à 40 de leur surface et environ 50 % de leur volume. Au cours de la décennie 1980-1990, les pertes de masses glaciaires ont encore augmenté de 50 % par rapport à la moyenne séculaire du 20e siècle.
  Haerberli & Beniston 1998 - A
Alpes italiennes :
Entre 1958 et 1989, le nombre de glaciers a augmenté de 118, alors que la superficie totale a diminué de 2005 hectares. Il y avait plus de glaciers sur les pentes N, NW et NE, et dans une moindre mesure SE, à la fois en 1958 et en 1989, et ceux-ci couvraient les plus grandes surfaces. Comme déjà indiqué, le nombre total était plus élevé en 1989, avec un maximum sur les versants N (20) et NW (22) et un minimum sur les versants W (8). A l'exception des pentes E et dans une moindre mesure NE, il y a eu une réduction de la surface, avec un maximum sur les versants exposés NO (-748 ha) et N (-564 ha) et un minimum sur les versants S (-29 ha).
 
→ Détails...
L'augmentation du nombre est liée à la fois au démantèlement de certains glaciers et à l'enregistrement de «nouveaux glaciers» qui soit n’avaient pas été détecté en 1958 ou qui se sont reformés ultérieurement après avoir été classé comme «disparus». Les démantèlements se sont fait principalement sur les pentes N et NW, et dans une certaine mesure SE, qui ont montré la troisième plus forte hausse (+16). Il est le plus marqué dans les Alpes rhétiques (tous les expositions) et les Alpes grées, et négligeable dans les Alpes cottiennes et les Dolomites, où il y a moins de glaciers et des caver areas plus petits. L'augmentation en raison de la régénération est beaucoup plus uniforme. Il y a eu une augmentation de 3-4 unités sur toutes les expositions à l'exception de SW et NW (7 unités). La plus forte augmentation est dans les Alpes rhétiques (24 unités). Les changements de superficie pour chaque secteur alpin significatif ont aussi été considérés. Les diagrammes résultants montrent que, dans chaque groupe montagneux, excepté les Alpes rhétiques et, subordonnées, les Alpes noriques, le développement des glaciers suit quelques expositions préférentielles. Alors que dans les Alpes valaisannes, les glaciers sont dans les secteurs sud, et dans les Alpes grées les directions de développement préférées sont NW-NE, et dans les Alpes lépontines N-NE. Dans le rhétique le norique, d’assez grandes surfaces glaciaires assez ont été trouvés dans toutes les directions.

La comparaison entre les surfaces couvertes en 1958 et 1989 montre que les principales variations intéressent principalement toutes les expositions N et rarement SW (Alpes pennines), E (Alpes lépontines et rhétiques) et enfin SE et S (Alpes noriques). Il n’y a pas eu de variations sensibles dans les Alpes juliennes. Il est clair, par conséquent, qu'il y a eu une augmentation des surfaces englacées en altitude sur les pentes exposées NE, E et SW, et dans une moindre mesure sur les pentes S, SE, N et NW. Le retrait glaciaire a été limité aux pentes orientées W. Enfin, un dénombrement a été fait du nombre de «glaciers» (superficie de 5 hectares ou plus) qui se sont réduit à des glacierets (manteau neigeux couvert de glace ; moins de 5 hectares) selon la terminologie adoptée récemment dans l'inventaire mondial des glaciers. La comparaison montre que les déclassements sont plus nombreux sur les pentes exposées au N. C'est très clair là encore dans le diagramme pour l’ensemble des Alpes, il est clair que les glaciers des faces N sont plus vulnérables au retrait. La conclusion est que l'exposition fournit l'explication principale des fluctuations dans les secteurs englacées au cours de ces 31 ans
.
Une comparaison a été faite entre les données de l'année 1958 figurant dans le cadastre des glaciers italiens et les données mises à jour à partir de photos aériennes prises en 1989 et publiées par le ministère de l'Environnement en 1993. Les variations dans le nombre et la superficie des glaciers sur le versant italien des Alpes sont évaluées afin de déterminer leur relation à l'exposition de la pente. Ajassa & al. 1997 - A
Alpes :
Le volume total estimé des glaciers des Alpes européennes était d'environ 130 km3 pour le milieu des années 1970 ; des balances de masse négatives ont causé des pertes additionnelles d'environ 10 à 20% du volume restant depuis 1980.

Dans les zones d’ablation des glaciers, et surtout au niveau des lits des glaciers de vallée, la baisse des surfaces de glace au cours du 20e siècle excède facilement 100 mètres. Cette perte verticale dans le remplissage des vallées a changé les zones de stress à l’intérieur des versants de la vallée dégarnie.
Cf. Haeberli & Hoelzle 1995, Maisch et al. 1997. Haeberli & al. 1997 - A
Alpes :
La superficie totale de l'ensemble des 5050 corps de glace superficiels inventoriés est de 2909 km2 (Haeberli et al., 1989). La superficie des 1763 glaciers plus grands que 0.2 km2 est de 2533 km2 (88 %). Le volume total calculé de ces glaciers est de 126 km3, celui des glaciers inférieurs à 0.2 km2 est de 2.6 km3. Le volume total des glaciers dans les Alpes est évalué à environ 130 km3 pour le milieu des années 1970.

