Axe 2 : Évolution des glaciers et calottes

Enjeux et objectifs

L’objectif de cet axe est d’améliorer la compréhension et la quantification de l’évolution passée, présente et future des glaciers et calottes dans leur environnement. Cet objectif répond à des enjeux sociétaux importants car la dynamique glaciaire induit des risques naturels spécifiques (chutes de séracs, poches d’eau, …) et représente une source d’incertitudes importantes dans le bilan de masse des glaciers et calottes avec des répercussions en termes de niveau des mers et de ressources en eau. Nous travaillons à une meilleure caractérisation de la variabilité spatiale et temporelle de la dynamique glaciaire, notamment en lien avec la variabilité climatique naturelle et forcée. Nous travaillons également sur l’identification des seuils d’instabilité dynamique pouvant induire des retraits glaciaires auto-entretenus (instabilités), ainsi que sur l’estimation des incertitudes liées aux différentes étapes de modélisation.

Stratégie scientifique

L’amélioration des modèles d’évolution des glaciers et calottes passe par une meilleure observation et prise en compte de la dynamique glaciaire (écoulement, géométrie) à l’échelle des glaciers et calottes. Ceci est possible aujourd’hui grâce à l’essor important des données de télédétection spatiale obtenues notamment par les nouvelles générations de capteurs comme le programme Sentinel (Copernicus, ESA) et nécessitera de nourrir le développement et le design des futures missions spatiales (NISAR-NASA , Earth Explorer 10-ESA).

L’assimilation de ces observations dans les chaînes de modélisation, notamment pour les simulations historiques, permet de mieux quantifier la contribution de la dynamique dans l’évolution des masses glaciaires par rapport aux forçages, et de réduire les différentes sources d’incertitudes (distribution des épaisseurs de glace, paramétrisations, état initial).

Nous raffinons également les reconstructions et projections de dynamique glaciaire en incluant les processus mentionnés dans l’axe 1, et en améliorant la représentation des interactions avec l’océan et l’atmosphère dans un contexte de variabilité climatique. La quantification des rétroactions avec les autres composantes du système climatique motive l’inclusion de la dynamique des calottes dans les modèles climatiques nationaux.

Outils et moyens

Nous améliorons les méthodologies de traitement de données satellitaires (corrélation d’images, interférométrie, mesures lidar). Ces nouvelles observations contribuent directement à mieux évaluer l’évolution des calottes et des glaciers durant les décennies précédentes, et tout particulièrement les flux de glace sortant des calottes

La chaîne de modélisation allant du processus à la grande échelle est abordée dans un outil unique (Elmer/Ice), ce qui permet notamment de mieux quantifier la propagation des incertitudes. En lien avec l’augmentation de la durée des séries temporelles, nous travaillons sur le développement de méthodes d’assimilation transitoires notamment avec des méthodes d’ensemble. Enfin, nous visons l’utilisation d’Elmer/Ice par une communauté climatique plus large, et développons les couplages avec les autres composantes du système de modélisation climatique (NEMO, LMDz et MAR).

Enfin les études sur les glaciers ont de forts enjeux locaux, elles nécessitent une collaboration étroite avec l’équipe C2H pour les aspects climat et bilan de masse de surface et se feront en liens avec acteurs locaux (communes, compagnies hydro-électriques, ….).