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Muñoz-Cobo Belart, Joaquín. Bilan de masse des glaciers islandais depuis 1945 : reconstruction et relation avec la variabilité climatique

Muñoz-Cobo Belart, Joaquín (2018). Bilan de masse des glaciers islandais depuis 1945 : reconstruction et relation avec la variabilité climatique.

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Résumé en francais

Le bilan de masse des glaciers est fortement lié au climat. Aux hautes latitudes, l'accumulation de neige pendant l'hiver et la fonte de glace pendant l'été sont les principales composantes du bilan de masse. En Islande, le bilan de masse des trois plus larges calottes glaciaires (~600-~8000 km²) a été suivi régulièrement depuis 25 ans notamment grâce à des mesures in situ. Mais les bilans de masse des autres glaciers et calottes glaciaires islandaises ont été très peu étudiés. Aujourd'hui, les données de télédétection, notamment via la comparaison des modèles numériques du terrain (MNT), permettent de mesurer le bilan de masse par la méthode géodésique. Pour ces glaciers et calottes de plus petites tailles (de 1 km² et à quelques centaines de km²), les photographies aériennes, l'imagerie satellitaire stéréoscopique sub-métriques, et le lidar aérien sont parfaitement adaptées. Cette thèse se focalise donc sur l'estimation des bilans de masse des " petits " glaciers et calottes islandaises depuis le pas de temps saisonnier jusqu'à pluri-décennal et leur relation avec les variations spatiales et temporelles du climat. Le bilan de masse hivernal de la calotte du Drangajökull (NO-Islande) a été mesuré par des images satellitaires stéréoscopiques sub-métriques (données Pléiades et WorldView-2) acquises au début, milieu et à la fin de l'hiver 2014-2015. Les changements de volume ont été convertis en bilan de masse grâce à des mesures in situ de densité de neige, et validés avec des mesures in situ de profondeur de neige. Ce travail permet d'envisager désormais un suivi du bilan de masse saisonnier sans un laborieux travail de terrain. Une importante archive de photographies aériennes est disponible en Islande depuis 1945. Ces données offrent une revisite de 5 à 20 ans pour la majorité des glaciers. De plus, depuis 2000, cette archive est complétée par les données des capteurs satellitaires stéréoscopiques et de lidar aérien acquis entre 2008 et 2013. Cet ensemble de données est exploité pour créer une série temporelle de 70 ans de bilan de masse en Islande. La calotte d'Eyjafjallajökull (~70 km²) sert de zone test pour la création et l'automatisation d'une chaîne de traitement, basée sur des logiciels libres. Le résultat est une série de 70 ans de bilan de masse et changements glaciaires liés au climat et au volcanisme. Les variations décennales du bilan de masse sont mises en relation avec les variations des températures estivales et les précipitations hivernales. Cette relation, quasi linéaire, sert pour le calcul de la sensibilité du bilan de masse au changement de température et précipitation. La chaîne de traitement est alors appliquée à 14 glaciers et calottes glaciaires distribuées aux quatre coins de l'Islande. La moyenne et déviation standard (±DS) du bilan de masse des glaciers sélectionnés est : -0.44±0.16 m w.e. a-1 en 1945-1960, 0.00±0.21 m w.e. a-1 en 1960-1980, 0.11±0.25 m w.e. a-1 en 1980-1994, -1.01±0.50 m w.e. a-1 en 1994-2004, -1.27±0.56 m w.e. a-1 en 2004-2010 et -0.14±0.51 m w.e. a-1 en 2010-2015. Les glaciers maritimes situés près des côtes sud et ouest montrent une plus forte variabilité décennale que les glaciers plus continentaux situés dans le nord et nord-ouest. Notre étude améliore la connaissance des évolutions des glaciers islandais et leur relation avec le climat, en particulier avant les années 1990s et l'augmentation de température. Nos travaux montrent aussi la complexité de la réponse géométrique des glaciers (en lien avec leur dynamique) et offre des données uniques pour la calibration/validation des modèles des glaciers.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Berthier, Etienne
Magnússon, Eyjólfur
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS), UMR 5566
Mots-clés libres :Bilan de masse des glaciers - Télédétection - Relation glacier-climate
Sujets :Sciences de la terre
Déposé le :06 Mar 2019 09:34