La plupart des glaciers alpins ne sont pas strictement tempérés mais plutôt polythermiques. Pour la plupart des glaciers (88 %), les températures atmosphériques annuelles moyennes à la ligne d'équilibre sont comprises entre -2°C et -6°C , indiquant des conditions climatiques transitoires. Les glaciers petits et pentus dominent l'échantillon des glaciers alpins actuels, avec des épaisseurs moyennes de quelques dizaines de mètres. Ils réagissent par des changements d'altitude de surface (verticaux) plutôt que par des avancées/retraits prononcés (horizontaux).
 Les données pour les Alpes européennes, contenant un total de 5050 corps de glace superficiels éternels, ont été compilées pour le milieu des années 1970. Seuls 1763 de ceux-ci (35 %) ont une taille supérieure à 0.2 km2 et des informations complètes concernant la superficie, la longueur totale et l'altitude maximale et minimale. Haeberli & Hoelzle 1995 - A


Modélisations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Alpes suisses (partie sud-est):
Un échantillon comprenant 20 glaciers de différentes géométries, tailles et expositions a permis d'étudier la réaction des glaciers aux changements climatiques dans le sud-est des Alpes suisses (Engadine, Val Poschiavo, Val Bregaglia). Dans les bassins versants glaciaires, de fortes variations sont projetés dans les composantes du bilan hydrologique. En utilisant un modèle combiné forcé par des scénarios climatiques régionaux pour simuler l’évolution des glaciers en 3D et l’écoulement des cours d’eau pour le 21ème siècle. On s’attend à un retrait significatif des glaciers dans la zone d'étude au cours des prochaines décennies. La plupart d'entre eux vont disparaître dans la deuxième moitié du 21e siècle. Le cycle hydrologique est fortement affecté. Les projections effectuées prévoient une diminution de la surface des glaciers de 63% jusqu'en 2050 et une augmentation des pertes annuelles au cours des trois prochaines décennies pour les bassins versants à fort englacement. En 2100, les résultats du modèle indiquent un changement dans le régime hydrologique et une diminution de 23% de l’écoulement annuel attribué à l'augmentation de l'évapotranspiration et à une forte réduction de la contribution de la fonte des glaciers.
 En utilisant un modèle distribué d’accumulation et de fusion basé sur un indice de température, des séries chronologiques de bilan de masse ont été dérivées à une résolution saisonnière à partir de 1900. Le modèle a été calibré en utilisant les changements de volume de la glace obtenus à partir des différences calculées entre des modèles numériques de terrain. Des mesures ponctuelles in situ de bilan de masse annuel et d'accumulation hivernale étaient disponibles pour certains glaciers et des longues séries de débits ont été utilisées pour la validation du modèle. Un modèle glacio-hydrologique forcé par des scénarios climatiques régionaux fournit des estimations de l'impact du changement climatique sur l'étendue des glaciers et du cycle hydrologique dans le sud-est des Alpes suisses. Huss & al. 2010b - A
Alpes suisses orientales (bassins de la Dischma et de l'nn) :
Les changements prédits de l'enneigement et des débits sont extrêmes. Tandis que le climat actuel permet la présence de neige et de glace permanentes sur les plus hauts sommets à des altitudes au-dessus de 3000 m, cette zone disparaîtrait selon le scénario climatique futur. Les changements du manteau neigeux peuvent être résumés par un décalage vers le bas des zones altitudinales d'environ 900 m.

Il apparaît qu'avec le réchauffement prédit, la neige ou la glace permanente ne seront plus possibles dans les bassins de la Dischma ou de l'Inn, ce qui est en accord avec la prédiction que le peu de glaciers les plus petits à ces altitudes les plus basses pourraient complètement disparaître dans les Alpes (Zemp et al., 2006). Les altitudes qui représentent la plus grande part en surface connaîtraient une fonte complète environ 40 jours plus tôt avec le scénario A2 et 35 jours plus tôt avec le scénario B2. Les plus hautes altitudes connaîtraient un décalage de 60 ou 50 jours en avance pour les scénarios A2 ou B2, respectivement. Pour le bassin de l'Inn, la plupart des altitudes connaîtraient une fonte complète environ 40 jours plus tôt ave le scénario A2.
Les auteurs présentent une évaluation de l'enneigement et des débits futurs dans deux bassins versants alpins, le bassin de l'Inn (1945 km²) et le bassin plus petit de la Dischma (43 km²), basée sur deux scénarios communs de changement climatique (GIEC A2 et B2 (IPCC, 2007)). Les changements dans le couvert neigeux et les débits sont prédits en utilisant Alpine3D, un modèle de simulation haute-résolution des processus de surface alpins, en particulier la neige, les sols et la végétation. [Cf. 2.2 - Enneigement]. Bavay & al. 2009 - A
Alpes :
Les meilleures estimations des volumes totaux et des changements de volume (cf. Haeberli et al., 2004; Paul et al., 2004; Zemp et al., 2006) montrent que les glaciers alpins ont perdu environ la moitié de leur volume total (environ 0.5 % a-1) entre 1850 et 1975, 25 % (1 % a-1) de la quantité restante entre 1975 et 2000 et 10-15 % supplémentaires (2-3 % a-1) au cours des 5 premières années du 21e siècle.
 La dernière estimation a été obtenue à partir de la valeur moyenne des observations de bilans de masse de neuf glaciers alpins en combinaison avec les données satellite de 1998/99 (Paul, 2004) et un modèle simple de calcul du volume total des glaciers à partir de leur épaisseur moyenne (Maisch et al., 2000). Haeberli & al. 2007 - A
Alpes :
Dans les chaînes de montagne de basse latitude comme les Alpes européennes ou les Alpes du Sud néo-zélandaises, où les glaciers sont typiquement de taille moyenne et situés dans des montagnes escarpées, les glaciers connaitront des changements rapides en réponse au climat modifié. Une étude de modélisation a montré que les Alpes européennes perdraient environ 80 % de leur couverture glaciaire si les températures atmosphériques estivales augmentaient de 3°C , et qu'une augmentation des précipitations de 25 % pour chaque 1°C serait nécessaire pour compenser les pertes (Zemp et al., 2006).
Synthèse bibliographique UNEP 2007 - R
Col du Dôme (Alpes françaises) :
Les simulations numériques montrent que les températures reconstruites pour 2005 ne peuvent pas correspondre aux températures observées si la chaleur latente résultant de la re-congélation de l'eau de fonte de surface est ignorée. Une simple formulation de flux de chaleur latente a été incluse en utilisant un facteur degré/jours. Ce facteur a été calibré à 1 ± 0.3 mm/°C/jour à partir d'observations. On peut en conclure que le flux de chaleur latent venant de l'eau de fonte joue un rôle significatif.

