Les glaciers

Page mis à jour le 18 janvier 2015

Les glaciers et le climat[1]

L’évolution du climat en haute montagne est souvent évaluée à partir des fluctuations des fronts des glaciers. Or les variations du front produisent une information où se mêlent l’influence du climat et les caractéristiques morphologiques propres à chaque glacier ; d’autre part, les fronts réagissent aux conditions climatiques de plusieurs années ou décennies antérieures, avec des retards qui varient d’un glacier à l’autre.

Par exemple, le glacier d’Aletsch en Suisse, le plus grand des Alpes (2 fois la Mer de Glace en longueur : 22 km, et en épaisseur : 900 m), n’a connu depuis 1870 qu’un recul monotone, et a perdu quelques 3 km.

Pour étudier la relation entre climat et glacier, il est nettement préférable de connaître les variations de volume annuelles des glaciers (que l’on nomme bilans de masse : les bilans hivernaux (accumulation) dépendent des précipitations hivernales et les bilans estivaux (fusion) dépendent des variations des flux d’énergie en surface (fortement corrélées aux fluctuations des températures estivales).

Les premières observations directes des bilans de masse glaciaires datent du milieu du 20e siècle (1946 pour le Storglaciären en Suède) en Scandinavie et dans les Alpes.

Depuis la sortie du petit âge glaciaire à la fin du 19ème siècle, tous les glaciers  sont en recul parfois entrecoupés de brèves avancées : en Europe, au Groenland, Amérique du Nord et  du Sud, Asie, Nouvelle Zélande.

Difficultés des mesures

Ben Marzeion [2]glaciologue Université d’Innsbruck indiquait récemment (2012) que notre connaissance du comportement des glaciers est fortement limitée par l’insuffisance des observations :

 « On ne dispose de mesures directes que pour 300 glaciers ; le nombre de glaciers sur lesquels les données portent sur une période de plus de 30 ans est encore plus restreint ; or le nombre total de glaciers dans le monde est supérieur à 20 000.

… Même une accentuation de nos efforts pour augmenter le nombre d’observations ne pourrait améliorer substantiellement la situation dans les prochaines décades.

… De plus le sous échantillonnage impose de sévères limites à la modélisation du comportement des glaciers d’une part du fait du faible nombre de paramètres pouvant être déterminés empiriquement, et d’autre part de la fiabilité et le représentativité de ces paramètres. »

Evolution des glaciers Alpins[3]

Les glaciers ont fortement régressé depuis la fin du Petit Âge de Glace (qui s’est terminé vers le milieu du 19e siècle) et cette tendance est générale à l’échelle de la planète.

Le petit âge glaciaire

Avant les années 1500, les glaciers des Alpes (ou d’ailleurs) ne font pas parler d’eux : probablement devaient ils être très réduits. C’est ce qui ressort de quelques traditions orales, et surtout de l’existence de passages de vallées à vallées par des cols qui seraient infranchissables aujourd’hui par des voyageurs non alpinistes. Il semble donc que tout le Moyen-âge ait bénéficié d’un climat assez doux, ou assez sec.

Mais brusquement, à partir des années 1550, les glaciers font irruption dans les vallées en ruinant les pâturages et les champs les plus proches, détruisant même des habitations : La Mer de Glace et les glaciers d’Argentière et des Bossons descendaient jusque dans la vallée de Chamonix, au grand dam des montagnards qui s’en plaignaient notamment auprès des percepteurs de l’époque, surtout à partir des années 1600.

Ainsi, dans le massif des Ecrins, le pré de Madame Carle, belle prairie de fauche du XVIème siècle, située vers 1850 mètres d’altitude, est totalement dévasté par les avancées des glaciers Blanc et Noir réunis, et par les débordements de leurs torrents émissaires.

