Les glaciers d'Asie en perte de vitesse
Publié par Adrien le 17/12/2018 à 08:00
Source: CNRS-INSU
Les glaciers qui recouvrent les montagnes les plus élevées du monde alimentent les fleuves d'Asie, ressources en eau pour plusieurs centaines de millions de personnes. Alors que la planète se réchauffe, il est important de comprendre comment ces glaciers répondent aux changements climatiques, pour mieux anticiper leur contribution future aux ressources en eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.). Trente années d'images satellitaires apportent un nouvel éclairage sur l'évolution de ces glaciers. Une équipe internationale s'est attachée à traiter plusieurs millions d'images satellites pour quantifier l'écoulement des glaciers des Hautes Montagnes d'Asie (L'Asie est un des cinq continents ou une partie des supercontinents Eurasie ou Afro-Eurasie de la Terre. Il est le plus grand continent (8,6 % de la surface totale terrestre ou 29,4 % des terres émergées) et le...) (HMA). Les résultats sont clairs, ces glaciers ont nettement ralenti au cours des deux dernières décennies.


Les glaciers de la région de l'Everest (Népal), comme beaucoup d'autres glaciers d'Asie, ont considérablement ralentis au cours des deux dernières decennies. © P. Wagnon (IRD)

Les montagnes qui encerclent le plateau tibétain (Himalaya, Karakorum, Pamir...) forment collectivement les Hautes Montagnes d'Asie et s'étendent de l'Afghanistan à la Chine en passant par l'Inde. C'est le plus grand volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) en dehors des régions polaires et ce réservoir permet de réguler les fluctuations du débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) des cours d'eau, un rôle qui peut s'avérer crucial en périodes de sécheresse.

Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) satellitaires ont permis jusqu'à présent de documenter les changements de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse...) des glaciers des HMA sur les dernières décennies. De 2000 à 2016, la perte totale de masse de ces glaciers était de 260 Gt (gigatonnes), l'équivalent de trois fois le lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il suffit que la profondeur, la superficie, ou le volume soit suffisant pour provoquer une...) Léman. "Ce que l'on ne connaissait encore pas, c'est la façon dont les glaciers ajustent leur vitesse (On distingue :) d'écoulement en réponse à cet amincissement. Le recul des glaciers dans les décennies à venir dépend de cet ajustement de leur dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :).", nous explique Amaury Dehecq, auteur principal de l'étude menée au sein du NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son...) Jet Propulsion Laboratory (Le Jet Propulsion Laboratory (JPL), basé à Pasadena aux États-Unis, est une joint-venture entre la NASA et le Caltech qui est chargé de la construction et de la...) (USA) et de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où les...) Savoie Mont Blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir l'article Corps noir). C'est la sensation visuelle...).

Amaury Dehecq et ses collègues ont analysé deux millions de paires d'images Landsat (Le programme Landsat est un des plus anciens programmes d'observation de la surface terrestre des États-Unis. Un de ses premiers objectifs était l'évaluation des volumes de récolte...), des satellites de la NASA et de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel...) Géologique américain (USGS), sur la période 1985 à 2017. Grâce à des techniques de corrélation d'images, ils peuvent suivre automatiquement le déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense...) de motifs remarquables présents à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) des glaciers, tels que les crevasses ou des blocs rocheux. Alex Gardner, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines...) au JPL, ajoute, “Nous répétons cela des millions de fois, afin de réduire l'erreur de mesure et observer des variations de vitesse de l'ordre du mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international (SI). Il est défini, depuis 1983, comme la distance...) par an". Ces observations ont permis de montrer que les écoulements des glaciers himalayens ont en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous...) fortement ralenti, avec des pertes de vitesse atteignant 37% par décennie (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix » et annus « année.), là où les glaciers s'amincissent le plus.


Carte des changements de vitesses des glaciers (en % par décennie) à travers les Hautes Montagnes d'Asie. ©NASA Earth Observatory/Joshua Stevens

Les glaciers se forment par accumulation de neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et agglomérée en flocons pouvant être ramifiés d'une...) en haute altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la répartition de la vie sur terre.), puis s'écoulent sous l'effet de la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) vers les basses altitudes où ils fondent en raison des températures plus élevées. Le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à...) de la glace la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf. les articles « force...) à glisser sur le socle rocheux et à se déformer, comme un fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides compressibles, et les liquides, qui sont des fluides peu compressibles. Dans certaines...) visqueux tel le miel, le long des pentes. Lorsque le glacier (Un glacier est une masse de glace plus ou moins étendue qui se forme par le tassement de couches de neige accumulées. Écrasée sous son propre poids, la neige expulse l'air qu'elle...) s'amincit et perd de la masse, le glissement et la déformation de la glace deviennent tous les deux plus difficiles, et le glacier ralentit. "Ce qui est fascinant dans cette étude c'est le lien fort entre l'épaisseur des glaciers et leur vitesse", nous dit Noel (NOEL est l'acronyme qui désigne une unité de mesure utilisée en toxicologie et radiotoxicologie et plus particulièrement dans le...) Gourmelen, de l'université d'Édimbourg et de l'université de Strasbourg (L’université de Strasbourg (UDS) est une université française située à Strasbourg en Alsace. Son origine remonte à la création du...), et co-auteur de l'étude. "Les régions où les glaciers s'amincissent le plus sont celles où ils ralentissent le plus. Dans les rares régions comme le Karakorum ou le Kunlun où les glaciers sont stables ou s'épaississent, nos observations montrent que les glaciers ont légèrement accéléré."

Cette conclusion qui semble intuitive ne faisait pourtant pas l'unanimité de la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.). D'autres facteurs contrôlent également l'écoulement des glaciers, comme la lubrification du socle rocheux par l'eau de fonte, qui permet au glacier de glisser plus rapidement vers l'aval, accentuant ainsi sa fonte. Les scientifiques connaissaient encore peu la contribution relative de ces différents facteurs. Cette nouvelle étude montre que l'épaisseur du glacier l'emporte largement sur les autres facteurs sur le long terme, à l'échelle de grandes régions géographiques.

Le fait que les glaciers ralentissent signifie que le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de...) de glace vers les basses altitudes diminue et les glaciers ont tendance à rester plus haut en altitude, où les températures sont plus basses et la fonte réduite. Bien que les glaciers vont continuer à perdre de la masse avec l'augmentation des températures, cette perte de vitesse devrait permettre aux glaciers de se protéger quelque temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.).

"Être capable d'observer ces régions difficilement accessibles depuis l'espace et sur de longues périodes de temps est extrêmement important pour comprendre l'évolution des glaciers. L'accessibilité aux images satellite (Satellite peut faire référence à :) telles que les images américaines Landsat et ASTER ou les données européennes Sentinel joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) un rôle crucial dans cette mission d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...)." concluent les auteurs de l'étude.
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