Entre le début du 20e siècle et 1940, les températures de la glace étaient très proches d'un profil stable. Au cours des années 1940, les températures de la glace ont augmenté pour atteindre en 1950 des valeurs semblables à celles obtenues au début des années 1990. En 1980 le profil était très proche d'un état stable, avant l'important réchauffement des dernières décennies. Ce résultat est en accord avec les observations au Col Gnifetti (Mont Rose) en 1982 [Haeberli et Funk, 1991 ; Lüthi et Funk, 2001]. Au cours de la période 1982-2005, la température estivale moyenne a augmenté de 1.1°C comparée à la moyenne du 20e siècle. Cela mène à un profil de températures très loin de conditions stables. L'été exceptionnellement chaud de 2003, avec des températures estivales supérieures de 4.4°C à la moyenne du 20e siècle explique seulement une petite partie de ce changement.

Pour les scénarios de réchauffement des températures atmosphériques, un réchauffement modéré de 1°C de la base est prévu pour 2050. L 'augmentation des températures de la glace est comprise entre 0 et 5°C en-dessous de 30 m de profondeur. Pour le scénario le plus chaud, les 30 m de glace supérieurs deviennent tempérés en 2100. De plus, avec la plus haute valeur de flux de chaleur latente pour la re-congélation de l'eau de fonte de surface, le glacier pourrait être entièrement tempéré, à l'exception des 20 mètres les plus profonds.
L'équation de transfert thermique dans un glacier froid de Malvern [1969] et Hutter [1983] a été utilisée. Les températures de la glace et leurs changements sont calculées quotidiennement en utilisant un arrangement de différence finie explicite avec une épaisseur de couche horizontale d'un mètre. L'advection verticale dans la glace est dérivée de la formulation analytique utilisée par Ritz [1987] et Vincent et al. [1997], comprenant le flux horizontal. Les limites des températures de surface ont été obtenues en utilisant des données météorologiques de vallée et un gradient vertical fixe (5.6°C/km). Les températures météorologiques proviennent de la station de Lyon (Météo la France). L'accumulation de surface a été déduite des précipitations à Besse en utilisant un facteur de multiplication de 3. Des modélisations ont ensuite été réalisées avec des données remontant au début du 20e siècle.

Des simulations supplémentaires ont été conduites afin de reconstruire les températures de la glace pour chaque décennie du 20e siècle. Des données homogénéisées de températures [Böhm et al., 2001] depuis 1808 ont été utilisé avec le taux de précipitation moyen de Besse.

Des modélisations numériques de flux de chaleur ont été utilisées afin de simuler les futures températures de la glace pour différents scénarios de températures atmosphériques. Les simulations ont été réalisées à partir du profil de températures de 2005, en utilisant les températures moyennes des 20 dernières années à Lyon et deux augmentations linéaires de température de 1°C et 2°C à horizon 2050, soit 2°C et 4°C à horizon 2100. Le facteur degrés/jours a été déterminé à 0.7 et 1.3 mm/°C/jour.
Vincent & al. 2007b - A
Alpes européennes :
La simulation pour la période de référence 1971-1990 montre que sur l'ensemble des Alpes, la cAA couvre une superficie de 3059 km2. Comme la cAA est simplement le secteur au-dessus de la rcELA0, elle ne distingue pas les surfaces englacées des parois rocheuses. Cela peut être pris en compte dans la cAA modélisée en ajustant la surface des glaciers en fonction de la pente. La cAA corrigée est alors de 1950 km2 et correspond à une proportion de zone d'accumulation à l'état stationnaire (AAR0) égale à 67 % de la surface totale des glaciers alpins mesurée dans les années 1970, qui était de 2909 km2 (Zemp et al., en préparation).

La cAA modélisée correspond en général bien aux zones d'accumulation réelles des glaciers alpins et les secteurs de cAA sont rares dans les régions en réalité dépourvues de glaciers. Une surestimation générale des zones d'accumulation sur les pentes orientées SE-SO et une sous-estimation sur les pentes orientées NE-NO sont toutefois à noter.

