Axe 1 : Processus glaciaires

Enjeux et objectifs

L’étude des processus fondamentaux qui contrôlent la dynamique glaciaire est fondamentale pour une meilleure modélisation de l’écoulement des masses de glace. Notre équipe contribue à mieux caractériser et représenter les processus intra-glaciaires qui contrôlent la déformation de la glace (rhéologie de la glace et du névé, endommagement, fracturation, régime thermique), les processus sous-glaciaires qui contrôlent le frottement de la glace sur son socle rocheux, notamment en lien avec l’hydrologie sous-glaciaire, et les processus aux interfaces pouvant conduire à une déstabilisation des calottes et glaciers (dynamique de la ligne d’échouage, hydro-fracturation en lien avec l’hydrologie intra et supra-glaciaire).

Stratégie scientifique

Nous développons des stratégies d’observations et d’expérimentation multi-disciplinaires et innovantes afin de mieux quantifier les processus in situ. Ces observations sont accompagnées par une modélisation physique des processus ciblés (plasticité, frottement, fracturation, écoulement d’eau) afin de mieux comprendre les processus fondamentaux, mais aussi d’assurer le transfert vers les modèles d’écoulement grande échelle. Enfin, nous poursuivons des recherches originales sur les propriétés mécaniques et physiques du matériau glace (incluant ses formes neige et névé).

Outils et moyens

Pour l’étude des processus in situ nous nous appuyons sur des sites suivis dans le cadre du service d’observation GLACIOCLIM (membre de l’IR OZCAR) et du programme IPEV-DACOTA. Le glacier d’Argentière (Alpes) est un laboratoire pour l’étude du frottement basal et le glacier de l’Astrolabe (Antarctique) sert de laboratoire pour l’étude de la dynamique côtière. Les campagnes de mesures dédiées associent télédétection à haute résolution spatiale et temporelle, mesures par drones, mesures géophysiques (sismique, émission acoustique) et instrumentation de trous de forages. Ces campagnes sont réalisées notamment via des collaborations sur le site de Grenoble à travers le projet ANR SAUSSURE (2019-2022). Nous développons également des modélisations physiques, notamment avec le modèle Elmer/Ice, en vue de leur transfert vers la grande échelle. Pour les études fondamentales sur le matériau glace (incluant neige et névé) nous associons expérimentations en chambre froide et sous rayonnement X (diffraction et tomographie) à des outils de modélisation utilisés ou développés dans le cadre de collaborations locales et nationales avec la communauté “mécanique des matériaux” (modèles aux éléments discrets pour la densification, modèles aux éléments finis et méthodes d’homogénéisation pour la déformation), par exemple à travers le récent projet ANR DREAM (2014-2018) et le projet ERC RhEoVOLUTION (2020-2025) porté par A. Tommasi (Géosciences Montpellier).