LogoLogo

Dussaillant, Inés. Contribution récente des glaciers des Andes à la ressource en eau et à la hausse du niveau marin. Apport des observations satellitaires

Dussaillant, Inés (2019). Contribution récente des glaciers des Andes à la ressource en eau et à la hausse du niveau marin. Apport des observations satellitaires.

[img]PDF - nécessite un logiciel de visualisation PDF comme GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
4Mb

Résumé en francais

Les glaciers Andins présentent des taux de recul parmi les plus importants au monde, et contribuent à la hausse du niveau des mers. Ils constituent aussi des ressources en eau vitales pour les vastes zones semi-arides le long de la Cordillère des Andes (10°N-56°S), en alimentant les rivières lors des sécheresses. En dépit du retrait des glaciers Andins, les mesures directes des fluctuations glaciaires sont éparses, de court terme, incomplètes, et ne permettent donc pas une estimation précise de la perte de glace récente à l'échelle de la chaîne entière. Décrire quantitativement cette perte à différentes échelles spatio-temporelle est cruciale afin de mieux anticiper les impacts écologiques, économiques et sociaux. Premièrement, nous avons évalué la performance d'une méthode visant à calculer les changements de masse des glaciers Andins. Cette méthode utilise les séries temporelles des modèles numériques de terrain (DEM) produit par des images stéréoscopiques Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER). Sur la zone de validation de la méthode, le Champ de Glace Nord de Patagonie (NPI), nous avons observé un bilan de masse fortement négatif de -1.06 ± 0.14 m w.e. a-1 pour la période 2000-2012. Ces résultats sont cohérent avec les estimations faites précédemment, mais aussi avec une seconde estimation (-1.02 ± 0.21 m w.e. a-1) obtenue indépendamment par différentiation de DEMs de meilleur résolution, Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) et Satellite pour l'Observation de la Terre 5 (SPOT5). Ce travail nous a permis de (i) valider la méthode appelée " ASTER monitoring Ice towards eXtinction " (ASTERIX) sur la totalité des Andes, (ii) confirmer l'absence de pénétration du signal radar SRTM dans la bande C sur la neige du NPI (sauf pour une petite région au dessus de 2900 m a.s.l) avec des effets négligeables sur le bilan de masse du NPI; et enfin (iii) fournir la base de travail pour une analyse des variations du bilan de masse du NPI durant différentes sous périodes entre 1975 et 2016, grâce à des DEMs supplémentaires. Ensuite, nous avons généré plus de 30000 DEMs ASTER afin de calculer la perte de l'intégralité des glaciers Andins, et ce pour les deux dernières décennies. La perte de masse à l'échelle des Andes s'élève ainsi à -22.9 ± 5.9 Gt a-1 (-0.72 ± 0.22 m w.e. a-1) pour la période d'étude entière, ou -26.0 ± 6.0 Gt a-1 en incluant les pertes subaquatiques. Toutes les régions affichent une diminution du volume de glace. Les taux les plus négatifs sont observés dans les Andes Patagoniennes (-0.78 ± 0.25 m w.e. a-1) et dans les Andes Tropicales (-0.42 ± 0.24 m w.e. a-1). Les pertes sont modérées dans les régions intermédiaires des Andes Arides (-0.28 ± 0.18 m w.e. a-1). Pour la première fois à l'échelle des Andes, une tendance inter-décennale de la perte volumique a été mise en évidence. Les taux d'amincissement des glaciers tropicaux et ceux situé sous 45°S sont négatifs et stables sur la période considérée. Cependant, alors que les glaciers des Andes arides sont proche de l'équilibre dans les années 2000, leur taux d'amincissement augmentent drastiquement à partir de 2010, coïncident ainsi avec une période de sécheresse intense depuis 2010. L'étude des contributions des pertes de masse décennales des glaciers aux débits des rivières révèle que la fonte de ces glaciers a en partie aidé à minimiser les impacts négatifs de cette sécheresse dans les Andes arides. Les résultats obtenus au cours de cette thèse apportent une meilleure compréhension des pertes récentes des glaciers Andins, localement et régionalement. Nous avons fourni un jeu de donnée multi-décennale de haute résolution, qui sera utile pour contraindre la diversité des estimations existantes de perte volumique récente à l'échelle des Andes. Ce travail constitue une base solide dans la poursuite des efforts de calibrations des modèles hydrologiques et glaciologiques, nécessaire et cruciale pour projeter le futurs des glaciers et le devenir des ressources en eau dans les Andes.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Berthier, Etienne
Favier, Vincent
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 :Andes - Glacier de montagne - Bilan de masse - ASTER - DEM
Sujets :Sciences de la terre
Déposé le :20 Feb 2020 10:15