Un changement de température de ± 1°C entraîne une déviation moyenne de la rcELA0 de +137/-125 m, comprise entre +112 m (Aoste) et +190 m (Isar), et -44 m (Vorderrhein) et -201 m (Var) respectivement. Un changement des précipitations de ± 25 % entraîne une déviation moyenne de la rcELA0 de -114/+157 m, avec une fourchette semblable à celle de la déviation de 1°C. La MRT-0.6 aboutit à une diminution moyenne de la rcELA0 de 75 m, comprise entre 24 et 131 m, et de 65 m à l'intérieur des limites de l'inventaire des glaciers suisses de 1973. La cAA totale pour la simulation MRT-0.6 s'élève à 4157 km2. MRT+3/P+10 entraîne une hausse moyenne de la rcELA0 de 336 m et la disparition des glaciers dans huit des 28 bassins. La cAA totale correspondante n'est plus que de 812 km2 pour l'ensemble des Alpes. Lorsque l'on ajuste en fonction de la pente, les cAA pour MRT-0.6 et pour MRT+3/P+10 s'élèvent à 2650 km2 et 504 km2 respectivement. Cela correspond à une diminution de la cAA de 26 % entre 1850 et 1971-1990 et une diminution de 74 % de la cAA de 1971-1990.

Les simulations montrent qu'un changement de température de ±1°C serait compensé par une augmentation/diminution de 25 % des précipitations. Cela correspond à un changement absolu moyen d'environ 300 mm sur l'arc alpin (GAR).

Une relation empirique entre les températures des 6 mois d'été et les précipitations annuelles à l'altitude de la ligne d'équilibre à l'état stationnaire (ELA0) a été obtenue à partir de mesures directes de bilans de masse de 14 glaciers alpins au cours de la période 1971-1990. Grâce à l'utilisation de systèmes d'information géographiques (SIG) et d'un modèle d'élévation numérique (DEM : SRTM3), cette relation a été appliquée pour la première fois à une modélisation distribuée de l'altitude climatique régionale de la ligne d'équilibre à l'état stationnaire (rcELA0) et de la zone d'accumulation climatique (cAA) sur l'ensemble des Alpes, à une résolution spatiale d'environ 100 m.

En plus de la simulation pour la période de référence 1971-1990, 6 simulations ont été effectuées afin d'étudier la sensibilité de l'ELA0 aux changements de température et de précipitation. Les températures et/ou les précipitations sont modifiées par une déviation uniforme sur l'ensemble du secteur d'étude. MRT+1 et MRT-1 correspondent à des températures de +/-1°C, MRP+25 et MRP-25 à des précipitations de +/-25 %, MRT-0.6 représente un refroidissement des températures estivales de 0.6°C, ce qui correspond à l'année 1850 (Maisch et al., 2000), et MRT+3/P+10 représente un réchauffement des températures estivales de 3°C associé à une hausse des précipitations de 10 %.

Zemp & al. 2007 - A
Greater Alpine Region:
Il a été montré que les taux actuels de perte des glaciers excèdent largement les changements historiques et que la déglaciation de chaînes de montagnes entières doit être envisagée dans les décennies à venir.
Une chaîne de modèles de complexité variable a été développée. Un effort particulier a été mené pour le développement de modèles simples mais robustes, qui peuvent être largement utilisés, en particulier avec les séries climatiques compilées dans ALP-IMP. ALP-IMP 2006 - R
Alpes :
La sensibilité de la ligne d’équilibre des glaciers aux températures est entre 60 et 120m/°C selon les différents auteurs (Green et al. 1999; Maish 2000; Vincent 2002).

Six et al. (2002) ont proposé que la balance de masse des glaciers alpins pourrait être négativement corrélée aux oscillations de l’indice de NAO, comme Beniston et al. (1995) l’ont proposé pour des périodes avec des températures chaudes et peu de précipitations.
  Bravard 2006 - P
Alpes suisses / Alpes :
Le scénario de « fonte accélérée » réduirait de manière drastique les surfaces des glaciers alpins pendant ce siècle. Le scénario de « fonte extrême » pourrait causer la perte de la plupart des glaciers actuels des Alpes en quelques dizaines d’années, car de nombreuses parties des glaciers sont localisées en dessous de 3000 m. Ce scénario doit être considéré comme le plus extrême mais reste réaliste.

A cause du réchauffement important des deux dernières décennies, plus d’un tiers de la réduction de la surface des glaciers a déjà pris place. Une augmentation des températures moyennes de 5°C réduirait la couverture glaciaire par plus de 90 %, comparée à la période de référence 1971-1990. Des changements de précipitations de plus ou moins 20 % pourrait modifier ces estimations.

Beaucoup de massifs à l’intérieur des Alpes deviendraient libre de glace avec de telles conditions, et seulement quelques petits morceaux de glaciers persisteraient dans quelques régions où les pics sont les plus élevés.
La première méthode est purement empirique et relie les changements documentés de l'hypsographie des glaciers (taux d'évolution de surface par tranches d'altitude) à des scénarios de retrait glaciaire allant de « perte soutenue » (diminution de surface sur la période 1850-1975), « perte accélérée » (ablation sur la période 1975-2000), « perte sévère » (période 1985-2000) et « perte extrême » (doublement du taux d'ablation pour la période 1985-2000). Ces scénarios couvrent l'éventail des taux de retrait des glaciers documentés et sont reliés au réchauffement d'environ 1°C que les Alpes ont connu au cours du 20 e siècle.