De 1550 à 1820, ce petit âge de glace s’étend sur 3 siècles en présentant de nombreux maxima, dont celui de 1820 qui termine la période. Il se caractérise dans le paysage glaciaire principalement par de grandes moraines qui enserrent les langues terminales actuelles.

au XXème siècle

L’analyse des bilans de masse glaciaires français révèle quatre périodes principales :

  • Entre le début du 20ème siècle et 1941, les glaciers alpins français ont perdu un peu de masse ;
  • Entre 1942 et 1953, les glaciers ont subi des déficits importants à cause de précipitations hivernales réduites et d’importantes ablations estivales ;
  • Entre 1954 et 1981, les bilans de masse sont généralement positifs et ont induit une période marquée de crue glaciaire (plusieurs centaines de mètres pour le front de la Mer de Glace, le glacier d’Argentière et des Bossons dans le massif du Mont Blanc) ;
  • Depuis 1982, les bilans de masse sont en déficit à cause d’un niveau élevé d’ablation estivale (de 1.9 mètres à 2.8 mètres à 2 800 m d’altitude). Ceci est dû à une augmentation importante du bilan énergétique.

Dans le massif du Mont Blanc, 4 glaciers voisins montrent des variations de longueurs assez semblables avec une crue vers 1890, une autre vers 1920, et une troisième vers 1960, le tout superposé sur une tendance généralement décroissante. La décrue de 1940, la plus forte de ce siècle, a profondément marqué les paysages glaciaires des Alpes.

Fronts4glaciers

Le long des Alpes, les glaciers de taille comparable montrent des changements très semblables à ceux du Mont-Blanc :

Fronts3gl

Une étude récente menée en Suisse par trois scientifiques montre que la fonte des glaciers alpins était plus importante dans les années 1940 que de nos jours, bien que la température actuelle soit plus élevée qu’alors.

Ces 3 chercheurs suisses de Zurich et de Fribourg (M. Huss, M. Funk et A Ohmura) viennent de publier un article dans les Geophysical Research Letters intitulé «Strong Alpine glacier melt in the 1940 due to enhanced solar radiation» (Forte fonte des glaciers Alpins » dans les années 1940 due à une forte irradiance solaire).

Leur conclusion: « Les données issues de nos observations apportent des éléments de preuve que les taux de fontes extraordinaires des années 1940 peuvent être attribués à une irradiance solaire plus élevée pendant les mois d’été. Les modèles pour le passé et le futur de l’évolution des glaciers devraient prendre en compte l’effet des variations d’insolations décennales parce qu’elles altèrent, de manière significative, la relation entre la fonte des glaciers et la température de l’air. »

Glaciers alpins et glaciers de Scandinavie en opposition de phase[4]

Alors que les glaciers alpins, après l’embellie des années 1980, subissent des conditions d’alimentation défavorables depuis une vingtaine d’années, à l’opposé ceux de Scandinavie (Norvège et Suède) voient leurs longueurs, surface et volume augmenter. Le graphique représente l’évolution du bilan moyen de glaciers représentatifs de ces deux régions (9 glaciers alpins, 7 glaciers scandinaves) sur la période 1967 – 1997, le signal ayant été lissé sur 5 années.

Cette courbe est construite à partir de la courbe de « bilans cumulés » (le bilan de l’année est additionné à celui de l’année précédente) à laquelle on a retiré la moyenne du bilan cumulé entre 1967 et 1997 (c’est pourquoi elle démarre de zéro et revient à zéro). Cette représentation permet de mieux mettre en évidence les variations annuelles de ce bilan ; par contre elle ne donne pas d’indication sur l’évolution moyenne du glacier entre les dates, le bilan moyen entre ces deux dates ayant pu être aussi bien positif que négatif. On constate que, sur ce laps de temps, les bilans de ces deux régions varient de façon opposée.

La NAO, origine commune aux variations décennales de ces glaciers ?

L’évolution de l’indice NAO annuel, également lissé sur 5 ans, est porté sur le graphique.
Les variations de cet indice apparaissent en phase avec les variations du bilan moyen des 7 glaciers scandinaves (indice NAO et bilan glaciaire, positifs), et en opposition de phase avec celui des glaciers des Alpes (bilan glaciaire négatif) durant la même période.

