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La plus longue série de bilan de masse jamais mesurée en Himalaya

thèse de Mohd Farooq AZAM, soutenue le 17 décembre 2014

par webmaster - 19 mars 2015

Relation climat-glacier dans la zone de transition entre climat de mousson et zone aride : une étude de cas dans l’Himachal Pradesh, Inde


Mesure d’accumulation sur la partie haute du glacier Chhota Shigri (photo P.Wagnon)

La région de l’Hindu-Kush Karakoram Himalaya (HKH) est la plus grande région englacée de la planète, hors les calottes polaires. Dans cette région, les mesures météorologiques ou de bilans de masse glaciaires sont sporadiques. Les observations glaciologiques concernent essentiellement les mesures de fluctuations des fronts des glaciers. Ainsi, la réponse de ces glaciers aux changements climatiques est très mal connue. Ce travail de thèse a permis d’améliorer la connaissance des relations entre les variables météorologiques et les bilans de masse glaciaires à partir de l’étude du glacier du Chhota Shigri situé dans l’Ouest de l’Himalaya.

De nombreuses mesures in-situ de bilans de masse, de vitesses d’écoulement, d’épaisseurs et de météorologie ont été réalisées depuis 2002 et au cours de cette thèse (Wagnon et al., 2007). Ces observations permettent d’analyser le comportement du Chhota Shigri au regard des fluctuations climatiques. Entre 2002 et 2013, nos observations indiquent une perte de masse cumulée équivalente à une lame d’eau de -6.45 m (Fig. 1) (Azam et al., 2015). Par ailleurs, l’analyse des observations des flux de glace suggèrent que le glacier a connu un état proche d’un état d’équilibre avec des bilans nuls ou légèrement positifs au cours des années 1990 (Azam et al., 2012). Ceci a été confirmé en reconstituant les bilans de masse annuels et saisonniers depuis 1969 grâce à un modèle degré-jour utilisant des variables météorologiques simples, les précipitations et températures (Fig. 1) (Azam et al., 2014a). Depuis 1969, les bilans de masse sont faiblement négatifs, équivalents à -0.30 m d’eau par an. Cette reconstitution montre que le glacier était proche de l’état d’équilibre entre 1986 et 2000, ce qui confirme les résultats obtenus à partir de l’analyse des flux de glace et des mesures géodétiques. Cette étude montre également que la perte de masse glaciaire est récente et révèle des fluctuations de bilans de masse avant l’année 2000 très différentes de ce que l’on trouve dans la littérature. L’analyse des bilans de masse à l’échelle décennale révèle que les précipitations hivernales et les températures estivales jouent un rôle sensiblement équivalent.

Afin de comprendre plus en détail les variables climatiques qui contrôlent le bilan de masse, nous avons, dans un second temps, analysé les flux d’énergie en surface à l’aide de stations météorologiques situées sur le glacier et sur une moraine voisine. Les rayonnements de courtes et grandes longueurs d’onde contrôlent 80 % des flux d’énergie entrant en surface alors que les flux de chaleur sensible, latente et de conduction contribuent pour 13, 5 et 2 % respectivement au flux entrant total. Par ailleurs, notre étude montre que les événements de fortes précipitations au cours de la période de mousson jouent un rôle essentiel sur l’évolution des bilans de masse (Azam et al., 2014b). Néanmoins, à cause du manque de données de précipitation dans cette région et leur forte variabilité spatiale, la distribution des précipitations sur le glacier reste mal connue.


Figure 1 : Bilans de masse annuels du glacier Chhota Shigri (Himachal Pradesh, Himalaya de l’Ouest) mesurés directement sur le terrain à l’aide de la méthode glaciologique (en rouge), ou reconstitués à l’aide d’un modèle degré-jour utilisant des données journalières de précipitations et températures mesurées depuis 1969 à l’aéroport de Bhuntar situé à 50 km au sud-ouest du glacier (en noir). En bleu sont représentés les bilans moyens du glacier entre 1988 et 2010, obtenus par la méthode géodétique à partir de points de mesures au sol, ou d’images satellites (Vincent et al., 2013). Cette série de bilan de masse mesurée in-situ est la plus longue à ce jour en Himalaya, et elle a été récemment vérifiée par une méthode géodétique indépendante (différence entre modèles numériques de terrain obtenus à partir d’images satellites entre 2005 (SPOT) et 2014 (Pléiades)) qui confirme les pertes de masse obtenues par la méthode glaciologique (Azam et al., 2015).

Références

Azam, F. M., P. Wagnon, A. Ramanathan, C. Vincent, P. Sharma, Y. Arnaud, A. Linda, J. G. Pottakkal, P. Chevallier, V. B. Singh, E. Berthier, From balance to imbalance : a shift in the dynamical behaviour of Chhota Shigri Glacier (Western Himalaya, India), J. Glaciol., 58 (208), 315-324, doi:10.3189/2012JoG11J123, 2012.

Azam, F. M., P. Wagnon, C. Vincent, A. Ramanathan, A. Linda, & V. B. Singh, Reconstruction of the annual mass balance of Chhota Shigri Glacier (Western Himalaya, India) since 1969, Annals Glaciol., , 55(66) 2014 doi : 10.3189/2014AoG66A104, 2014a.

Azam, M. F., P. Wagnon, C. Vincent, Al. Ramanathan, M. Arinda & J. Pottakal, Processes governing the mass balance of Chhota Shigri Glacier (Western Himalaya, India) assessed by point-scale surface energy balance measurements, The Cryosphere, 8, 2195-2217, doi:10.5194/tc-8-2195-2014, 2014b.

Azam, M. F., Al. Ramanathan, P. Wagnon, C. Vincent, A. Linda, E. Berthier, P. Sharma, A. Mandal, A. Thupstan, V.B. Singh, & J. Pottakal, Meteorological conditions and mass balances of Chhota Shigri Glacier, Western Himalaya, India, Annals Glaciol., Submitted to the special issue of IGS Symposium, Kathmandu, Nepal, 1-6 March 2015.

Vincent, C., Al. Ramanathan, P. Wagnon, D.P. Dobhal, A. Linda, E. Berthier, P. Sharma, Y. Arnaud, M. F. Azam, P.G. Jose & J. Gardelle, Balanced conditions or slight mass gain of glaciers in the Lahaul and Spiti region (Northern India, Himalaya) during the nineties preceded glacier shrinkage, The Cryosphere, 7, 1–14, doi:10.5194/tc-7-1-2013, 2013.

Wagnon, P., A. Linda, Y. Arnaud, R. Kumar, P. Sharma, C. Vincent, J. Pottakal, E. Berthier, A. Ramanathan, S.I ; Hasnain & P. Chevallier, Four years of mass balance of Chhota Shigri glacier (Himachal Pradesh, India), a new benchmark glacier in western Himalaya, J. Glaciol., 53(183), 603-610, 2007.

Contact : Patrick Wagnonpatrick.wagnon@ujf-grenoble.fr

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