La seconde méthode consiste en un modèle de distribution statistique des altitudes de la ligne d'équilibre (ELA) qui utilise une relation empirique entre les températures de l'air pour les 6 mois d'été et les précipitations annuelles à l'état stationnaire ELA (ELA0). La relation est obtenue à partir des données de long terme de bilans de masse de 14 glaciers alpins en combinaison avec les précipitations et températures quadrillées (interpolation à partir de 12 stations météorologiques de haute altitude) pour la période 1971-1990 et un DTM avec des mailles de 100 m de côté.
Zemp & al 2006 - A
Alpes françaises :
Selon différents scénarios climatiques, le glacier de Saint Sorlin aura disparu avant la fin du XXIe siècle (disparition en 2092 pour le scénario avec le scénario de réchauffement le moins intensif).
Adaptation du modèle CROCUS pour la modélisation du bilan de masse glaciaire. Gerbaux 2005 - T
Alpes :
Plusieurs études de terrain (Greuell & al. 1997, Strasser & al. 2004, Oerlemans 2000) ont confirmé que des radiations directes sont la source d'énergie la plus importante dans le processus de fonte des glaciers, dans le contexte topographique des Alpes. La forte fonte observée est également due à la longue période d'ablation (parfois supérieure à 90 jours) et au faible albédo de la glace des glaciers découverts (environ 0.3). L'albédo des glaciers devient la variable la plus sensible en ce qui concerne la fonte des glaciers. Cependant, l'albédo des glaciers montre une forte variabilité temporelle (par exemple le retrait de la limite des neiges) et spatiale (par exemple en cas d'une couverture de débris). Un albédo constant voire même décroissant avec l'altitude et des valeurs bien plus faibles dans la zone d'ablation que celles qui sont généralement utilisées (0.15 au lieu de 0.35).

Le bilan de masse modélisé montre un régime de distribution qui est gouverné par les radiations solaires potentielles, une perte de masse augmentant avec l'altitude en utilisant l'albédo de 2003, et une perte de masse trois fois plus élevée pour les conditions météorologiques de 2002/03 par rapport aux moyennes climatiques. Les radiations solaires potentielles déterminent la distribution du bilan de masse en cas de faible albédo et de longues périodes de fonte.
Dans cette étude, les auteurs ont comparé les valeurs de l'albédo multi spectral dérivé grâce au Landsat Thematic Mapper TM de plusieurs glaciers et pour 3 périodes distinctes (1985, 1998 et 2003). Ils ont également évalué l'influence de l'albédo sur le bilan de masse et la fonte des glaciers grâce à un modèle de distribution des bilans de masse. Les conditions météorologiques du bilan 2002/03 (températures, précipitations et couverture nuageuse), ainsi que les valeurs climatiques moyennes ont été rentrées dans ce modèle.

La fonte des glaciers peut être calculée à partir des modèles dits de distribution de bilans de masse, qui utilisent un modèle digital d'altitude (DEM) pour « distribuer » les variables météorologiques mesurées (par exemple les températures et les précipitations) en fonction de la topographie, en appliquant des gradients altitudinaux moyens et des modélisations de DEM pour les données d'entrée des radiations solaires (Arnold & al., 1996, Brock & al., 2000, Klok & Oerlemans, 2002).
Paul & al. 2005 - P
Europe :
A l’échelle globale, il y a une simulation d’un déclin général de la masse des glaciers de vallée, indiquant que les effets de températures plus élevées sont généralement plus significative que les effets de l’accumulation hivernales. Des modèles d’étude individualisés sur des glaciers ont montré un retrait généralisé avec le réchauffement global, avec une simulation du retrait des glaciers alpins avec des températures plus élevées et des changements dans les précipitations hivernales.
  IPCC 2001 - R
Alpes :
Sur les pentes protégées des radiations solaires directes, la perte de surface de glacier pourrait permettre la pénétration de températures négatives dans les pergélisols et permettre également la formation de glace dans les parois rocheuses qui étaient originellement couvert par de la glace tempérée. Avec un réchauffement atmosphérique continu ou même accéléré, de larges parties des glaciers alpins pourraient disparaître en quelques décennies. Ce phénomène serait sans précédent historique et même sans précédent pendant l’Holocène.
 Ce processus est illustré par des calculs de modèles de transfert de chaleur transitoire qui inclut des effets de chaleur latente pour l'éperon qui supporte la hutte Konkordia à la confluence des principaux confluents du glacier d'Aletsch. Haeberli & al. 1997 - A
Alpes :
La décennie 1980-90, avec un bilan de masse annuel moyen de - 0.65 m e.e. mesuré pour 8 glaciers des Alpes (Caréser, Gries, Hintereis, Kesselwand, Saint Sorlin, Sarennes, Silvretta et Sonnblick ; Haeberli et Müller, 1988 ; Haeberli et Hoelzle, 1993 ; Haeberli, 1994), pourrait avoir provoqué une perte de volume de glace d'environ 20 km3, soit environ 10-20 % du volume total existant vers 1970.

La correction du forçage du bilan de masse pour chacun des 13 glaciers, afin d'adapter les changements de longueur mesurés, donne un bilan de masse moyen de 0.33 +/- 0.09 m a-1. Si la période 1850-1970 est traitée comme une seule période de retrait, en faisant abstraction des 35 années d'état stationnaire des glaciers (1890-1925), la valeur calculée précédemment passe à 0.2- 0.3 m e.e. a-1. L'énergie nécessaire pour faire fondre cette quantité de glace est 2-3 W m-2. Ces valeurs correspondent à peu près à la tendance de réchauffement atmosphérique observée sur le long terme. Il est admis que dans les années 1970 au moins 35 % de la superficie englacée existant vers 1850 avaient disparu. Le changement de volume correspondant est estimé à 45-50 %.