Cela suggère qu’il a existé ces dernières décennies des cycles d’une durée décennale où les conditions de régime dépressionnaire sur l’Atlantique Nord favorisent successivement, en moyenne, l’alimentation des glaciers scandinaves (indices NAO positifs) puis des glaciers alpins (indices NAO négatifs).

Les reconstitutions antérieures aux années 1960, bien qu’encore partielles, suggèrent cependant que de plus amples variations existent comme le grand recul glaciaire ayant eu lieu dans les années 1940-50, recul commun à la fois aux glaciers scandinaves et aux glaciers alpins.

La NAO apparaît donc comme seulement l’un des facteurs climatiques qui gouvernent la dynamique des glaciers de la façade ouest de l’Europe, d’autres facteurs climatiques existant également, facteurs qui peuvent induire des évolutions communes sur une plus longue échelle temporelle (quelques décennies, le siècle.)

glaciers et nao

Les glaciers andins[5]

Les glaciers tropicaux ne couvrent qu’une très petite superficie du globe, de l’ordre de 1900 km2. Les glaciers andins représentent la quasi totalité des glaciers tropicaux.

Come dans les Alpes, les glaciers andins ont entamé un lent déclin à la fin du Petit Age Glaciaire vers 1880-1890.

Après les hauts et les bas des années 1920-1970, une très forte déglaciation commence à partir de 1975.

Beaucoup de glaciers disparaissent ou ont déjà disparu : par exemple Chacaltaya (5.400 m), au-dessus de La Paz.

Bien d’autres glaciers sont menacés, ceux dont l’altitude de leur sommet est en dessous de 5.400-5.500 m.

Selon Bernard Francou : « seuls les glaciers qui présentent d’amples surfaces au-dessus des limites actuelles 5.100-5.300 m (dites lignes d’équilibre glaciaires à l’échelle de cette région andine) ont encore un avenir devant eux à l’échelle des prochaines décennies. »

Ce basculement de 1976-1980 est le signe que le climat des Andes a profondément changé au cours de ces 35 dernières années.

Les glaciers andins sont très sensibles aux variations climatiques engendrées dans les Andes centrales par les phénomènes ENSO (El Niño Southern Oscillation).

Or depuis 1976 dominent des condition El Niño[6], lesquelles mettent en place des conditions anormalement chaudes sur les hautes Andes, accompagnées localement d’une diminution notable des précipitations, comme en Bolivie ou en Colombie provoquant une forte rupture d’équilibre des glaciers à partir de cette date

Bernard Francou : « Je travaille actuellement sur les effets respectifs des El Niño et du réchauffement global pour expliquer la rapidité du recul des glaciers andins depuis une trentaine d’années, mais la séparation de ces deux signaux n’est pas simple, car, comme on le sait, le Pacifique équatorial, par la dynamique de son immense réservoir d’eau chaude tendant à se déplacer périodiquement d’Asie vers les côtes américaines, contrôle une partie importante de la variabilité du climat à l’échelle de la planète toute entière. »

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[1] http://www.cnrs.fr/Cnrspresse/n395/html/n395a02.htm

[2] Past and future sea-level change from the surface mass balance of glaciers (The Cryosphere – novembre 2012)

[3] Sources :  Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement  (http://www-lgge.obs.ujf-grenoble.fr/~annel/Documentaire/Variations/VariaHome.html)

[4] http://www.glaciers-climat.fr/NAO/La_NAO.html

[5] Interview au magazine Futura Sciences 18 décembre 2009 de Bernard Francou Directeur de recherche à l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD), et contributeur aux travaux du Giec (http://www.futura-sciences.com/magazines/environnement/infos/actu/d/climatologie-sommet-copenhague-glaciers-andins-racontent-climat-21890/)

[6] Voir à ce sujet l’article de ce blog (https://elogedelacomplexite.wordpress.com/indicateurs/1440-2/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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