Partenaires

LTHE



Rechercher

Accueil du site > Résultats scientifiques à la Une > Cartographie du lit rocheux des glaciers andins par radar

Cartographie du lit rocheux des glaciers andins par radar

Antoine Rabatel, Marion Réveillet, Benjamin Lehmann (Equipe CHyC)

par webmaster - 22 octobre 2012

En Bolivie, la Cordillère Orientale rassemble un peu plus de 1800 glaciers couvrant une superficie d’environ 450 km². Ces glaciers constituent une ressource en eau importante pour la zone nord-orientale de l’Altiplano Bolivien où se trouve la ville de La Paz, avec une contribution des glaciers au débit des rivières de 15% à l’échelle annuelle et qui atteint près de 30% en saison sèche [Soruco et al., 2009]. Si la contribution des glaciers a pu être estimée grâce aux mesures du bilan de masse réalisées sur le terrain, notamment dans le cadre de l’Observatoire GLACIOCLIM, le stock d’eau que représentent ces glaciers est encore inconnu car les épaisseurs de glace ne sont pas documentées. C’est dans ce cadre que le LTHE a contribué à financer une campagne de mesures radar réalisée en août 2012, sur les glaciers Zongo et Charquini Sud afin de quantifier leur volume de glace.

Le site d’étude :

Les glaciers Zongo (1,8 km²) et Charquini Sud (0,3 km²) sont deux glaciers du réseau suivi dans le cadre de l’Observatoire GLACIOCLIM depuis 1991 et 2002 respectivement. Ils sont situés à une vingtaine de kilomètres au nord de la ville de La Paz, sur les pentes du Huayna Potosi (6100 m) et du Charquini (5400 m). Ce sont des glaciers tempérés de type alpin avec des vitesses d’écoulement allant de quelques mètres à quelques dizaines de mètres par an suivant les secteurs. Pour ces deux glaciers, la perte moyenne annuelle de masse est de -0,6 m/an pour le Zongo et -1,2 m/an pour le Charquini Sud [Rabatel et al., 2012]. La différence marquée concernant ces pertes vient princilament des différences de taille et d’altitude atteinte par l’un et l’autre des glaciers.

La méthode IPR

Un « Ice Penetrating Radar » (IPR) est un instrument géophysique développé spécifiquement pour mesurer l’épaisseur de glace sur un glacier par la société canadienne Blue System Integration. Il se compose d’un émetteur et d’un récepteur associés chacun à une paire d’antennes (10 MHz dans le cas présent). L’ensemble est associé à un système de positionnement GPS. Le tout est monté sur des paires de ski reliées entre elles par une corde afin de maintenir une distance constante entre l’émetteur et le récepteur (15 m dans notre cas) et faciliter le déplacement à la surface du glacier (cf. photo ci-contre).

Le principe de fonctionnement est simple : l’émetteur envoie un signal qui se propage dans toutes les directions et qui est ensuite enregistré par le récepteur. Une partie du signal se propage directement dans l’air (l’onde directe) et arrive en premier au récepteur ; une autre partie se propage dans le glacier, et est réfléchie par le lit rocheux sous glaciaire avant d’être récupéré par le récepteur qui nous intéresse. Connaissant la vitesse de propagation des ondes radar dans la glace, on calcule l’épaisseur du glacier à partir du temps mis par l’onde pour aller de l’émetteur au récepteur après avoir été réfléchie par le lit rocheux sous glaciaire.

L’acquisition est faite en continu. A chaque acquisition correspond un spectre sur lequel on peut distinguer deux « pulses » : le premier correspond à l’enregistrement de l’onde directe, le second à celui de l’onde réfléchie (cf. l’exemple d’acquisition radar ci-contre).

Les résultats

Les photos ci-après représentent les profils radar réalisés pour les glaciers Charquini Sud et Zongo. Pour le Glacier Zongo, on remarque que la partie médiane n’a pas pu être couverte car celle-ci est constituée par une chute de sérac (forte pente qui engendre une très importante fracturation du glacier en surface) et est donc impraticable.

La cartographie associée à chacune des photos représente la carte des épaisseurs issues des mesures radar. Les données radar acquises le long des profils réalisés sur le terrain ont été interpolées pour l’ensemble du glacier par la méthode dite de « courbure minimale ».

Pour le Glacier Charquini Sud, l’épaisseur maximale atteint 45 m. Pour le Glacier Zongo, elle est de près de 110 m.


Par différence entre la topographie de surface et celle du lit rocheux sous glaciaire, le volume de glace a pu être estimé. Il est de près de 65 290 000 m3 pour le Glacier Zongo et de près de 4 770 000 m3 pour le Glacier Charquini Sud. Il est à noter que ces estimations constituent des valeurs minimales en raison du fait que certaines zones des glaciers n’ont pu être couvertes.

 

Références associées :

Rabatel, A., et al.,. 2012. Review article of the current state of glaciers in the tropical Andes : a multi-century perspective on glacier evolution and climate change. The Cryosphere Discussion, 6, 2477-2536, doi:10.5194/tcd-6-2477-2012.

Réveillet, M., 2012. Cartographie du lit rocheux des glaciers Charquini Sud et Zongo (Bolivie) à l’aide de mesures radar. Rapport de stage. Université J. Fourier, IRD-LTHE, Grenoble, 83p.

Soruco, A., Vincent, C., Francou, B., and Gonzalez, J.F. 200. Glacier decline between 1963 and 1105 2006 in the Cordillera Real, Bolivia, Geophys. Res. Lett., 36, L03502, 1106 doi:10.1029/2008GL036238.

http://www-lgge.ujf-grenoble.fr/Ser...
http://www.bluesystem.ca/

Dans la même rubrique :