Avec un scénario de - 0.9 m a-1 sur une période de 50 ans, 441 petits glaciers, représentant 25 % des glaciers supérieurs à 0.2 km2 qui existaient au milieu des années 1970, disparaîtraient. Comparé aux conditions du milieu des années 1970, environ 1/3 de la superficie et plus de 1/2 du volume de glace seraient perdus.
 Les données pour les Alpes européennes, avec un total de 5050 corps de glace pérennes, ont été compilées pour le milieu des années 1970. Seuls 1763 de ceux-ci (35 %) sont plus grands que 0.2 km2, avec des informations complètes concernant la superficie, la longueur totale et l'altitude maximale et minimale. Le paramétrage a été appliqué à cette partie de l'échantillon.

Une première expérience a été menée pour simuler l'extension maximale des glaciers autour de 1850 afin de vérifier l'arrangement proposé (par rapport aux observations de 13 glaciers), et ensuite simuler les changements qui se sont produits depuis. Les résultats montrent que les différentes sensibilités de longueur des glaciers à long terme, comme réponse au forçage uniforme du bilan de masse, peuvent être bien reproduites et que le forçage choisi ( -0.25 m a-1) semble sous-estimer légèrement l'évolution réelle.

Dans un deuxième temps, des calculs ont été faits avec un forçage du bilan de masse de - 0.9 m a-1 sur une période de 50 ans en partant des conditions du milieu des années 1970. Cela pourrait correspondre plus ou moins aux conséquences du scénario A de l'IPCC à horizon 2025.
Haeberli & Hoelzle 1995 - A


Hypothèses

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Alpes françaises, glacier de tête rousse :
Les processus de formation des lacs sous-glaciaires sont encore méconnus en raison de la difficulté à trouver et à d’étudier de telles formations. De nombreuses études ont été menées entre 2007 et 2010 afin d’étudier les risques liés à la vidange de la poche d’eau de Tête (où une précédente vidange avait causé 172 morts en 1982). Nos étude combine mesures par GPR et SNMR. Nous avons pu mettre en évidence la présence d’un réservoir glaciaire contenant 55 000m3 d’eau. La cavité sous-glaciaire a été drainée de manière artificielle. L’exemple de cas met en évidence la manière dont les campagnes de recherches géophysiques peuvent être utilisées pour détecter ces types d’aléas lorsqu’ils sont suspectés et ce, particulièrement lorsqu’il n’existe aucun torrent émissaire au glacier. De nombreuses mesures de températures ont montré que la langue du glacier pouvait être catégorisée comme glacier froid, ce qui pourrait expliquer l’accumulation d’eau dans le glacier.
Plusieurs mesures géophysiques ont été menées sur le glacier de Tête Rousse. En 2007 les mesures GRP, utilisées pour obtenir la topographie du bedrock nous ont amené à entrevoir la présence d’une poche d’eau sous le glacier. En 2009, nous avons utilisé le SNMR pour déterminer le volume d’eau contenu dans le glacier. Enfin, les forages effectués en 2010 nous ont permis de confirmer la présence d’eau dans la cavité. Vincent & al. 2012 - A
Alpes suisses :
Les résultats du modèle couplé océan-climat [cf. section 'Observations'] indiquent qu'au cours des 30 prochaines années, la circulation thermohaline océanique va s’affaiblir, conduisant éventuellement à la baisse de l’AMO. Cet affaiblissement est dû à la nature oscillatoire de la circulation océanique, mais peut être encore amplifié par le réchauffement anthropique [voir les références dans l'étude]. La corrélation entre le bilan de masse des glaciers alpins avec l'AMO implique que le taux de perte de masse des glaciers pourrait diminuer au cours des prochaines décennies par rapport à la tendance fortement négative des dernières années observées. Néanmoins, les températures de l'air plus élevées en raison de l'augmentation du forçage par les gaz à effet de serre continueront à contribuer à un fort recul des glaciers alpins au cours du 21ème siècle. Lier les processus d’accumulation et d'ablation sur les glaciers de montagne à des modes oscillatoires multidécennaux et au forçage à grande échelle est important pour les projections des changements futurs des glaciers et des impacts associés.
Cette étude combine des données altimétriques de surface et un ensemble complet de mesures in-situ avec une modélisation du bilan de masse pour calculer des séries temporelles sur 100 ans de fonte quotidienne, d'accumulation de neige et de bilan de masse de surface pour trente glaciers suisses sur une grille de 25 × 25 m pour la période 1908-2008. Ces séries chronologiques séculaires, sans précédent en longueur et en couverture, fournissent une base de données à haute résolution dans le domaine spatial et temporel pour analyser la réponse des glaciers de montagne au changement climatique du 20e siècle et pour extrapoler les mesures effectuées sur quelques glaciers sur des chaînes de montagnes entières. Huss & al. 2010a - A
Région Rhône-Alpes (France) :
Le réchauffement climatique aura un impact marqué en moyenne montagne et plus faible à haute altitude en hiver. En moyenne montagne, même une augmentation des précipitations ne suffirait pas à compenser l’augmentation de température. Dans le futur, la couverture neigeuse va diminuer en durée (de l’ordre de plusieurs semaines pour des altitudes proches de 1 500 m), en extension spatiale et en épaisseur. Les glaciers alpins sont globalement en récession depuis 1840 et cette récession s’est accélérée depuis les années 1980 (réchauffement estival). Pour des réchauffements de l’ordre +3°C au milieu du siècle à venir, la plupart des glaciers seraient très fortement réduits. Il ne resterait alors qu’une seule zone de glaciers significatifs dans le massif du Mont-Blanc.
Ce rapport de Météo-France pour la DREAL Rhône-Alpes a été réalisé dans le cadre des travaux préparatoires au Schéma Climat-Air-Energie (SRCAE) de la région Rhône-Alpes. Il s’appuie sur une analyse bibliographique qui a pour objectif de faire ressortir les principales évolutions attendues du climat en Rhône-Alpes au XXIème siècle, afin de mieux cerner les enjeux de l’adaptation au changement climatique. Les principales sources documentaires utilisées pour rédiger ce paragraphe sont l’étude « MEDCIE Grand Sud-est » (2008) et les articles de Boé (2009), Ricard et al. (2009) et Déqué (2007). Météo-France 2010 - R: SRCAE-RA
Alpes italiennes occidentales :
Si la tendance négative se poursuit dans les prochaines décennies (comme ceci est prévu par les modèles climatiques régionaux et globaux), les glaciers de volume réduit en dessous de 3200-3500m asl, comme celui de Ciardoney, pourrait complètement disparaître avant 2020-2030, comme conséquence de la perte annuelle de glace d’environ 1 à 2 m/an
.
  Cat-Berro & Mercalli 2007 - P
Alpes :
Le réchauffement atmosphérique va augmenter la proportion de glace tempérée dans les glaciers suspendus et affecter les conditions thermiques et hydrauliques du substrat rocheux.
  Gruber & Haeberli 2007 - A
Alpes :
La perte de masse et d'épaisseur "verticale" de plus en plus rapide indique clairement une tendance à l'accélération du forçage climatique. Le flux d'énergie supplémentaire correspondant, calculé comme la chaleur latente associée à la fonte de la glace (autour de 10 Wm-2 en moyenne sur les 5 dernières années), est environ le double de l'estimation du forçage radiatif actuel seul (plusieurs Wm-2; Wild et al. 2005) et est très probablement relié à d'importants mécanismes de rétroactions.
Synthèse bibliographique Haeberli & al. 2007 - A
Alpes :
Ces prochaines années, le recul des glaciers alpins se poursuivra, indépendamment de l'évolution de la température : en effet, leur extension actuelle ne correspond pas encore au climat qui règne maintenant dans la région, ce qui veut dire que l'équilibre n'est pas encore atteint (Zemp et al. 2006). Si les températures augmentent encore jusqu'à la fin du XXIe siècle, il faut s'attendre à un recul des glaciers dans de nombreuses régions des Alpes, voire à leur complète disparition.
  North & al. 2007 - R: OFEV
Alpes :
Une caractéristique commune aux trois glaciers (Taelli, Cavagnoli et Caresèr) est qu'ils sont comparablement plats et peu protégés par les parois rocheuses des rayonnements solaires directs pendant l'été. En conséquence, leur désintégration continuera très probablement dans les années à venir, les rétroactions positives pouvant encore accélérer les pertes.


En somme, tous les processus observés ici agissent ensemble et dans la même direction, menant à une auto-accélération du déclin des glaciers. On peut affirmer qu'il sera très difficile d'arrêter ce processus pour plusieurs raisons :
(1) La plupart des glaciers ont perdu toutes leurs réserves de névés des années 1970 et auraient besoin de plusieurs années avec de grandes quantités de neige en hiver (et peu d'ablation en été) pour regagner une certaine masse qui pourrait alors être redistribuée par des vitesses de flux accrues au front du glacier. Bien que les changements de précipitations soient difficiles à prévoir, il semble peu probable que l'augmentation nécessaire de plus de 50 % (Kuhn, 1989) aura lieu.
(2) Il y a une tendance générale à l'augmentation des températures qui se poursuivra à l'avenir, comme le prévoient presque tous les modèles climatiques (Räisänen et al., 2004). Cela augmenterait encore les changements observés et rendrait les nécessaires chutes de neige estivales moins probables.
(3) Même les glaciers de montagne escarpés s'écoulant encore et réagissant rapidement ont des temps de réponse de plusieurs années et leur profil actuel n'est pas encore équilibré par rapport aux conditions climatiques actuelles. Ainsi, ils continueraient à reculer pendant encore plusieurs années même si les températures n'augmentaient pas davantage.
  Paul & al. 2007 - A
Monde :
Selon les scénarios climatiques, pour la fin du 21e siècle, les changements de températures et de précipitations globaux seraient compris dans une fourchette allant de + 1.1 à + 6.4 °C et de - 30 à + 30 %, respectivement (IPCC, 2007). Une telle augmentation des températures atmosphériques moyennes accentuerait les changements de glaciers, déjà spectaculaires. Les glaciers froids de type continental réagiront dans un premier temps par un réchauffement des températures de la glace et des névés, tandis que les glaciers avec des températures de glace au point de fusion verront l'énergie supplémentaire directement convertie en fonte (Oerlemans, 2001; Kuhn, 1981).
Synthèse bibliographique UNEP 2007 - R
Champs de glace du Mont Blanc et du Dôme du Goûter (Alpes françaises) :
Au cours des 100 prochaines années, selon les scénarios de réchauffement climatique, une partie significative des précipitations pourrait tomber sous forme de pluie au-dessus de 4300 m , ce qui pourrait réchauffer la glace en profondeur. Quelques études montrent qu'un réchauffement substantiel de la température des névés peu profondes s'est déjà produit au cours des dernières décennies [Lüthi et Funk, 2001; Suter et al., 2001]. Si ce réchauffement atteignait la glace profonde, la dynamique glaciaire serait profondément modifiée.
  Vincent & al. 2007a - A
Massif du Mont Blanc :
Dans le massif du Mont Blanc, des névés tempérées ont été observées entre 3 500 et 3 800 m en fonction de l'exposition et de l'advection de glace d'amont [Suter, 2002; Lliboutry et al., 1976]. Ainsi, avec un réchauffement atmosphérique de + 4°C et un gradient vertical de températures de 0.0056°C/m, cette limite devrait s'élever à 4 210 m pour les expositions au Nord. La limite inférieure de la zone sèche, proche de 4 200 m au cours du 20e siècle [Lliboutry et al., 1976], devrait s'élever à 4870 m ou plus. Entre 3 500 et 4 200 m , la température de la glace au niveau du socle pourrait atteindre le point de fusion, ce qui modifierait profondément la dynamique glaciaire. En conséquence, le glacier pourrait commencer à glisser sur son socle. Ce réchauffement pourrait donc fortement affecter la stabilité des glaciers suspendus.
  Vincent & al. 2007b - A
Monde :
Un aérosol commun au dessus de nombreuses régions de la planète est le carbone noir. Cette substance absorbe la lumière solaire. Cette matière est ensuite lessivée de l’atmosphère par les précipitations et se dépose, notamment mais pas exclusivement sur les champs de neige et de glace de la planète. Dans ces conditions, l’albédo de surface diminue induisant une plus grande absorption d’énergie solaire par la neige et la glace, et une fonte plus précoce. Il semblerait que l’introduction correcte du paramètre « aérosols » dans les GCM induirait une fonte prématurée de la couverture neigeuse et plus spécialement des glaciers et de la banquise.

Si l’effet des aérosols est intégré de manière satisfaisante dans les modèles climatiques, il pourrait se combiner à l’effet des températures pour réduire les surfaces enneigées et englacées dans les régions avec des pollutions de l’air importante (par exemple, la Chine, L’Ouest des USA ou l’Europe).
  Barnett & al. 2005 - A
Monde :
Les espaces de montagne englacés seront parmi les zones les plus gravement touchées par un réchauffement accéléré de la planète. Des méthodes empiriques et des mesures de balance de masse montre qu’une grande partie des glaciers actuels (entre un tiers et la moitié) pourraient disparaître dans les 100 prochaines années au vu des changements atmosphériques anticipés. Avec une remonté en altitude de la ligne d’équilibre des glaciers de 200 à 300 m, la perte d’épaisseur des glaciers tempérés se situerait entre 1 et 2 mètres ; beaucoup de massifs montagneux à des basses latitudes perdaient la plupart de leur couverture glaciaire dans les décennies à venir. Ces changements auraient des conséquences sur les situations à risque, sur le cycle de l’eau et sur l’évolution des paysages.
A cause des interactions complexes entre les différentes variables de la balance d'énergie dans ces espaces, les changements potentiels pour le futur peuvent seulement être estimé grossièrement. Kääb & al. 2005 - A
Monde :
Les changements futurs (c'est-à-dire les pertes de masse des glaciers) affecteront en premier les glaciers de type maritime ; les glaciers continentaux (qui sont principalement à des états poly-thermaux ou froids seront affectés après un plus grand délai.
  Hoelzle & al. 2003 - A
Alpes suisses :
La remonté en altitude de la « ligne d’équilibre » des glaciers de 100m correspond  à un réchauffement de 0.6-0.7°C. Avec une remonté de la limite des neiges de 100 m (correspondant à l’année 2015 avec le scénario A ou à l’année 2025 avec le scénario C du GIEC), un cinquième des glaciers actuels et un quart des surface des glaciers des Alpes suisses disparaîtrait. Avec un scénario de remonté de 200 m, seulement 847 des 1923 glaciers existants persisteraient. Avec un scénario de remonté de 300 m (période 2060-2130), environ les trois quarts des glaciers d’aujourd’hui disparaîtraient.
Trois périodes importantes dans l'histoire des glaciers ont permis de poser les bases de cette étude : l'extension maximum des glaciers en 1850, la situation actuelle (qui correspond à 1973, année de référence pour l'inventaire des glaciers en Suisse) et une multitude de scénarios de retrait des glaciers pour le 21 e siècle. 2244 unités de glaciers suisses ont été enregistrées dans la base de données CH-INVGLAZ en utilisant une cinquantaine de paramètres qualitatifs et quantitatifs typiques de chaque glacier analysé. Bader & Kunz 2000d - R: PNR31
Alpes :
La situation de la glace alpine semble évoluée à un taux élevé et même accéléré qui serait au niveau, voir au dessus de la limite de la variabilité naturelle au cours du haut Holocène (Retraite naturelle maximale des glaciers au cours des 10 000 dernières années). Avec un réchauffement prévu de 4°C, il y aurait une remonté de la ligne d’équilibre des glaciers de 200 à 300 m et une perte annuelle d’épaisseur de 1 à 2 m pour les glaciers tempérés et alpins.
  Haerberli & Beniston 1998 - A
Alpes :
30 à 50% de la masse des glaciers de montagne existants pourrait disparaitre d'ici à 2100 si les scénarios de réchauffement global de l'ordre de 2 à 4°C se produisaient. Avec une remontée en altitude de 200-300 m de la ligne d'équilibre, la réduction de l'épaisseur de glace pourrait atteindre 1 à 2 m par an.
  Maisch 1992 in Bravard 2006 - P


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